技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，具體的涉及一種高耐熱的納米氧化鋁改性聚酰胺材料的制備方法。
背景技術(shù)：
：：聚酰胺類材料具有極性強、分子間能形成氫鍵的特點，且具有一定的活性。由于具有優(yōu)良的力學(xué)性能、耐磨性、自潤滑性、耐油性、耐腐蝕性和較好的加工成型性能，被廣泛應(yīng)用于汽車部件，電子電器，石油化工等行業(yè)。聚酰胺的強極性使得其吸水性較大，對制品的尺寸穩(wěn)定性影響較大，還影響材料的電性能。此外，聚酰胺的耐熱性差和低溫沖擊強度低的缺點限制了聚酰胺材料的應(yīng)用領(lǐng)域。通常，人們通過加入各種填料來改善聚酰胺的綜合性能。近年來，隨著納米科學(xué)的不斷發(fā)展和納米技術(shù)的不斷成熟，通過添加納米材料來改善聚合物基體材料的性能逐漸成為材料研究領(lǐng)域的熱點。聚酰胺類材料由于其在汽車、電子電器和家用產(chǎn)品中的廣泛應(yīng)用而備受人們的青睞，通過添加功能性納米材料來提高聚酰胺類基體材料的強度、韌性、阻燃、阻隔等性能成為學(xué)者們比較感興趣的研究方向。同時也大大拓寬了聚酰胺類材料的應(yīng)用領(lǐng)域，因此，聚酰胺基納米復(fù)合材料必將成為未來應(yīng)用前景最好的納米復(fù)合材料之一。目前，常用的方法是向聚酰胺材料中加入無機納米填料，來改善基體的韌性和強度以及耐熱性能，其中，氧化鋁作為價格低廉的填料廣泛應(yīng)用于聚酰胺的改性中。中國專利(201210260919.5)公開了一種導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料，其包括下述重量百分比的組分：聚酰胺18.2-58.6％、潤滑劑0.1-1.0％、抗氧化劑0.1-0.5％、表面改性劑1.0-1.5％和導(dǎo)熱增強改性劑40-81％，雖然該復(fù)合材料導(dǎo)熱性能好，但是其導(dǎo)熱增強改性劑添加量較大，不僅增大了成本，也使得導(dǎo)熱增強改性劑與基體材料的相容性解決較為困難。技術(shù)實現(xiàn)要素：：本發(fā)明的目的是提供一種高耐熱的納米氧化鋁改性聚酰胺材料的制備方法，該制備方法操作簡單，能耗低，制得的材料力學(xué)性能好，耐磨、耐熱性能優(yōu)異。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種高耐熱的氧化鋁改性聚酰胺材料的制備方法，包括以下步驟：(1)在40-50℃下，將二乙酸鋁和去離子水混合攪拌至固體溶解，得到溶液a；向溶液a中加入十二烷基苯磺酸鈉攪拌混合均勻制得溶液b；將溶液b置于安裝有兩個滴定管的三口燒瓶中，并升溫至65-110℃，并邊攪拌邊同時滴加氫氧化鈉水溶液和檸檬酸水溶液，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌5-13h，得到沉淀物，將沉淀物過濾洗滌后在80-180℃下煅燒10-20h，得到氧化鋁；(2)將聚丙烯、硅膠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、抗氧化劑在高混機中混合均勻，然后加入步驟(1)制得的氧化鋁混合攪拌均勻，得到混合料；(3)將上述制得的混合料由雙螺桿擠出機擠出造粒，得到氧化鋁改性聚酰胺材料。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述二乙酸鋁和去離子水的用量比為1g：(30-50)ml。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，十二烷基苯磺酸鈉的添加量為二乙酸鋁質(zhì)量的1-4％。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述二乙酸鋁、氫氧化鈉、檸檬酸的質(zhì)量比為3:5:(0.1-0.35)。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量濃度為15％，檸檬酸水溶液的濃度為3-8％。