一种温致变色聚乙烯材料及其制备方法技术

该发明专利技术涉及一种温致变色聚乙烯材料，包括以下原料组分：聚乙烯、聚丙烯酰胺、弹性体增韧环氧树脂、2‑苯基咪唑、氢氧化亚钴/氢氧化锌/介孔二氧化钛、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸锌，氢氧化亚钴/氢氧化锌/介孔二氧化钛由氢氧化亚钴/氢氧化锌前驱体、介孔二氧化钛、水、乙醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙烯醇600反应制得，氢氧化亚钴/氢氧化锌前驱体由聚乙二醇二丙烯酸酯、醋酸钴、醋酸锌、环氧丙烯酸酯、水、乙醇和乙二胺反应制得，介孔二氧化钛由聚丙烯酰胺、钛酸四丁酯、醋酸铵、草酸铵、水、乙二醇、异丙醇、聚乙二醇400和甲醛反应制得。该发明专利技术具有优异的温致变色性能、力学强度、耐冲击强度等优势。

Thermochromic polyethylene material and preparation method thereof

The invention relates to a thermochromic polyethylene material comprises the following components: raw materials, polyethylene, polyacrylamide, elastomer toughening epoxy resin, 2 phenyl imidazole, cobalt hydroxide / zinc hydroxide / mesoporous titanium dioxide, two phosphoric acid pentaerythritol ester two ISO Decyl ester, zinc stearate, cobalt hydroxide / zinc hydroxide / mesoporous titanium dioxide by cobalt hydroxide / zinc hydroxide precursors, mesoporous titanium dioxide, water, ethanol, polyethylene glycol two, 600 polyvinyl alcohol acrylate was prepared, cobalt hydroxide / zinc hydroxide precursors by two polyethylene glycol acrylate, cobalt acetate, zinc acetate, epoxy acrylate, water, ethanol and ethylenediamine was prepared by polyacrylamide, mesoporous titania and titanate four butyl acetate, ammonium acetate, ammonium oxalate, water, ethylene glycol, isopropyl alcohol, polyethylene glycol 400 and formaldehyde reaction system Well. The invention has the advantages of excellent thermochromic property, mechanical strength and impact strength, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种温致变色聚乙烯材料及其制备方法
该专利技术涉及一种温致变色聚乙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚乙烯是一种热塑性树脂，具有无毒、常温下不溶于一般溶剂、化学稳定性好、吸水性小。聚乙烯被广泛应用于塑料薄膜、管材、塑料包装袋等领域。目前，聚乙烯材料在温致变色性能、力学强度、耐冲击强度等性能需要进一步提升。该专利技术采用聚乙烯、聚丙烯酰胺、弹性体增韧环氧树脂、2-苯基咪唑、氢氧化亚钴/氢氧化锌/介孔二氧化钛制备了温致变色聚乙烯材料，通过挤出、注塑、模压、吹塑等工艺制备成各种塑料制品，该方法制备的温致变色聚乙烯材料具有优异的温致变色性能、力学强度、耐冲击强度等性能。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种温致变色聚乙烯材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的温致变色性能、力学强度、耐冲击强度等性能。为了实现上述目的，该专利技术的技术方案如下。一种温致变色聚乙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将聚丙烯酰胺、钛酸四丁酯按照质量份数比为100：55～70加入到反应器中，搅拌速度为80～100r/min，维持体系温度30～40℃条件下反应0.5h；将醋酸铵、草酸铵、水、乙二醇、异丙醇、聚乙二醇400和甲醛按质量份数比为40～60：30～40：5～8：20～27：37～60：9～15：75～90配制成溶液，并以0.1mL/min的滴加速度添加至反应器中，待溶液滴加完成后，继续反应6h，产物经120℃，-0.07MPa减压蒸馏1h，于200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，得到介孔二氧化钛；(2)、将聚乙二醇二丙烯酸酯、醋酸钴、醋酸锌、环氧丙烯酸酯、水、乙醇和乙二胺按照质量份数比20：85～100：62～75：13～27：100～135：12～23：75～98加入到反应器中，搅拌速度为100～150r/min，维持体系温度30～40℃条件下反应1～2h，产物经50℃、-0.06MPa减压蒸馏0.5h，得到氢氧化亚钴/氢氧化锌前驱体；(3)、将氢氧化亚钴/氢氧化锌前驱体、介孔二氧化钛、水、乙醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙烯醇600按照质量份数比30：75～97：150～185：36～48：13～27：7～13加入到水热反应釜中，反应温度为60℃，反应12h，即得到氢氧化亚钴/氢氧化锌/介孔二氧化钛；(4)、将聚乙烯、聚丙烯酰胺、弹性体增韧环氧树脂、2-苯基咪唑、氢氧化亚钴/氢氧化锌/介孔二氧化钛、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸锌按照质量份数比100：14～27：27～46：10～21：26～48：4～9：8～14加入到开炼机中，用开炼机在温度166～215℃混合反应0.3～1h，用挤出机在温度176～220℃挤出造粒，即得到温致变色聚乙烯材料。