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1、10申请公布号CN102061091A43申请公布日20110518CN102061091ACN102061091A21申请号201010589931122申请日20101216C08L77/06200601C08L23/00200601C08L23/06200601C08L23/12200601D01F6/60200601D01D5/0020060171申请人郑州大学地址450002河南省郑州市文化路97号72发明人郑国强梁艳艳韩文娟张荣正刘双阳刘春太代坤申长雨74专利代理机构郑州大通专利商标代理有限公司41111代理人陈大通54发明名称尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法57摘要本发明公。
2、开了一种尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法。该制备方法为首先将尼龙66溶解于溶剂中配制成尼龙溶液，将配制的尼龙溶液利用静电纺丝装置进行电纺，电纺后制备出纳米级尼龙纤维，纳米级尼龙纤维负载在盖玻片上；然后将原料聚烯烃恒温条件下溶解于有机溶剂中配制成聚烯烃溶液；接着将电纺制成的负载有纳米级尼龙纤维的盖玻片放入配制成的聚烯烃溶液中进行恒温结晶，温结晶后取出盖玻片，利用纯二甲苯进行洗涤，洗涤后进行干燥，干燥后即可制备出尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶负载在盖玻片上。通过本发明方法可以制备出大量形貌可控的尼龙纳米纤维/聚烯烃的杂化串晶结构，由此以来，可以显著提高聚烯烃复合材料的力学性能。51INTCL1。
3、9中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图2页CN102061096A1/1页21一种尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤A、将尼龙66在4080溶解于有机溶剂甲酸中，溶解后配制成质量百分浓度为1025的尼龙溶液；B、将步骤A配制的尼龙溶液利用静电纺丝装置，在温度为1050、湿度为050RH、电压为1050KV、接收距离为1035CM、接收装置为放在铝板上的盖玻片，电纺后制备出纳米级尼龙纤维，所得纳米级尼龙纤维负载在盖玻片上；C、称取聚烯烃在120135恒温条件下溶解于有机溶剂中，溶解后配制成质量百分浓度为001025的聚。
4、烯烃溶液；D、将步骤B制成的负载有电纺纳米级尼龙纤维的盖玻片放入步骤C配制成的聚烯烃溶液中，在120135条件下恒温210MIN；恒温后将其温度降低至85120条件下，恒温结晶360MIN；E、将步骤D恒温结晶后的盖玻片取出，利用纯二甲苯进行洗涤，洗涤后在室温下干燥，干燥后即制备成尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶，制成的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶负载在盖玻片上。2根据权利要求1所述的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，其特征在于步骤A中所述尼龙66的型号为尼龙66EPR27；所述尼龙66在5070条件下溶解于有机溶剂甲酸中；所述尼龙66溶解后配制成质量百分浓度为1020的尼龙溶液。3根据权利。
5、要求1所述的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，其特征在于步骤B中所述温度为1735、湿度为030RH、电压为2030KV、接收距离为2030CM。4根据权利要求1所述的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，其特征在于步骤B中所述电纺后制得的纳米级尼龙纤维的直径为90180NM。5根据权利要求1所述的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，其特征在于步骤C中所述聚烯烃为聚乙烯或聚丙烯；所述有机溶剂为二甲苯或二氯苯。6根据权利要求1所述的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，其特征在于步骤D中在120135条件下恒温25MIN；恒温后将其温度降低至85120条件下，恒温结晶1040MIN。