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述氫氧化鈉水溶液、檸檬酸水溶液的滴加速度分別為0.5-1.5升/小時、1-4升/小時。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述抗氧化劑為抗壞血酸棕櫚酸酯、茶多酚、丁基羥基茴香醚中的一種或多種。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述聚丙烯、硅膠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、抗氧化劑、氧化鋁的添加量以重量份計，分別為：聚丙烯40-80份、硅膠3-7份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺1-2份、抗氧化劑1-5份、氧化鋁5-11份。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，混合料由雙螺桿擠出機擠出的溫度為250-300℃。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)制得的氧化鋁的粒徑大小為10-30nm，且表面有不規(guī)則孔狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明具有以下有益效果：首先，本發(fā)明在一定溫度下制得二乙酸鋁溶液，并向該溶液中加入十二烷基苯磺酸鈉；然后在三口燒瓶中回流條件下升溫至一定溫度，并以不同的速度同時滴加檸檬酸和氫氧化鈉溶液，檸檬酸可以有效控制沉淀物的生成速度，使得制得的沉淀物晶胞穩(wěn)定，雜質(zhì)少，而且沉淀時間適當(dāng)，能耗低；另一方面，本發(fā)明在較低溫度下實現(xiàn)沉淀物的煅燒，使得制得的氧化鋁表面有形狀不規(guī)則的孔洞，且表面均勻的吸附有十二烷基苯磺酸鈉，制得的氧化鋁分散性好，不規(guī)則孔洞的存在形成了連續(xù)的散熱通道，其用于聚丙烯改性時能更好的改善材料的耐熱性能，且其與基體材料相容性好，得到的材料穩(wěn)定性好，力學(xué)性能佳；聚酰胺基體材料中具有較多的n-h基團，本發(fā)明在基體材料中加入硅膠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺可以與n-h鍵合，提高了基體材料的交聯(lián)密度，有效改善了材料的力學(xué)性能。具體實施方式：為了更好的理解本發(fā)明，本發(fā)明采用實施例對本發(fā)明進一步說明，實施例只用于解釋本發(fā)明，不會對本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。實施例1一種高耐熱的氧化鋁改性聚酰胺材料的制備方法，包括以下步驟：(1)在40-50℃下，將1g二乙酸鋁和30ml去離子水混合攪拌至固體溶解，得到溶液a；向溶液a中加入0.01g十二烷基苯磺酸鈉攪拌混合均勻制得溶液b；將溶液b置于安裝有兩個滴定管的三口燒瓶中，并升溫至65℃，并邊攪拌邊同時滴加質(zhì)量濃度為15％氫氧化鈉水溶液和質(zhì)量濃度為3％檸檬酸水溶液，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌13h，得到沉淀物，將沉淀物過濾洗滌后在80℃下煅燒20h，得到氧化鋁；其中，二乙酸鋁、氫氧化鈉、檸檬酸的質(zhì)量比為3:5:0.1，氫氧化鈉水溶液、檸檬酸水溶液的滴加速度分別為0.5升/小時、1升/小時；(2)將40份聚丙烯、3份硅膠、1份椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、1份抗氧化劑在高混機中混合均勻，然后加入5份步驟(1)制得的氧化鋁混合攪拌均勻，得到混合料；(3)將上述制得的混合料由雙螺桿擠出機擠出、造粒，得到氧化鋁改性聚酰胺材料。