一种纳米ZrO制造技术

本发明专利技术涉及一种纳米ZrO

A nano ZrO

The invention relates to a nano ZrO

【技术实现步骤摘要】
一种纳米ZrO2接枝物的制备方法及其应用
本专利技术属于高分子材料
，特别是指一种纳米ZrO2接枝物的制备方法及其应用。
技术介绍
纳米二氧化锆(ZrO2)具有很高的化学稳定性，热稳定性，将其加入至聚烯烃中，能很好地提高复合材料的物理性能。但是在一些高端科技领域，仅仅用纳米二氧化锆来改性聚烯烃很难达到材料的要求。鉴于此原因，纳米ZrO2-g-PBA来改性聚烯烃，它比用纳米二氧化钛直接改性聚烯烃的物理性能要好，相关文献并未见于报道，这大大扩展了聚烯烃复合材料的应用领域，具有非常现实的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种纳米ZrO2接枝物的制备方法及其应用，以提高聚烯烃的物理性能。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种纳米ZrO2接枝物的制备方法，包括以下步骤：1)称取原料丙烯酸丁酯、纳米ZrO2、过硫酸钾、硫酸铝及十二烷基苯磺酸钠；2)将过硫酸钾、十二烷基苯磺酸钠、丙烯酸丁酯及纳米ZrO2投入至三口烧瓶中，在160-180℃的油浴反应6-12h，然后再加入硫酸铝破乳6-10h，过滤洗涤既得纳米ZrO2-g-PBA。优选地，所述纳米ZrO2直径为40-80nm。步骤1)中的丙烯酸丁酯、纳米ZrO2、过硫酸钾、硫酸铝及十二烷基苯磺酸钠的质量比为10-30：30-40：0.3-0.7：1-3：0.1-0.3。上述任一项中的纳米ZrO2接枝物应用于聚烯烃中。所述聚烯烃包括聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯、聚酰胺6或苯乙烯中的一种或多种。本专利技术的有益效果是：本技术方案的纳米ZrO2经过聚丙烯酸丁酯(PBA)的接枝，可以在纳米ZrO2表面形成PBA的有机包覆层，产生了强大的立体防护作用，阻止了纳米ZrO2的团聚，能够均匀地分散于聚烯烃基体中，提高聚烯烃复合材料的力学性能。纳米ZrO2的加入还使得聚烯烃基体的硬度提高，对聚烯烃复合材料的耐磨性能有显著提高。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。本申请提供一种纳米ZrO2-g-PBA的制备方法，包括如下步骤：(1)称取一定量的丙烯酸丁酯(BA)、纳米ZrO2、过硫酸钾(KPS)、硫酸铝、十二烷基苯磺酸钠。(2)将KPS、十二烷基苯磺酸钠、BA、纳米ZrO2投入至三口烧瓶中，在160-180℃的油浴反应6-12h，然后再加入硫酸铝破乳6-10h，过滤洗涤既得纳米ZrO2-g-PBA。优选地，所述纳米ZrO2直径为40-80nm。更优选地，步骤(1)中的BA、纳米ZrO2、过硫酸钾(KPS)、硫酸铝、十二烷基苯磺酸钠的质量比为(10-30)：(30-40)：(0.3-0.7)：(1-3)：(0.1-0.3)。本专利技术的各实施例中所用的原料如下：PBT(型号2002U)，日本宝理；BA,江苏裕廊化工；PP(型号Z30S),茂名石化；PE(型号5070)，盘锦乙烯；PA6(型号CM1017)，日本东丽；PS(型号350)，台湾国乔；纳米ZrO2，合肥工业大学陶瓷研发中心；十二烷基苯磺酸钠，济南凯信化工；KPS,济南丰乐化工；硫酸铝，淄博中魁化工。本专利技术所用的测试仪器如下：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1(1)称取1kg丙烯酸丁酯(BA)、3kg纳米ZrO2、30g过硫酸钾(KPS)、100g硫酸铝、10g十二烷基苯磺酸钠。(2)将KPS、十二烷基苯磺酸钠、BA、纳米ZrO2投入至三口烧瓶中，在160℃的油浴反应6h，然后再加入硫酸铝破乳6h，过滤洗涤既得产物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170℃，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240℃，第五温度区的温度为240℃，第六温度区的温度为240℃，双螺杆挤出机的机头温度为230℃，螺杆转速为220r/min。对比例1取20份纳米ZrO2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ZrO2/PP复合材料D1。将上述应用例1及对比例1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：X1的拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁冲击强度要比D1的要大，这说明加入纳米ZrO2-g-PBA改性PP比单纯加入纳米ZrO2的物理性能更好。实施例2(1)称取3kg丙烯酸丁酯(BA)、4kg纳米ZrO2、70g过硫酸钾(KPS)、300g硫酸铝、30g十二烷基苯磺酸钠。(2)将KPS、十二烷基苯磺酸钠、BA、纳米ZrO2投入至三口烧瓶中，在180℃的油浴反应12h，然后再加入硫酸铝破乳10h，过滤洗涤既得产物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200℃，第二温度区的温度为260℃，第三温度区的温度为260℃，第四温度区的温度为260℃，第五温度区的温度为260℃，第六温度区的温度为260℃，双螺杆挤出机的机头温度为260℃，螺杆转速为300r/min。对比例2取20份纳米ZrO2加入到80份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，得到纳米ZrO2/PBT复合材料D2。将上述应用例2及对比例2制备的PBT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：X2的拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁冲击强度要比D2的要大，这说明加入纳米ZrO2-g-PBA改性PBT比单纯加入纳米ZrO2的物理性能更好。实施例3(1)称取2kg丙烯酸丁酯(BA)、3.5kg纳米ZrO2、50g过硫酸钾(KPS)、200g硫酸铝、20g十二烷基苯磺酸钠。(2)将KPS、十二烷基苯磺酸钠、BA、纳米ZrO2投入至三口烧瓶中，在170℃的油浴反应9h，然后再加入硫酸铝破乳8h，过滤洗涤既得产物P3。应用例3取20份P3加入到80份聚乙烯(PE)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PE复合材料X3。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120℃，第二温度区的温度为180℃，第三温度区的温度为180℃，第四温度区的温度为180℃，第五温度区的温度为180℃，第六温度区的温度为180℃，双螺杆挤出机的机头温度为180℃，螺杆转速为300r/min。对比例3取20份纳米ZrO2加入到80份PE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ZrO2/PE复合材料D3。将上述应用例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米ZrO

【技术特征摘要】
1.一种纳米ZrO2接枝物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)称取原料丙烯酸丁酯、纳米ZrO2、过硫酸钾、硫酸铝及十二烷基苯磺酸钠；2)将过硫酸钾、十二烷基苯磺酸钠、丙烯酸丁酯及纳米ZrO2投入至三口烧瓶中，在160-180℃的油浴反应6-12h，然后再加入硫酸铝破乳6-10h，过滤洗涤既得纳米ZrO2-g-PBA。2.根据权利要求1所述的纳米ZrO2接枝物的制备方法，其特征在于，所述纳米ZrO2直径为40-80nm。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，徐志海，黄家奇，王添琪，
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