6、。7根据权利要求1所述的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，其特征在于步骤E中所述利用纯二甲苯进行洗涤，其洗涤次数为23次；所述洗涤后在室温下干燥，干燥时间为110小时。8根据权利要求7所述的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，其特征在于所述干燥时间为38小时。权利要求书CN102061091ACN102061096A1/5页3尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法技术领域0001本发明涉及一种聚合物杂化串晶的制备方法，特别是涉及一种尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法。背景技术0002目前，通过静电纺丝制备纳米级聚合物纤维的技术日益成熟，而纳米级的聚合物纤维由于具有非常大的长径比及。
7、可回收性，且对材料的机械性能和热性能等均有着提高作用。纳米纤维在工业上的规模化生产，为拓展其在工业上的应用提供了可能。尼龙一直以来都作为一种良好的纺丝材料而应用到日常生活中。同样，对于新兴的静电纺丝技术来说，尼龙66的静电纺丝技术也已经十分成熟。一方面尼龙66中含有酰胺基，其导电性在高聚物中相对较好一些；并且尼龙66可在常温下溶于甲酸，所制得的尼龙66溶液的导电性较好，这样可以更方便地应用静电纺丝设备制备出纳米级的纤维。0003聚烯烃作为通用塑料，在日常生活和生产中越来越普及。但是，聚烯烃的强度不高限制了其在一些高端领域中的应用。因而，研究如何获得高性能的聚烯烃材料有着现实而重要的意义。000。
8、4大量研究表明，聚烯烃中形成串晶结构时能够显著提高其强度。有关文献表明，串晶是在存在剪切力的作用下形成的。在剪切力的作用下，分子量发生取向，形成伸直链的结构即SHISH，而后伸直链周围的分子链在伸直链上附生生长，形成晶片，即所谓的KEBAB结构。KELLER认为形成伸直链（SHISH）的分子链的分子质量要超过一个临界的分子质量（M），分子质量低于M的分子链形成KEBAB结构。目前，人们只是通过在加工过程中引入剪切力来使聚烯烃熔体发生取向，从而获得串晶结构（SHISHKEBAB）。然而，通过引入剪切力这种方法获得的串晶结构数量是有限的，并且难以实现，很难在工业上推广应用。0005近年来，复合材料。
9、作为一种易于制备且能显著提高制品性能的新兴材料被广泛应用到各种领域。例如，玻璃纤维等纤维材料被用于聚烯烃的增强改性，但是由于界面相容性较差等原因，聚烯烃强度的提高作用是有限的；并且在玻璃纤维应用到聚烯烃改性时，为了提高聚烯烃和玻璃纤维界面间的粘结性，通常要先对玻璃纤维进行改性。对玻璃纤维进行改性一般采用化学法或物理法，这样有可能破坏玻璃纤维本身的性质，从而降低玻璃纤维的强度。碳纳米管、碳纤维、纳米二氧化硅颗粒等也被用来改性聚烯烃，主要是利用纳米材料的特殊性能来达到提高材料强度的目的。并且有文献报道，在碳纤维、碳纳米管以及一些无机的晶须改性聚乙烯时，产生了和SHISHKEBAB相似的晶体结构。李。
10、育人课题组将其命名为纳米杂化串晶（NANOHYBRIDSHISHKEBAB）。然而，这些无机的、直径处于纳米级的填料在聚合物的分散和其与聚合物界面间的粘结也成了技术难题。通过改性来达到很好的分散性时，通常又会降低其强度。在聚烯烃基体中加入聚合物纤维，如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维、聚酰胺（PA）系列纤维（PA6、PA66、PA610等），通常会形成横穿结晶层。对材料性能有一定的提高。目前，随着静电纺丝技术的发展，可以得到大量的廉价的纳米纤维，考虑到纳米纤维的优异性能，纳米纤维对聚烯烃的增强作用将引起研究者的关注。说明书CN102061091ACN102061096A2/5页4发明内容00。
11、06本发明的目的是为了克服上述问题，本发明提供一种尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法。通过本发明制备方法可以制备出形貌可控的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶结构，这样以来，能够显著提高聚烯烃复合材料的力学性能。0007为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是本发明提供一种尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤A、将尼龙66在4080溶解于有机溶剂甲酸中，溶解后配制成质量百分浓度为1025的尼龙溶液；B、将步骤A配制的尼龙溶液利用静电纺丝装置，在温度为1050、湿度为050RH、电压为1050KV、接收距离为1035CM、接收装置为放在铝板上的盖玻片，电纺后制备出纳米级。
12、尼龙纤维，所得纳米级尼龙纤维负载在盖玻片上；C、称取聚烯烃在120135恒温条件下溶解于有机溶剂中，溶解后配制成质量百分浓度为001025的聚烯烃溶液；D、将步骤B制成的负载有电纺纳米级尼龙纤维的盖玻片放入步骤C配制成的聚烯烃溶液中，在120135条件下恒温210MIN；恒温后将其温度降低至85120条件下，恒温结晶360MIN；E、将步骤D恒温结晶后的盖玻片取出，利用纯二甲苯进行洗涤，洗涤后在室温下干燥，干燥后即制备成尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶，制成的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶负载在盖玻片上。0008根据上述的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，步骤A中所述尼龙66的型号为尼龙66E。
