一种TiO2‑g‑PMMA的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种TiO2‑g‑PMMA的制备方法，包括如下步骤：将纳米TiO2加入到乙醇中，再加入偶联剂，超声波处理后，滴加醋酸溶液调节pH值；再将混合溶液恒温搅拌，冷却后固液分离，然后在真空干燥箱里干燥得到处理后的纳米TiO2；称取处理后的纳米TiO2加入辛烷基苯酚聚氧乙烯醚、水和十二烷基苯磺酸钠，调节pH值后将过硫酸钾,甲基丙烯酸甲酯单体加入，升温反应，然后冷却至室温，抽滤干燥既得产物。本技术方案的TiO2‑g‑PMMA材料不但能提高聚烯烃的硬度，增加其耐磨性，而且还能对聚烯烃起到增强增韧的效果，有利于制得韧性和强度均佳的聚烯烃复合材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子
，特别是指一种TiO2-g-PMMA的制备方法。
技术介绍
纳米二氧化钛(TiO2)是一种硬度很高的填料，将其加入至聚烯烃中，能很好地提高复合材料的硬度，增加其耐磨性能。纳米TiO2粒子由于粒径小，比表面积大，分散性好，表面活性高，与聚烯烃改性时能产生很强的界面作用，使得聚合物在韧性、刚性、强度等物理性能上得到很好的改善。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种常用的热塑性树脂，其物理性能优异，表面硬度也很高，由于其价格低廉且易加工成型，因此得以广泛应用。能否用纳米二氧化钛和聚甲基丙烯酸甲酯来改善聚稀烃，以提高聚烯烃的硬度，增加其耐磨性，而且还能对聚烯烃起到增强增韧的效果。相关此类物质的文献未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种TiO2-g-PMMA的制备方法，以扩展聚烯烃材料的用途，提高聚烯烃的物理性能及耐磨性能。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种TiO2-g-PMMA的制备方法，包括如下步骤：1)称取纳米TiO2，加入到乙醇中，再加入偶联剂KH570，超声波处理后，滴加一定量的醋酸溶液调节pH到3-5之间；再将混合溶液恒温搅拌，冷却后固液分离，然后在真空干燥箱里干燥得到处理后的纳米TiO2；2)称取处理后的纳米TiO2，加入辛烷基苯酚聚氧乙烯醚、水和十二烷基苯磺酸钠，调节pH至9-11之间；3)将过硫酸钾,甲基丙烯酸甲酯单体加入至步骤2)的溶液中，升温反应一定时间，然后冷却至室温，抽滤干燥既得产物TiO2-g-PMMA。所述步聚1)中的纳米TiO2的质量为5-10g，乙醇的体积为150-200ml，偶联剂KH570的质量为2-4g。所述超声波处理时间为1-2小时，恒温搅拌时间为6-8小时，恒温搅拌的温度为60-80℃，真空干燥箱的温度为100-120℃。所述步聚2)中称取的处理后的纳米TiO2的质量为3-5g，辛烷基苯酚聚氧乙烯醚的体积为0.5-1.5ml，水的体积为80-100ml，十二烷基苯磺酸钠的质量为0.1-0.4g。所述步骤3)中过硫酸钾的质量为0.1-0.3g,甲基丙烯酸甲酯单体的体积为3-5ml。所述步聚3中的升温反应的温度为70-90℃，时间为5-7小时。本专利技术的有益效果是：本技术方案的TiO2-g-PMMA材料不但能提高聚烯烃的硬度，增加其耐磨性，而且还能对聚烯烃起到增强增韧的效果，有利于制得韧性和强度均佳的聚烯烃复合材料。具体实施方式以下通过实施例来详细说明本专利技术的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本专利技术的技术方案，而不能解释为是对本专利技术技术方案的限制。本专利技术的实施例中所用的原料及制造商如下：PBT(型号2002U)，日本宝理；PP(型号Z30S),茂名石化；PE(型号5070)，盘锦乙烯；PA6(型号CM1017)，日本东丽；纳米TiO2，芜湖华泰化工；MMA,国药集团上海化学试剂有限公司；KPS,国药集团上海化学试剂有限公司；十二烷基苯磺酸钠,国药集团上海化学试剂有限公司；OP-10,国药集团上海化学试剂有限公司；乙醇，国药集团上海化学试剂有限公司；醋酸，天津渤海化工有限公司；抗氧剂(型号Irganox168、Irganox1010、Irganox1330)，瑞士汽巴精化；硬脂酸锌，汉维新材料；硬脂酸钙，武汉万荣科技；硬脂酸钾，邦诺化工；硅烷偶联剂(KH570)，南京奥诚化工。本专利技术实施例所用的仪器如下：ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。实施例11)称取5g纳米TiO2，加入到150ml的乙醇中，再加入2g偶联剂KH570，超声波处理1小时后，滴加一定量的醋酸溶液调节pH到3-5之间。再将混合溶液移入到三口烧瓶中，恒温60℃搅拌6小时，冷却后固液分离，然后在100℃的真空干燥箱里干燥得到处理后的纳米TiO2。2)称取3g处理后的纳米TiO2，放入三口烧瓶中，加入0.5mL辛烷基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)、80mL水和0.1g十二烷基苯磺酸钠，调节PH至9-11之间。