[发明专利]一种利用氧化石墨烯/聚四氟乙烯复合物协同改性MC尼龙工程塑料的方法

说明书

本发明属于工程塑料改性技术领域，尤其为一种利用氧化石墨烯/聚四氟乙烯复合物协同改性MC尼龙工程塑料的方法，包括以下制备步骤：S1、以氧化石墨烯（GO）为原料，通过乙二胺对GO进行表面修饰，制备氨基修饰氧化石墨烯（GO‑NH2）；S2、采用GO‑NH2和聚四氟乙烯粉末，通过溶剂混合法制备氧化石墨烯/聚四氟乙烯复合物（GO/PTFE复合物）；S3、将GO/PTFE复合物引入到己内酰胺阴离子聚合过程中，通过原位聚合法实现GO/PTFE复合物对MC尼龙的协同改性。本发明具有工艺过程简单易行、生产周期短的优点，通过该方法所制备改性MC尼龙材料与纯MC尼龙及单一填料改性MC材料相比，具有优异的耐磨性能，可满足在较高载荷下摩擦磨损性能的需求，在高新技术领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及工程塑料改性技术领域，具体为一种利用氧化石墨烯/聚四氟乙烯复合物协同改性MC尼龙工程塑料的方法。

背景技术

铸型尼龙，又称单体浇铸尼龙（Monomer Casting Nylon，简称MC尼龙），是己内酰胺类单体采用碱催化聚合法直接在模具内聚合成型的产品，聚合和成型同时完成。因采用己内酰胺为单体，所以也称作MC尼龙6或MCPA6，MC尼龙6分子量比普通尼龙6高一倍左右，除具备一般尼龙材料的刚度、自润滑性能外，机械强度、尺寸稳定性、减磨和耐磨性均优于普通尼龙6制品。由于其具有较好的物理机械性能，且质量轻等诸多优点，在工业中可代替金属材料制作蜗轮、蜗杆、轴承、齿轮、轴瓦、滑块、辊筒等，还可作为密封件材料使用，实现减轻重量、降低成本，提高经济效益。然而，随着科技的发展，在某些情况下纯MC尼龙不能满足实际应用的要求，如在高负荷条件下使用的零件，其耐磨性、自润滑性欠佳，耐热磨损差，磨损率较大。因此有必要对MC尼龙进行改性，提高其摩擦磨损性能和力学性能，以满足实际需要。

按改性添加剂的不同，MC尼龙的改性可分为无机改性、有机改性两大类。无机改性MC尼龙是在MC尼龙成型过程中，添加无机填料。如：添加石墨、MoS2、氮化硼、炭黑等，可降低MC尼龙材料的摩擦系数和磨损量；添加滑石粉、粉煤灰、SiC、稀土、云母、高岭土、纳米Al2O3、纳米TiO2、纳米蒙脱土、金属粉（如钛粉、锰粉）等，可提高MC尼龙制品的刚性、尺寸稳定性、耐磨性、绝缘性；添加短切碳纤维、编织碳纤维等，可提高MC尼龙的拉伸强度、弯曲强度、压缩强度、弹性模量、耐磨性和自润滑性等。有机改性MC尼龙包括有机小分子改性、直接添加聚合物改性、将柔性高分子链引入MC尼龙大分子链中或分子链末端形成嵌段共聚物等。但在对MC尼龙进行改性时，一种改性剂改性效果往往有限。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用氧化石墨烯/聚四氟乙烯复合物协同改性MC尼龙工程塑料的方法，解决了现有采用一种改性剂对MC尼龙进行改性时的改性效果有限的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用氧化石墨烯/聚四氟乙烯复合物协同改性MC尼龙工程塑料的方法，包括以下制备步骤：

S1、以氧化石墨烯（GO）为原料，通过乙二胺对GO进行表面修饰，制备氨基修饰氧化石墨烯（GO-NH2）；

S2、采用GO-NH2和聚四氟乙烯粉末，通过溶剂混合法制备氧化石墨烯/聚四氟乙烯复合物（GO/PTFE复合物）；

S3、将GO/PTFE复合物引入到己内酰胺阴离子聚合过程中，通过原位聚合法实现GO/PTFE复合物对MC尼龙的协同改性。