技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种废旧橡胶粉掺杂尼龙塑料材料及其制备方法。
背景技术
尼龙作为工程塑料中最大最重要的品种，具有很强的生命力，主要在于它改性后实现高性能化，其次是汽车、电器、通讯、电子、机械等产业自身对产品高性能的要求越来越强烈，相关产业的飞速发展，促进了工程塑料高性能化的进程，改性尼龙未来发展趋势如下：①高强度高刚性尼龙的市场需求量越来越大，新的增强材料如无机晶须增强、碳纤维增强PA将成为重要的品种，主要是用于汽车发动机部件，机械部件以及航空设备部件。②尼龙合金化将成为改性工程塑料发展的主流。尼龙合金化是实现尼龙高性能的重要途径，也是制造尼龙、尼龙专用料、提高尼龙性能的主要手段。通过掺混其他高聚物，来改善尼龙的吸水性，提高制品的尺寸稳定性，以及低温脆性、耐热性和耐磨性。从而，适用车种不同要求的用途。③纳米尼龙的制造技术与应用将得到迅速发展。纳米尼龙的优点在于其热性能、力学性能、阻燃性、阻隔性比纯尼龙高，而制造成本与普通尼龙相当。因而，具有很大的竞争力。④用于电子、电气、电器的阻燃尼龙与日俱增，绿色化阻燃尼龙越来越受到市场的重视。⑤抗静电、导电尼龙以及磁性尼龙将成为电子设备、矿山机械、纺织机械的首选材料。⑥加工助剂的研究与应用，将推动改性尼龙的功能化、高性能化的进程。⑦综合技术的应用，产品的精细化是推动其产业发展的动力；
近几年，随着国现阶段制造业高速发展，各行各业产品升级速度愈加频繁，对制品材质的性能提出了更高的要求，因此进一步提升尼龙的性能以及拓展其使用范围势在必行。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种废旧橡胶粉掺杂尼龙塑料材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种废旧橡胶粉掺杂尼龙塑料材料，它是由下述重量份的原料组成的：
改性橡胶粉10-14、己内酰胺140-150、羟基乙叉二膦酸2-3、过氧化二苯甲酰3-4、1,2-二甲基咪唑0.1-0.2、乙撑双硬脂酰胺0.7-1、蓖麻酸钙1-2、膨润土13-20、硫化亚锡0.1-0.2。
所述的改性橡胶粉是由下述重量份的原料组成的：
防老剂CMA 0.1-0.2、废旧橡胶粉17-20、二甲氨基丙胺1-2、磷酸钙5-6、季戊四醇3-4、甲基吡咯烷酮12-20；
所述的改性橡胶粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）所述的磷酸钙，加入到其重量30-40倍的去离子水中，加入季戊四醇，升高温度为50-60℃，加入二甲氨基丙胺，保温搅拌10-29分钟，得氨化溶液；
（2）取防老剂CMA，加入到甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀，得烷酮溶液；
（3）取上述废旧橡胶粉，加入到烷酮溶液中，搅拌均匀，升高温度为60-65℃，保温搅拌30-40分钟，与上述氨化溶液混合，超声1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得改性橡胶粉。
一种废旧橡胶粉掺杂尼龙塑料材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过氧化二苯甲酰，加入到其重量10-15倍的异丙醇中，搅拌均匀；
（2）取膨润土，在700-750℃下煅烧1-2小时，冷却至常温，磨成细粉，与羟基乙叉二膦酸混合，加入到混合料重量10-14倍的去离子水中，在55-60℃下保温搅拌30-40分钟，得膨润土溶液；
（3）取蓖麻酸钙，加入到其重量6-8倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入三乙胺，超声2-3分钟，得醇分散液；
（4）取己内酰胺，加入到其重量26-30倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述膨润土溶液混合，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，加入上述过氧化二苯甲酰的异丙醇溶液，保温搅拌4-5小时，出料，得聚酰胺溶液；
（5）取上述改性橡胶粉，加入到醇分散液中，搅拌均匀，与上述聚酰胺溶液混合，升高温度为70-75℃，保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得橡胶改性聚酰胺；
（6）取上述橡胶改性聚酰胺，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述废旧橡胶粉掺杂尼龙塑料材料。
本发明的优点：
本发明首先采用二甲氨基丙胺处理磷酸钙，与废旧橡胶粉共混，在甲基吡咯烷酮中分散，得到氨基改性的橡胶粉，之后采用羟基乙叉二膦酸处理膨润土，以得到的膨润土分散液为溶剂，以己内酰胺为单体聚合，改善了膨润土在聚合物间的分散性，之后将该膨润土改性的聚合物与氨基改性的橡胶粉共混，以含有三乙胺的醇溶液为溶剂进行反应，从而进一步改善了橡胶粉在聚合物间的分散性能，本发明的成品材料力学稳定性好，通过废旧橡胶粉掺杂，不仅能够进一步提高疏水性和力学性能，而且可以充分利用废弃物资源，降低生产成本。
具体实施方式
实施例1
一种废旧橡胶粉掺杂尼龙塑料材料，它是由下述重量份的原料组成的：
改性橡胶粉14、己内酰胺150、羟基乙叉二膦酸3、过氧化二苯甲酰4、1,2-二甲基咪唑0.2、乙撑双硬脂酰胺1、蓖麻酸钙2、膨润土20、硫化亚锡0.2。
所述的改性橡胶粉是由下述重量份的原料组成的：
