一種抗老化聚酰胺薄膜的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種抗老化聚酰胺薄膜的制備方法，屬于功能薄膜制備技術(shù)領(lǐng)域，它將白炭黑、金紅石型鈦白粉、碳酸鈣晶須、凹凸棒晶、硅灰石針狀纖維等與碳酸氫納水溶液混合攪拌后，通過汽蒸、真空輻射，然后浸于氨基磺酸溶液中加熱攪拌分散，取懸浮物超聲波處理，再取上層懸浮物過濾洗滌烘干制得一種增強(qiáng)抗老化無機(jī)納米組份；將該組份與紫外線吸收劑、納米二氧化硅、埃洛石納米管等混合攪拌烘干后，加入聚酰胺制得一種抗老化聚酰胺粒子；將該抗老化聚酰胺粒子通過擠出流延、擠出吹塑、擠出拉伸或擠出復(fù)合制得一種抗老化聚酰胺薄膜，本發(fā)明專利技術(shù)制得的抗老化聚酰胺薄膜具有使用壽命長，力學(xué)性能好的特點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種抗老化聚酰胺薄膜的制備方法，屬于功能纖薄膜備

技術(shù)介紹
聚酰胺俗稱尼龍(Nylon)，它是大分子主鏈重復(fù)單元中含有酰胺基團(tuán)的高聚物的總稱，可由內(nèi)酸胺開環(huán)聚合制得，也可由二元胺與二元酸縮聚等得到的，由于其性能優(yōu)異，是大量用于制作纖維、塑料、薄膜等產(chǎn)品的原料之一。聚酰胺薄膜具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其機(jī)械強(qiáng)度高、韌性好、摩擦系數(shù)小、耐摩擦性好，其耐熱性、聚緣性也很好，廣泛應(yīng)用于包裝、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域。對于大量在戶外使用的聚酰胺薄膜，由于不斷遭受到陽光、水汽、輻射、熱冷交替、甚至試劑、機(jī)械力的作用，使聚酰胺薄膜韌性降低、力學(xué)性能下降、透明度變差、使用壽命變短等，因此聚酰胺薄膜的抗老化是當(dāng)前研究的一個熱點(diǎn)。目前，聚酰胺薄膜的抗老化主要通過表面涂覆的方法和通過聚酰胺材料本體共混方法進(jìn)行，前者具有成本低、工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，但存在抗老化性能不理想，耐用性不強(qiáng)，改性劑易脫落等，后者具有抗老化性能好，效果持久等優(yōu)點(diǎn)，但改性劑在材料中分散不勻等，造成聚酰胺薄膜成型加工困難，且薄膜力學(xué)性能下降明顯，使用效果不佳等缺點(diǎn)。白炭黑可以強(qiáng)烈地反射紫外線，添加到聚酰胺樹脂中可大大減少紫外線對聚酰胺的降解作用，從而達(dá)到延緩材料老化的目的，由于白炭黑的高流動性和小尺寸效應(yīng)，使材料表面更加致密細(xì)潔，摩擦系數(shù)變小，加之納米顆粒的高強(qiáng)度，使材料的耐磨性大大增強(qiáng)。金紅石型鈦白粉在橡膠、塑料中既作為著色劑，又具有補(bǔ)強(qiáng)、防老化、填充作用。在塑料中加入少量金紅石型鈦白粉，在日光照射下，耐日曬，不開裂、不變色。可以提高塑料制品的耐熱性、耐光性、耐候性，使塑料制品的物理化學(xué)性能得到改善，增強(qiáng)制品的機(jī)械強(qiáng)度，延長使用壽命。碳酸鈣晶須用于改性塑料、橡膠、纖維等熱塑性材料表現(xiàn)出顯著的增強(qiáng)、增韌作用，還可以改善產(chǎn)品的彎曲強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、抗老化性能；還可提升加工性能及制品的表面光潔度。凹凸棒晶的基本結(jié)構(gòu)單元為棒狀、針狀、纖維狀單晶體，又稱凹凸棒土，凹凸棒土中棒晶的含量一般＜50％，凹凸棒晶長約0.5-5μm，寬約0.01-0.10μm，表面布滿凹凸相間的溝槽，莫氏硬度2-3級，加熱到700-800℃，硬度＞5級，比重為2.05-2.32，添加在塑料中既作為著色劑，又具有補(bǔ)強(qiáng)、阻燃、防老化。硅灰石針狀纖維是一種三斜晶系，細(xì)板狀晶體，集合體呈放射針狀或纖維狀，是塑料、橡膠制品較好的抗老化填充材料，可以提高塑料、橡膠制品的抗老化、增強(qiáng)流動性以及改善抗拉強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、線性拉伸，耐化學(xué)腐蝕、熱穩(wěn)定性及尺寸穩(wěn)定良好。埃洛石納米管是一種由高嶺石的片層在天然條件下卷曲而成天然的多壁納米管狀材料，具有典型的多壁納米管狀結(jié)構(gòu)，對陽離子、極性分子等具有較強(qiáng)的吸附能力。天然的納米管狀結(jié)構(gòu)和易于分散的性質(zhì)，使得埃洛石納米管作為一種新型的聚合物增強(qiáng)改性材料在聚丙烯、聚酰胺、聚酯、橡膠等得到應(yīng)用。