實施例2一種高耐熱的氧化鋁改性聚酰胺材料的制備方法，包括以下步驟：(1)在40-50℃下，將1g二乙酸鋁和50ml去離子水混合攪拌至固體溶解，得到溶液a；向溶液a中加入0.04g十二烷基苯磺酸鈉攪拌混合均勻制得溶液b；將溶液b置于安裝有兩個滴定管的三口燒瓶中，并升溫至110℃，并邊攪拌邊同時滴加質(zhì)量濃度為15％氫氧化鈉水溶液和質(zhì)量濃度為8％檸檬酸水溶液，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌5h，得到沉淀物，將沉淀物過濾洗滌后在180℃下煅燒10h，得到氧化鋁；其中，二乙酸鋁、氫氧化鈉、檸檬酸的質(zhì)量比為3:5:0.35，氫氧化鈉水溶液、檸檬酸水溶液的滴加速度分別為1.5升/小時、4升/小時；(2)將80份聚丙烯、7份硅膠、2份椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、5份抗氧化劑在高混機中混合均勻，然后加入11份步驟(1)制得的氧化鋁混合攪拌均勻，得到混合料；(3)將上述制得的混合料由雙螺桿擠出機擠出、造粒，得到氧化鋁改性聚酰胺材料。實施例3一種高耐熱的氧化鋁改性聚酰胺材料的制備方法，包括以下步驟：(1)在40-50℃下，將1g二乙酸鋁和35ml去離子水混合攪拌至固體溶解，得到溶液a；向溶液a中加入0.02g十二烷基苯磺酸鈉攪拌混合均勻制得溶液b；將溶液b置于安裝有兩個滴定管的三口燒瓶中，并升溫至80℃，并邊攪拌邊同時滴加質(zhì)量濃度為15％氫氧化鈉水溶液和質(zhì)量濃度為4％檸檬酸水溶液，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌11h，得到沉淀物，將沉淀物過濾洗滌后在100℃下煅燒18h，得到氧化鋁；其中，二乙酸鋁、氫氧化鈉、檸檬酸的質(zhì)量比為3:5:0.3，氫氧化鈉水溶液、檸檬酸水溶液的滴加速度分別為0.7升/小時、2升/小時(2)將50份聚丙烯、4份硅膠、1.2份椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、2份抗氧化劑在高混機中混合均勻，然后加入7份步驟(1)制得的氧化鋁混合攪拌均勻，得到混合料；(3)將上述制得的混合料由雙螺桿擠出機擠出、造粒，得到氧化鋁改性聚酰胺材料。實施例4一種高耐熱的氧化鋁改性聚酰胺材料的制備方法，包括以下步驟：(1)在40-50℃下，將1g二乙酸鋁和40ml去離子水混合攪拌至固體溶解，得到溶液a；向溶液a中加入0.025g十二烷基苯磺酸鈉攪拌混合均勻制得溶液b；將溶液b置于安裝有兩個滴定管的三口燒瓶中，并升溫至90℃，并邊攪拌邊同時滴加質(zhì)量濃度為15％氫氧化鈉水溶液和質(zhì)量濃度為5％檸檬酸水溶液，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌9h，得到沉淀物，將沉淀物過濾洗滌后在120℃下煅燒16h，得到氧化鋁；其中，二乙酸鋁、氫氧化鈉、檸檬酸的質(zhì)量比為3:5:0.25，氫氧化鈉水溶液、檸檬酸水溶液的滴加速度分別為0.9升/小時、2.5升/小時；(2)將60份聚丙烯、5份硅膠、1.4份椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、2份抗氧化劑在高混機中混合均勻，然后加入9份步驟(1)制得的氧化鋁混合攪拌均勻，得到混合料；(3)將上述制得的混合料由雙螺桿擠出機擠出、造粒，得到氧化鋁改性聚酰胺材料。實施例5一種高耐熱的氧化鋁改性聚酰胺材料的制備方法，包括以下步驟：(1)在40-50℃下，將1g二乙酸鋁和45ml去離子水混合攪拌至固體溶解，得到溶液a；向溶液a中加入0.03g十二烷基苯磺酸鈉攪拌混合均勻制得溶液b；將溶液b置于安裝有兩個滴定管的三口燒瓶中，并升溫至100℃，并邊攪拌邊同時滴加質(zhì)量濃度為15％氫氧化鈉水溶液和質(zhì)量濃度為6％檸檬酸水溶液，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌8h，得到沉淀物，將沉淀物過濾洗滌后在140℃下煅燒14h，得到氧化鋁；其中，二乙酸鋁、氫氧化鈉、檸檬酸的質(zhì)量比為3:5:0.2，氫氧化鈉水溶液、檸檬酸水溶液的滴加速度分別為1.1升/小時、3升/小時；(2)將70份聚丙烯、5份硅膠、1.6份椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、3份抗氧化劑在高混機中混合均勻，然后加入9份步驟(1)制得的氧化鋁混合攪拌均勻，得到混合料；(3)將上述制得的混合料由雙螺桿擠出機擠出、造粒，得到氧化鋁改性聚酰胺材料。