13、PR27；所述尼龙66在5070条件下溶解于有机溶剂甲酸中；所述尼龙66溶解后配制成质量百分浓度为1020的尼龙溶液。0009根据上述的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，步骤B中所述温度为1735、湿度为030RH、电压为2030KV、接收距离为2030CM。0010根据上述的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，步骤B中所述电纺后制得的纳米级尼龙纤维的直径为90180NM。0011根据上述的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，步骤C中所述聚烯烃为聚乙烯或聚丙烯；所述有机溶剂为二甲苯或二氯苯。0012根据上述的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，步骤D中在120135条件下恒温。
14、25MIN；恒温后将其温度降低至85120条件下，恒温结晶1040MIN。0013根据上述的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，步骤E中所述利用纯二甲苯进行洗涤，其洗涤次数为23次；所述洗涤后在室温下干燥，干燥时间为110小时。0014根据上述的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，所述干燥时间为38小时。0015本发明的积极有益效果1、通过本发明方法可以制备出大量的形貌可控的尼龙纳米纤维/聚烯烃的杂化串晶说明书CN102061091ACN102061096A3/5页5结构（详见附图2和图3）。由此，可以显著提高聚烯烃复合材料的力学性能，尤其能够显著提高聚烯烃复合材料的强度，从而解决了聚。
15、烯烃中普遍存在的强度不高的问题。00162、本发明制备方法工艺简单，不用引入剪切力，即可制备出尼龙纳米纤维/聚烯烃复合材料的杂化串晶结构（详见附图2和附图3），使其制备的尼龙纳米纤维/聚烯烃复合材料具有较高的力学性能。00173、本发明通过静电纺丝的方法所制备成的纳米级尼龙纤维，该加工方法生产的纳米级尼龙纤维成本低廉，并且可以大量生产；本发明制备方法过程中利用了聚烯烃聚合物和尼龙纤维聚合物两者均为聚合物且界面之间具有一定的相容性，可以大量制备出尼龙纳米纤维/聚烯烃的复合材料，并且该复合材料的力学性能较高，特别是具有较高的强度。0018四、附图说明图1本发明制备的纳米级尼龙纤维扫描电镜图图2本发。
16、明产品尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的扫描电镜图之一图3本发明产品尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的扫描电镜图之二图4本发明制备的纳米级尼龙纤维直径分布图五、具体实施方式以下实施例仅为了进一步说明本发明，并不限制本发明的内容。0019实施例1一种尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法本发明尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，该制备方法的详细步骤如下A、将尼龙66EPR27在70条件下溶解于有机溶剂甲酸中，溶解后配制成质量百分浓度为15的尼龙溶液；B、将步骤A配制的尼龙溶液利用静电纺丝装置，在纺丝温度为30、纺丝湿度为0RH、电压为25KV、接收距离为25CM、接收装置为放在铝板上的盖玻片条件下进。
17、行电纺，电纺后制备出纳米级尼龙纤维，所得纳米级尼龙纤维负载在盖玻片上；C、称取原料聚乙烯在120恒温条件下溶解于有机溶剂二甲苯中，溶解后配制成质量百分浓度为012的聚乙烯溶液；D、将步骤B电纺制成的负载有纳米级尼龙纤维的盖玻片放入步骤C配制成的聚乙烯溶液中，在120条件下恒温2MIN；恒温后将其温度降低至105条件下，恒温结晶30MIN；E、将步骤D恒温结晶后的盖玻片取出，利用纯二甲苯洗涤23次，洗涤后在室温下干燥5小时，干燥后即制备出尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶，制成的尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶负载在盖玻片上。0020实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于本发明尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串。