紫外線吸收劑UVP-327，能強(qiáng)烈吸收波長為270-380納米的紫外線，化學(xué)穩(wěn)定性好，揮發(fā)性極小，與抗氧化劑并用為顯著的協(xié)同效應(yīng)，顯著改善制品的熱氧穩(wěn)定性?？寡鮿?010對聚酰胺類材料也有卓越的抗氧化性能，可有效地延長制品的使用期限。光穩(wěn)定劑HPT，該品可用為光穩(wěn)定劑，可賦予聚酰胺制品優(yōu)良的戶外防老化性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，通過汽蒸、真空微波輻射、超聲波分散等復(fù)合處理，制得一種增強(qiáng)抗老化無機(jī)納米組分份，該組份在聚酰胺材料中具有良好的相容性、分散度較好，同時還能提升聚酰胺熔體的加工流動性能和聚酰胺薄膜的使用性能，得到較好抗老化力學(xué)性能，使用壽命長，能夠節(jié)約成本，減少環(huán)境污染優(yōu)點(diǎn)的一種抗老化聚酰胺薄膜的制備方法。本專利技術(shù)所述的一種抗老化聚酰胺薄膜的制備方法，采用如下步驟：A)按質(zhì)量份數(shù)，將0.4-0.6份白炭黑，0.4-0.6份金紅石型鈦白粉，0.1-0.2份表征參數(shù)直徑為0.5-3μm、長度為5-20μm有機(jī)碳酸鈣晶須，0.1-0.3份表征參數(shù)長為0.5-5μm、寬為0.01-0.10μm凹凸棒晶，0.1-0.3份表征參數(shù)長徑比為14-16:1的硅灰石針狀纖維，0.8-1份月桂胺聚氧乙烯醚與3-5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30-40％的碳酸氫納水溶液混合，在150-160℃過熱蒸汽反應(yīng)釜內(nèi)攪拌汽蒸反應(yīng)0.6-1h，在230-250℃條件下真空微波輻射2-3h，然后浸于60-80份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的檸檬酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至80-90℃超聲波分散0.5-1.5h，再攪拌分散2-3h，取懸浮物；B)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟A)制備的3-5份懸浮物用10-12份含質(zhì)量分?jǐn)?shù)3-5％三聚磷酸鈉的去離子水在80-90℃下超聲波處理0.4-0.6h，取上層懸浮物經(jīng)100-120目過濾，蒸餾水洗滌干凈，清潔烘干，得到一種增強(qiáng)抗老化無機(jī)納米組份；C)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟B)制備的3-5份增強(qiáng)抗老化無機(jī)納米組份，0.4-0.6份UV-327紫外線吸收劑，0.2-0.4份770光穩(wěn)定劑，0.1-0.2份納米二氧化硅，0.1-0.2份表征參數(shù)直徑為0.04-0.15μm、長度為2-20μm的埃洛石納米管，0.2-0.4份DNP抗氧劑與3-5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15-20％的KR-212偶聯(lián)劑混合，80-90℃條件下在混合機(jī)中以200-300轉(zhuǎn)/min的速度攪拌反應(yīng)0.6-1h，在70-80℃條件下真空烘干，再加入經(jīng)烘干的300-400份PA6或PA66聚酰胺，以250-350轉(zhuǎn)/min的速度攪拌0.5-0.8h，經(jīng)同向雙螺桿熔融混練擠出得到一種抗老化聚酰胺粒子；D)將步驟C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常規(guī)聚酰胺切片在80-90℃下分別真空干燥至含水率≤0.08％后，按質(zhì)量份數(shù)，將3-5份抗老化聚酰胺粒子與7-5份常規(guī)聚酰胺切片共混，通過擠出流延工藝制得一種抗老化聚酰胺薄膜；或E)將步驟C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常規(guī)聚酰胺切片在80-90℃下分別真空干燥至含水率≤0.08％后，按質(zhì)量份數(shù)，將3-5份抗老化聚酰胺粒子與7-5份常規(guī)聚酰胺切片共混，通過擠出吹塑工藝制得一種抗老化聚酰胺薄膜；或F)將步驟C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常規(guī)聚酰胺切片在80-90℃下分別真空干燥至含水率≤0.08％后，按質(zhì)量份數(shù)，將3-5份抗老化聚酰胺粒子與7-5份常規(guī)聚酰胺切片共混，通過單向或雙向擠出、拉伸工藝制得一種抗老化聚酰胺薄膜；或G)將步驟C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常規(guī)聚酰胺切片在80-90℃下分別真空干燥至含水率≤0.08％后，按質(zhì)量份數(shù)，將3-5份抗老化聚酰胺粒子與7-5份常規(guī)聚酰胺切片共混，通過擠出機(jī)加熱熔融后從機(jī)頭細(xì)縫擠出一定厚度的熔融膜作為皮層，與作為芯層的常規(guī)聚酰胺薄膜經(jīng)壓力滾筒和冷卻滾筒復(fù)合制成一種抗老化聚酰胺薄膜。