實施例6一種高耐熱的氧化鋁改性聚酰胺材料的制備方法，包括以下步驟：(1)在40-50℃下，將1g二乙酸鋁和50ml去離子水混合攪拌至固體溶解，得到溶液a；向溶液a中加入0.035g十二烷基苯磺酸鈉攪拌混合均勻制得溶液b；將溶液b置于安裝有兩個滴定管的三口燒瓶中，并升溫至100℃，并邊攪拌邊同時滴加質(zhì)量濃度為15％氫氧化鈉水溶液和質(zhì)量濃度為7％檸檬酸水溶液，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌7h，得到沉淀物，將沉淀物過濾洗滌后在160℃下煅燒12h，得到氧化鋁；其中，二乙酸鋁、氫氧化鈉、檸檬酸的質(zhì)量比為3:5:0.15，氫氧化鈉水溶液、檸檬酸水溶液的滴加速度分別為1.3升/小時、3.5升/小時；(2)將75份聚丙烯、6份硅膠、1.8份椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、4份抗氧化劑在高混機中混合均勻，然后加入11份步驟(1)制得的氧化鋁混合攪拌均勻，得到混合料；(3)將上述制得的混合料由雙螺桿擠出機擠出、造粒，得到氧化鋁改性聚酰胺材料。對比例1一種高耐熱的氧化鋁改性聚酰胺材料的制備方法，包括以下步驟：(1)在40-50℃下，將1g二乙酸鋁和50ml去離子水混合攪拌至固體溶解，得到溶液a；向溶液a中加入0.035g十二烷基苯磺酸鈉攪拌混合均勻制得溶液b；將溶液b置于安裝有兩個滴定管的三口燒瓶中，并升溫至100℃，并邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度為7％檸檬酸水溶液，滴加完畢后滴加質(zhì)量濃度為15％氫氧化鈉水溶液，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌7h，得到沉淀物，將沉淀物過濾洗滌后在160℃下煅燒12h，得到氧化鋁；其中，二乙酸鋁、氫氧化鈉、檸檬酸的質(zhì)量比為3:5:0.15，氫氧化鈉水溶液、檸檬酸水溶液的滴加速度分別為1.3升/小時、3.5升/小時；(2)將75份聚丙烯、6份硅膠、1.8份椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、4份抗氧化劑在高混機中混合均勻，然后加入11份步驟(1)制得的氧化鋁混合攪拌均勻，得到混合料；(3)將上述制得的混合料由雙螺桿擠出機擠出、造粒，得到氧化鋁改性聚酰胺材料。對比例2一種高耐熱的氧化鋁改性聚酰胺材料的制備方法，包括以下步驟：將75份聚丙烯、6份硅膠、1.8份椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、4份抗氧化劑在高混機中混合均勻，然后加入11份市售納米氧化鋁混合攪拌均勻，得到混合料；將上述制得的混合料由雙螺桿擠出機擠出、造粒，得到氧化鋁改性聚酰胺材料。對上述制得的聚酰胺材料進行如表1的性能檢測，檢測結(jié)果如表1所示：表1拉伸強度，mpa彎曲強度，mpa缺口沖擊強度，j/m導(dǎo)熱系數(shù)，w/mk實施例11352621084.655實施例21282731054.602實施例31372451104.735實施例41422601054.585實施例51352491054.603實施例61402551084.665對比例1100201851.091對比例275109321.002從上述表格來看，本發(fā)明在較少氧化鋁添加的條件下，制得的材料力學(xué)性能和耐熱性能較好，且相對于添加市售氧化鋁來說，本發(fā)明提供的氧化鋁能夠更好的改善材料的性能，而且氫氧化鈉以及檸檬酸的添加順序?qū)Σ牧系男阅芤灿泻艽蟮挠绊?。?dāng)前第1頁12