3)将0.1g过硫酸钾(KPS),3mL甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体加入至三口烧瓶中，升温至70℃反应5h，然后冷却至室温，抽滤干燥既得产物TiO2-g-PMMA(P1)。应用例1取20份P1加入到80份聚丙烯(PP)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到TiO2-g-PMMA/PP复合材料X1。其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为70℃，第二温度区的温度为120℃，第三温度区的温度为130℃，第四温度区的温度为140℃，第五温度区的温度为140℃，第六温度区的温度为140℃，双螺杆挤出机的机头温度为130℃，螺杆转速为120r/min。对比例1取20份纳米TiO2加入到80份聚丙烯(PP)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到纳米TiO2/PP复合材料D1。对比例2取20份PMMA加入到80份聚丙烯(PP)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到纳米TiO2/PP复合材料R1。将上述实施例1及对比例1、对比例2制备的PP复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表所示:由上表可以看出：(1)X1的摩擦系数要比D1、R1小，磨耗也比D1、R1小，这说明X1的耐磨性更好。这说明加入TiO2-g-PMMA改性PP比单纯加入纳米TiO2或者PMMA的耐磨性要好。(2)X1的拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁冲击强度要比D1、R1的要大，这说明加入TiO2-g-PMMA改性PP比单纯加入纳米TiO2或者PMMA的物理性能更好。实施例21)称取10g纳米TiO2，加入到200mL的乙醇中，再加入4g偶联剂KH570，超声波处理2h后，滴加一定量的醋酸溶液调节PH到3-5之间。再将混合溶液移入到三口烧瓶中，恒温80℃搅拌8h，冷却后固液分离，然后在120℃的真空干燥箱里干燥得到处理后的纳米TiO2。2)称取5g处理后的纳米TiO2，放入三口烧瓶中，加入1.5mL辛烷基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)、100mL水和0.4g十二烷基苯磺酸钠，调节PH至9-11之间。3)将0.3g过硫酸钾(KPS),5mL甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体加入至三口烧瓶中，升温至90℃反应7h，然后冷却至室温，抽滤干燥既得产物TiO2-g-PMMA(P2)。应用例2取20份P2加入到80份聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到TiO2-g-PMMA/PBT复合材料X2。其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为100℃，第二温度区的温度为220℃，第三温度区的温度为230℃，第四温度区的温度为230℃，第五温度区的温度为230℃，第六温度区的温度为240℃，双螺杆挤出机的机头温度为200℃，螺杆转速为3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TiO2‑g‑PMMA的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)称取纳米TiO2，加入到乙醇中，再加入偶联剂KH570，超声波处理后，滴加一定量的醋酸溶液调节pH到3‑5之间；再将混合溶液恒温搅拌，冷却后固液分离，然后在真空干燥箱里干燥得到处理后的纳米TiO2；2)称取处理后的纳米TiO2，加入辛烷基苯酚聚氧乙烯醚、水和十二烷基苯磺酸钠，调节pH至9‑11之间；3)将过硫酸钾,甲基丙烯酸甲酯单体加入至步骤2)的溶液中，升温反应一定时间，然后冷却至室温，抽滤干燥既得产物TiO2‑g‑PMMA。

【技术特征摘要】
1.一种TiO2-g-PMMA的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)称取纳米TiO2，加入到乙醇中，再加入偶联剂KH570，超声波处理后，滴加一定量的醋酸溶液调节pH到3-5之间；再将混合溶液恒温搅拌，冷却后固液分离，然后在真空干燥箱里干燥得到处理后的纳米TiO2；2)称取处理后的纳米TiO2，加入辛烷基苯酚聚氧乙烯醚、水和十二烷基苯磺酸钠，调节pH至9-11之间；3)将过硫酸钾,甲基丙烯酸甲酯单体加入至步骤2)的溶液中，升温反应一定时间，然后冷却至室温，抽滤干燥既得产物TiO2-g-PMMA。2.根据权利要求1所述的TiO2-g-PMMA的制备方法，其特征在于，所述步聚1)中的纳米TiO2的质量为5-10g，乙醇的体积为150-200ml，偶联剂KH570的质量为2-4g。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34