本專利技術(shù)所述的一種抗老化聚酰胺薄膜的制備方法，采用如下步驟：A)按質(zhì)量份數(shù)，將0.5份白炭黑，0.5份金紅石型鈦白粉，0.15份表征參數(shù)直徑為1.75μm、長度為12.5μm有機(jī)碳酸鈣晶須，0.2份表征參數(shù)長為2.5μm、寬為0.5μm凹凸棒晶，0.2份表征參數(shù)長徑比為15:1的硅灰石針狀纖維，0.9份月桂胺聚氧乙烯醚與4份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35％的碳酸氫納水溶液混合，在155℃過熱蒸汽反應(yīng)釜內(nèi)攪拌汽蒸反應(yīng)0.8h，在240℃條件下真空微波輻射2.5h，然后浸于70份本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種抗老化聚酰胺薄膜的制備方法，其特征在于該制備方法采用如下步驟：A)按質(zhì)量份數(shù)，將0.4?0.6份白炭黑，0.4?0.6份金紅石型鈦白粉，0.1?0.2份表征參數(shù)直徑為0.5?3μm、長度為5?20μm有機(jī)碳酸鈣晶須，0.1?0.3份表征參數(shù)長為0.5?5μm、寬為0.01?0.10μm凹凸棒晶，0.1?0.3份表征參數(shù)長徑比為14?16:1的硅灰石針狀纖維，0.8?1份月桂胺聚氧乙烯醚與3?5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30?40％的碳酸氫納水溶液混合，在150?160℃過熱蒸汽反應(yīng)釜內(nèi)攪拌汽蒸反應(yīng)0.6?1h，在230?250℃條件下真空微波輻射2?3h，然后浸于60?80份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的檸檬酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至80?90℃超聲波分散0.5?1.5h，再攪拌分散2?3h，取懸浮物；B)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟A)制備的3?5份懸浮物用10?12份含質(zhì)量分?jǐn)?shù)3?5％三聚磷酸鈉的去離子水在80?90℃下超聲波處理0.4?0.6h，取上層懸浮物經(jīng)100?120目過濾，蒸餾水洗滌干凈，清潔烘干，得到一種增強(qiáng)抗老化無機(jī)納米組份；C)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟B)制備的3?5份增強(qiáng)抗老化無機(jī)納米組份，0.4?0.6份UV?327紫外線吸收劑，0.2?0.4份770光穩(wěn)定劑，0.1?0.2份納米二氧化硅，0.1?0.2份表征參數(shù)直徑為0.04?0.15μm、長度為2?20μm的埃洛石納米管，0.2?0.4份DNP抗氧劑與3?5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15?20％的KR?212偶聯(lián)劑混合，80?90℃條件下在混合機(jī)中以200?300轉(zhuǎn)/min的速度攪拌反應(yīng)0.6?1h，在70?80℃條件下真空烘干，再加入經(jīng)烘干的300?400份PA6或PA66聚酰胺，以250?350轉(zhuǎn)/min的速度攪拌0.5?0.8h，經(jīng)同向雙螺桿熔融混練擠出得到一種抗老化聚酰胺粒子；D)將步驟C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常規(guī)聚酰胺切片在80?90℃下分別真空干燥至含水率≤0.08％后，按質(zhì)量份數(shù)，將3?5份抗老化聚酰胺粒子與7?5份常規(guī)聚酰胺切片共混，通過擠出流延工藝制得一種抗老化聚酰胺薄膜；或E)將步驟C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常規(guī)聚酰胺切片在80?90℃下分別真空干燥至含水率≤0.08％后，按質(zhì)量份數(shù)，將3?5份抗老化聚酰胺粒子與7?5份常規(guī)聚酰胺切片共混，通過擠出吹塑工藝制得一種抗老化聚酰胺薄膜；或F)將步驟