[发明专利]一种碳纳米管增强增韧的EVA/PA6聚合物合金及制备方法

说明书

一种制备碳纳米管增强增韧的EVA/PA6聚合物合金的方法，首先采用酸处理与气相结合的化学综合法对碳纳米管进行除杂，然后将该碳纳米管通过对EVA/PA6合金进行改性，当碳纳米管添加量为总原料投入重量的3%时，聚合物合金的拉伸强度达到8.46 MPa，断裂伸长率达到682.6%，本发明制备的EVA/PA6聚合物合金具有极高的机械性能、优异的柔韧性能，不仅有效提高聚合物合金的强度，而且大大改善了聚合物材料的导电以及导热性能。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种碳纳米管增强增韧的EVA/PA6聚合物合金及制备方法。

背景技术

乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）是由乙烯和醋酸乙烯酯根据不同的比例共聚而成，EVA与聚乙烯相比，由于分子链上引入了极性侧基，提高了聚合物的支化度，从而降低了聚合物分子链的规整性，进而降低了聚合物的结晶度，这些结构的变化使得EVA具有良好的弹性、柔韧性、粘接性、低温韧性、耐应力开裂性、耐候性和耐化学药品性等，同时，也降低了EVA材料的拉伸强度、硬度、刚性等；且EVA便于加工成型，适于挤出、注射、热成型等多种加工方式，使其应用领域异常广泛，主要应用于电线电缆、泡沫塑料制品、密封件、医用导管、绝缘薄膜、粘合剂及其它树脂的改性剂等领域。虽然EVA韧性较好，但机械强度较低、不耐磨，这限制了其进一步的应用。利用现有的聚合物进行共混，可使不同聚合物的性能优势互补，使原聚合物获得性能改进，从而提高材料某一方面的性能。

尼龙6（PA6）是一种性能优异的热塑性工程塑料, 它具有优良的力学性能、较好的电性能以及耐磨、耐油、耐溶剂、自润滑、耐腐蚀和良好的加工性能等，因此在工业领域和日常生活中应用非常广泛,其应用领域从汽车、电子电器、机械、航空航天领域到日常生活用品如丝袜、衣着、地毯、渔网等。但存在干态和低温条件下的冲击性能较差、吸水性较大等缺点。将EVA与PA6熔融共混制备EVA/PA6合金，该合金即可保留EVA良好的韧性、耐候性、耐化学药品性等，又具有一定的力学强度和耐磨性，从而可扩大EVA材料的应用范围和应用领域。

但是，由于EVA、PA6是有机高分子材料，其强度与无机材料和金属材料相比相差甚远，且它们是绝缘、绝热高分子材料，这会限制EVA/PA6聚合物合金在一些强度要求高，甚至要求导电、导热的等领域的应用。为此，需要对EVA/PA6聚合物合金进行增强改性。将弹性体与尼龙共混，这其中的关键是解决弹性体与尼龙相容性差的问题，通常的办法是将聚烯烃弹性体进行接枝改性，如乙烯醋酸乙烯酯接枝马来酸酐（EVA-g-MAH）。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种碳纳米管增强增韧的EVA/PA6聚合物合金及制备方法，采用碳纳米管对EVA/PA6合金进行改性。

本发明的技术方案是：一种碳纳米管增强增韧的EVA/PA6聚合物合金，包括以下重量份数的原料：EVA 80～90份、PA6 20～30份、碳纳米管EVA-g-MAH 15～25份、溴水30～60份、盐酸18～42份。

进一步优化，所述溴水的浓度为2～6％。

进一步优化，所述盐酸浓度为3～7mol/L。

一种碳纳米管增强增韧的EVA/PA6聚合物合金的制备方法，具体步骤如下：

步骤一、取碳纳米管采用酸处理与气相结合的化学综合法进行除杂处理，得纯化碳纳米管，备用；

步骤二、取EVA、PA6分别放入真空干燥箱内进行干燥程序，其干燥温度分别为45～60℃、40～80℃，干燥时间为12～24h，得到粗化EVA树脂、PA6树脂，备用；

步骤三、将所述步骤一中除杂处理后的碳纳米管与步骤二中粗化后的EVA树脂以及PA6树脂、EVA-g-MAH按照质量比14:5:1～22:8:1的比例投入高速匀质机内预先混合均匀，得到混合料；