18、晶的制备方法，该制备方法与实施例1不同之处在于步骤A中尼龙66EPR27在50条件下溶解于有机溶剂甲酸中，溶解后配制成质量百分浓度为10的尼龙溶液；步骤B中纺丝温度为35、纺丝湿度为10RH、电压为20KV、接收距离为20CM；步骤C中称取原料聚丙烯在135恒温条件下溶解于有机溶剂二甲苯中，溶解后配制成质量百分浓度为02的聚丙烯溶液；步骤D中在135条件下恒温4MIN；恒温后将其温度降低至110条件下，恒温结晶说明书CN102061091ACN102061096A4/5页615MIN；步骤E中洗涤后在室温下干燥3小时。0021实施例3与实施例1基本相同，不同之处在于本发明尼龙纳米纤维/聚烯烃杂。
19、化串晶的制备方法，该制备方法与实施例1不同之处在于步骤A中尼龙66EPR27在60条件下溶解于有机溶剂甲酸中，溶解后配制成质量百分浓度为20的尼龙溶液；步骤B中纺丝温度为25、纺丝湿度为20RH、电压为30KV、接收距离为30CM；步骤C中称取原料聚乙烯在130恒温条件下溶解于有机溶剂二甲苯中，溶解后配制成质量百分浓度为015的聚乙烯溶液；步骤D中在130条件下恒温5MIN；恒温后将其温度降低至95条件下，恒温结晶10MIN；步骤E中洗涤后在室温下干燥8小时。0022实施例4与实施例1基本相同，不同之处在于本发明尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，该制备方法与实施例1不同之处在于步骤A中尼。
20、龙66EPR27在40条件下溶解于有机溶剂甲酸中，溶解后配制成质量百分浓度为25的尼龙溶液；步骤B中纺丝温度为20、纺丝湿度为15RH、电压为15KV、接收距离为10CM；步骤C中称取原料聚乙烯在135恒温条件下溶解于有机溶剂二甲苯中，溶解后配制成质量百分浓度为010的聚乙烯溶液；步骤D中在135条件下恒温10MIN；恒温后将其温度降低至90条件下，恒温结晶20MIN；步骤E中洗涤后在室温下干燥10小时。0023实施例5与实施例1基本相同，不同之处在于本发明尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，该制备方法与实施例1不同之处在于步骤A中尼龙66EPR27在80条件下溶解于有机溶剂甲酸中，溶解后。
21、配制成质量百分浓度为18的尼龙溶液；步骤B中纺丝温度为40、纺丝湿度为25RH、电压为50KV、接收距离为35CM；步骤C中称取原料聚乙烯在120恒温条件下溶解于有机溶剂二甲苯中，溶解后配制成质量百分浓度为001的聚乙烯溶液；步骤D中在120条件下恒温3MIN；恒温后将其温度降低至85条件下，恒温结晶60MIN；步骤E中洗涤后在室温下干燥4小时。0024实施例6与实施例1基本相同，不同之处在于本发明尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，该制备方法与实施例1不同之处在于步骤A中尼龙66EPR27在65条件下溶解于有机溶剂甲酸中，溶解后配制成质量百说明书CN102061091ACN1020610。
22、96A5/5页7分浓度为13的尼龙溶液；步骤B中纺丝温度为50、纺丝湿度为35RH、电压为35KV、接收距离为32CM；步骤C中称取原料聚乙烯在120恒温条件下溶解于有机溶剂二甲苯中，溶解后配制成质量百分浓度为02的聚乙烯溶液；步骤D中在120条件下恒温6MIN；恒温后将其温度降低至105条件下，恒温结晶10MIN；步骤E中洗涤后在室温下干燥7小时。0025实施例7与实施例2基本相同，不同之处在于本发明尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，该制备方法与实施例2不同之处在于步骤A中尼龙66EPR27在55条件下溶解于有机溶剂甲酸中，溶解后配制成质量百分浓度为22的尼龙溶液；步骤B中纺丝温度为3。
23、0、纺丝湿度为5RH、电压为28KV、接收距离为27CM步骤C中称取原料聚丙烯在130恒温条件下溶解于有机溶剂二氯苯中，溶解后配制成质量百分浓度为025的聚丙烯溶液；步骤D中在130条件下恒温5MIN；恒温后将其温度降低至100条件下，恒温结晶30MIN；步骤E中洗涤后在室温下干燥6小时。0026实施例8与实施例1基本相同，不同之处在于本发明尼龙纳米纤维/聚烯烃杂化串晶的制备方法，该制备方法与实施例1不同之处在于步骤A中尼龙66EPR27在70条件下溶解于有机溶剂甲酸中，溶解后配制成质量百分浓度为16的尼龙溶液；步骤B中纺丝温度为28、纺丝湿度为0RH、电压为23KV、接收距离为22CM；步骤C中称取原料聚乙烯在120恒温条件下溶解于有机溶剂二氯苯中，溶解后配制成质量百分浓度为015的聚乙烯溶液；步骤D中在120条件下恒温3MIN；恒温后将其温度降低至95条件下，恒温结晶40MIN；步骤E中洗涤后在室温下干燥4小时。说明书CN102061091ACN102061096A1/2页8图1图2说明书附图CN102061091ACN102061096A2/2页9图3图4说明书附图CN102061091A。