C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常規(guī)聚酰胺切片在80?90℃下分別真空干燥至含水率≤0.08％后，按質(zhì)量份數(shù)，將3?5份抗老化聚酰胺粒子與7?5份常規(guī)聚酰胺切片共混，通過單向或雙向擠出、拉伸工藝制得一種抗老化聚酰胺薄膜；或G)將步驟C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常規(guī)聚酰胺切片在80?90℃下分別真空干燥至含水率≤0.08％后，按質(zhì)量份數(shù)，將3?5份抗老化聚酰胺粒子與7?5份常規(guī)聚酰胺切片共混，通過擠出機(jī)加熱熔融后從機(jī)頭細(xì)縫擠出一定厚度的熔融膜作為皮層，與作為芯層的常規(guī)聚酰胺薄膜經(jīng)壓力滾筒和冷卻滾筒復(fù)合制成一種抗老化聚酰胺薄膜。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種抗老化聚酰胺薄膜的制備方法，其特征在于該制備方法采用如下步驟：A)按質(zhì)量份數(shù)，將0.4-0.6份白炭黑，0.4-0.6份金紅石型鈦白粉，0.1-0.2份表征參數(shù)直徑為0.5-3μm、長度為5-20μm有機(jī)碳酸鈣晶須，0.1-0.3份表征參數(shù)長為0.5-5μm、寬為0.01-0.10μm凹凸棒晶，0.1-0.3份表征參數(shù)長徑比為14-16:1的硅灰石針狀纖維，0.8-1份月桂胺聚氧乙烯醚與3-5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30-40％的碳酸氫納水溶液混合，在150-160℃過熱蒸汽反應(yīng)釜內(nèi)攪拌汽蒸反應(yīng)0.6-1h，在230-250℃條件下真空微波輻射2-3h，然后浸于60-80份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的檸檬酸溶液中真空吸濕處理，吸透后加熱至80-90℃超聲波分散0.5-1.5h，再攪拌分散2-3h，取懸浮物；B)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟A)制備的3-5份懸浮物用10-12份含質(zhì)量分?jǐn)?shù)3-5％三聚磷酸鈉的去離子水在80-90℃下超聲波處理0.4-0.6h，取上層懸浮物經(jīng)100-120目過濾，蒸餾水洗滌干凈，清潔烘干，得到一種增強(qiáng)抗老化無機(jī)納米組份；C)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟B)制備的3-5份增強(qiáng)抗老化無機(jī)納米組份，0.4-0.6份UV-327紫外線吸收劑，0.2-0.4份770光穩(wěn)定劑，0.1-0.2份納米二氧化硅，0.1-0.2份表征參數(shù)直徑為0.04-0.15μm、長度為2-20μm的埃洛石納米管，0.2-0.4份DNP抗氧劑與3-5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15-20％的KR-212偶聯(lián)劑混合，80-90℃條件下在混合機(jī)中以200-300轉(zhuǎn)/min的速度攪拌反應(yīng)0.6-1h，在70-80℃條件下真空烘干，再加入經(jīng)烘干的300-400份PA6或PA66聚酰胺，以250-350轉(zhuǎn)/min的速度攪拌0.5-0.8h，經(jīng)同向雙螺桿熔融混練擠出得到一種抗老化聚酰胺粒子；D)將步驟C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常規(guī)聚酰胺切片在80-90℃下分別真空干燥至含水率≤0.08％后，按質(zhì)量份數(shù)，將3-5份抗老化聚酰胺粒子與7-5份常規(guī)聚酰胺切片共混，通過擠出流延工藝制得一種抗老化聚酰胺薄膜；或E)將步驟C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常規(guī)聚酰胺切片在80-90℃下分別真空干燥至含水率≤0.08％后，按質(zhì)量份數(shù)，將3-5份抗老化聚酰胺粒子與7-5份常規(guī)聚酰胺切片共混，通過擠出吹塑工藝制得一種抗老化聚酰胺薄膜；或F)將步驟C)得到的抗老化聚酰胺粒子和常規(guī)聚酰胺切片在80-...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：羅海林，孫福，齊慶瑩，黃志超，萬軍民，周穎，凌榮根，徐秀娟，
申請(專利權(quán))人：浙江理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江;33