防老剂CMA 0.2、废旧橡胶粉20、二甲氨基丙胺2、磷酸钙6、季戊四醇4、甲基吡咯烷酮20；
所述的改性橡胶粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）所述的磷酸钙，加入到其重量40倍的去离子水中，加入季戊四醇，升高温度为50-60℃，加入二甲氨基丙胺，保温搅拌29分钟，得氨化溶液；
（2）取防老剂CMA，加入到甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀，得烷酮溶液；
（3）取上述废旧橡胶粉，加入到烷酮溶液中，搅拌均匀，升高温度为65℃，保温搅拌40分钟，与上述氨化溶液混合，超声2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得改性橡胶粉。
一种废旧橡胶粉掺杂尼龙塑料材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过氧化二苯甲酰，加入到其重量15倍的异丙醇中，搅拌均匀；
（2）取膨润土，在750℃下煅烧2小时，冷却至常温，磨成细粉，与羟基乙叉二膦酸混合，加入到混合料重量14倍的去离子水中，在60℃下保温搅拌40分钟，得膨润土溶液；
（3）取蓖麻酸钙，加入到其重量8倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入三乙胺，超声3分钟，得醇分散液；
（4）取己内酰胺，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述膨润土溶液混合，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为75℃，加入上述过氧化二苯甲酰的异丙醇溶液，保温搅拌5小时，出料，得聚酰胺溶液；
（5）取上述改性橡胶粉，加入到醇分散液中，搅拌均匀，与上述聚酰胺溶液混合，升高温度为75℃，保温搅拌2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得橡胶改性聚酰胺；
（6）取上述橡胶改性聚酰胺，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述废旧橡胶粉掺杂尼龙塑料材料。
实施例2
一种废旧橡胶粉掺杂尼龙塑料材料，它是由下述重量份的原料组成的：
改性橡胶粉10、己内酰胺140、羟基乙叉二膦酸2、过氧化二苯甲酰3、1,2-二甲基咪唑0.1、乙撑双硬脂酰胺0.7、蓖麻酸钙1、膨润土13、硫化亚锡0.1。
所述的改性橡胶粉是由下述重量份的原料组成的：
防老剂CMA 0.1、废旧橡胶粉17、二甲氨基丙胺1、磷酸钙5、季戊四醇3、甲基吡咯烷酮12；
所述的改性橡胶粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）所述的磷酸钙，加入到其重量30倍的去离子水中，加入季戊四醇，升高温度为50℃，加入二甲氨基丙胺，保温搅拌10分钟，得氨化溶液；
（2）取防老剂CMA，加入到甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀，得烷酮溶液；
（3）取上述废旧橡胶粉，加入到烷酮溶液中，搅拌均匀，升高温度为60℃，保温搅拌30分钟，与上述氨化溶液混合，超声1小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得改性橡胶粉。
一种废旧橡胶粉掺杂尼龙塑料材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过氧化二苯甲酰，加入到其重量10倍的异丙醇中，搅拌均匀；
（2）取膨润土，在700℃下煅烧1小时，冷却至常温，磨成细粉，与羟基乙叉二膦酸混合，加入到混合料重量10倍的去离子水中，在55℃下保温搅拌30-40分钟，得膨润土溶液；
（3）取蓖麻酸钙，加入到其重量6倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入三乙胺，超声2分钟，得醇分散液；
（4）取己内酰胺，加入到其重量26倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述膨润土溶液混合，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，加入上述过氧化二苯甲酰的异丙醇溶液，保温搅拌4小时，出料，得聚酰胺溶液；
（5）取上述改性橡胶粉，加入到醇分散液中，搅拌均匀，与上述聚酰胺溶液混合，升高温度为70℃，保温搅拌1小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得橡胶改性聚酰胺；
（6）取上述橡胶改性聚酰胺，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述废旧橡胶粉掺杂尼龙塑料材料。
性能测试：
传统尼龙材料的性能测试：
拉伸强度：14-18MPa；
本发明实施例1的废旧橡胶粉掺杂尼龙塑料材料的拉伸强度为25.3MPa；
本发明实施例2的废旧橡胶粉掺杂尼龙塑料材料的拉伸强度为26.0MPa；
将本发明实施例1的废旧橡胶粉掺杂尼龙塑料材料置于水中，常温浸泡60小时，取出干燥，测得拉伸强度降低率为0.07%；
将本发明实施例2的废旧橡胶粉掺杂尼龙塑料材料置于水中，常温浸泡60小时，取出干燥，测得拉伸强度降低率为0.10%；
将传统尼龙材料置于水中，常温浸泡60小时，取出干燥，测得拉伸强度降低率3.22%。