本發明涉及尼龍6技術領域，且公開了一種高強度的碳納米管改性尼龍6復合材料的制備工藝，合成了端位羧基的超支化聚合物，利用對甲苯磺酸作為催化劑，端位羧基與環氧丙醇發生酯化反應，制備了新型的環氧超支化聚合物，和氨基化碳納米管對尼龍6進行共混改性，在熔融共混過程中，碳納米管表面的氨基，以及尼龍6的端氨基，可以與環氧超支化聚合的環氧基團發生開環反應，從而使超支化聚合物、碳納米管和尼龍6三者之間形成化學交聯，增強了三者之間的界面強度，改善了碳納米管與尼龍6的相容性和界面作用力，提高了材料的拉伸強度、壓縮強度和韌性。

技術領域

本發明涉及尼龍6技術領域，具體為一種高強度的碳納米管改性尼龍6復合材料的制備工藝。

背景技術

尼龍6是一種應用廣泛的高分子材料，在工程塑料、紡織纖維等領域有著廣泛的應用，為了提高尼龍6的力學強度等性能，需要加入各種各樣的改性劑，如無機納米材料、高分子聚合物、玻璃纖維等，通常采用原位聚合法，接枝共聚、共混改性法等方式。

碳納米管具有優異的力學性能、熱學性能，在高分子材料的改性中有著重要的應用，提高碳納米管與尼龍6等材料的相容性和界面結合力，可以對尼龍6等材料起到更好的增強作用，論文《碳納米管表面接枝聚合物及其對聚合物的改性研究》，在碳納米管表面接枝苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯無規共聚物，用于尼龍6、聚碳酸酯、聚丙烯等材料的改性，改性后的碳納米管在尼龍6等聚合物中的分散情況良好，材料力學性能得到了很好的提高。

采用聚合物如熱塑性樹脂、超支化聚合物等對尼龍6填充改性是研究熱點，文獻《超支化聚酯的制備與在塑料加工中的應用》，報道了以新型的端羧基超支化聚酯改性尼龍-6/玻纖復合材料，增加了復合材料的界面相互作用和相容性。提高了復合材料的拉伸強度等性能，本發明合成了環氧超支化聚合物，與碳納米管和尼龍6共混改性，提高尼龍6材料的力學性能。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種高強度的碳納米管改性尼龍6復合材料的制備工藝，解決了碳納米管和尼龍6的相容性較差，以及尼龍6的力學性能不高的問題。

(二)技術方案

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：一種高強度的碳納米管改性尼龍6復合材料的制備工藝，所述制備工藝為：將尼龍6、氨基化碳納米管、環氧超支化聚合物加入雙螺桿擠出機中，在220-240℃中熔融共混并擠出，然后用注塑機注塑成型，制得高強度的碳納米管改性尼龍6復合材料。

優選的，所述尼龍6、氨基化碳納米管、環氧超支化聚合物的重量比例為100:0.2-1:1-6。優選的，所述環氧超支化聚合物的制備工藝為：

(1)將次氮基三乙酸和三乙二醇溶解到反應溶劑中，然后加入4-二甲氨基吡啶和N,N-二環己基碳二亞胺，反應后加入甲醇沉淀，過濾溶劑，依次用蒸餾水、丙酮、乙醇洗滌，制得羧基超支化聚合物。

(2)將羧基超支化聚合物加入到N,N-二甲基甲酰胺中，攪拌均勻后加入環氧丙醇和對甲苯磺酸，反應后加入甲醇沉淀，過濾溶劑，依次用蒸餾水、乙醇洗滌，制得環氧超支化聚合物。

優選的，所述(1)中反應溶劑包括二甲亞砜、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺。

優選的，所述(1)中次氮基三乙酸、三乙二醇、4-二甲氨基吡啶、N,N-二環己基碳二亞胺的重量比例為100:120-150:50-66:20-32。

優選的，所述(1)中反應在110-140℃中回流進行18-36h。

優選的，所述(2)中羧基超支化聚合物、環氧丙醇和對甲苯磺酸的重量比例為100:15-25:2-4。

優選的，所述(2)中反應在90-120℃中進行24-72h。

(三)有益的技術效果