该专利技术所述的温致变色聚乙烯材料的制备方法，包括下列步骤：(1)、将聚丙烯酰胺、钛酸四丁酯按照质量份数比为100：55～70加入到反应器中，搅拌速度为80～100r/min，维持体系温度30～40℃条件下反应0.5h；将醋酸铵、草酸铵、水、乙二醇、异丙醇、聚乙二醇400和甲醛按质量份数比为40～60：30～40：5～8：20～27：37～60：9～15：75～90配制成溶液，并以0.1mL/min的滴加速度添加至反应器中，待溶液滴加完成后，继续反应6h，产物经120℃，-0.07MPa减压蒸馏1h，于200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，得到介孔二氧化钛；所述的聚丙烯酰胺的目的为了降低二氧化钛的团聚比例及控制器颗粒尺寸均一性；所述的醋酸铵、草酸铵和甲醛的目的为了提高聚丙烯酰胺和二氧化钛的孔隙率。(2)、将聚乙二醇二丙烯酸酯、醋酸钴、醋酸锌、环氧丙烯酸酯、水、乙醇和乙二胺按照质量份数比20：85～100：62～75：13～27：100～135：12～23：75～98加入到反应器中，搅拌速度为100～150r/min，维持体系温度30～40℃条件下反应1～2h，产物经50℃、-0.06MPa减压蒸馏0.5h，得到氢氧化亚钴/氢氧化锌前驱体；所述的聚乙二醇二丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯的目的为了提高氢氧化亚钴/氢氧化锌前驱体的分散性；所述的乙二胺的目的为了与锌离子和钴离子形成络合物，提高其在溶液中的分散性。(3)、将氢氧化亚钴/氢氧化锌前驱体、介孔二氧化钛、水、乙醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙烯醇600按照质量份数比30：75～97：150～185：36～48：13～27：7～13加入到水热反应釜中，反应温度为60℃，反应12h，即得到氢氧化亚钴/氢氧化锌/介孔二氧化钛。(4)、将聚乙烯、聚丙烯酰胺、弹性体增韧环氧树脂、2-苯基咪唑、氢氧化亚钴/氢氧化锌/介孔二氧化钛、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸锌按照质量份数比100：14～27：27～46：10～21：26～48：4～9：8～14加入到开炼机中，用开炼机在温度166～215℃混合反应0.3～1h，用挤出机在温度176～220℃挤出造粒，即得到温致变色聚乙烯材料；所述的聚丙烯酰胺的目的为了提高氢氧化亚钴/氢氧化锌/介孔二氧化钛在聚乙烯中的分散均匀性；所述的弹性体增韧环氧树脂和2-苯基咪唑的目的为了提高聚乙烯的力学强度和耐冲击强度。该专利技术的有益效果在于：1、聚丙烯酰胺本身具有三维多孔网络结构，钛酸四丁酯溶液能轻易渗透到聚丙烯酰胺内部孔隙，随着溶剂被聚丙烯酰胺吸收，钛酸四丁酯逐渐被聚丙烯酰胺吸附至其表面；在焙烧过程中，随着聚丙烯酰胺的分解，吸附在聚丙烯酰胺表面的钛酸四丁酯逐渐转变为二氧化钛的同时，醋酸铵、草酸铵和甲醛受热逐步分解，产生的气体作为新生成二氧化钛的造孔剂，最终，当二氧化钛晶型定型后，形成介孔二氧化钛；2、乙二胺和锌离子和钴离子形成稳定的络合物，且两者的络合物稳定常数相近，乙二胺分子可以同时络合锌离子和钴离子，最终形成Zn/Co比例可控的材料；聚乙二醇二丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯与乙二胺具有很好的相容性及较强的分子间作用力，可以提高锌、乙二胺、钴络合物在溶液中的分散稳定性；3、介孔二氧化钛由于具有介孔结构，氢氧化亚钴/氢氧化锌会沉积在介孔二氧化钛空隙中，在一定程度上，介孔二氧化钛可以减少氢氧化亚钴的氧化现象；4、聚丙烯酰胺与聚乙烯和氢氧化亚钴/氢氧化锌/介孔二氧化钛具有较好的相容性，可以提高氢氧化亚钴/氢氧化锌/介孔二氧化钛在聚乙烯中的相容性及分散稳定性；5、弹性体增韧环氧树脂和2-苯基咪唑同时具有环氧树脂优异的力学强度和弹性体优异的耐冲击强度，不仅可以赋予聚乙烯优异的力学强度，还可以赋予聚乙烯优异的耐冲击强度。具体实施方式下面结合实施例对该专利技术的具体实施方式进行描述，以便更好的理解该专利技术。实施例1一种温致变色聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份聚丙烯酰胺、60份钛酸四丁酯加入到反应器中，搅拌速度为90r/min，维持体系温度36℃条件下反应0.5h；称取50份醋酸铵、37份草酸铵、7份水、25份乙二醇、50份异丙醇、12份聚乙二醇400和80份甲醛配制成溶液，并以0.1mL/min的滴加速度添加至反应器中，待溶液滴加完成后，继续反应6h，产物经120℃，-0.07MPa减压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温致变色聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：聚乙烯、聚丙烯酰胺、弹性体增韧环氧树脂、2‑苯基咪唑、氢氧化亚钴/氢氧化锌/介孔二氧化钛、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸锌，所述的聚乙烯、聚丙烯酰胺、弹性体增韧环氧树脂、2‑苯基咪唑、氢氧化亚钴/氢氧化锌/介孔二氧化钛、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸锌的质量份数比为100：14～27：27～46：10～21：26～48：4～9：8～14，其中，所述的氢氧化亚钴/氢氧化锌/介孔二氧化钛由氢氧化亚钴/氢氧化锌前驱体、介孔二氧化钛、水、乙醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙烯醇600反应制得，所述的氢氧化亚钴/氢氧化锌前驱体、介孔二氧化钛、水、乙醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙烯醇600的质量份数比为30：75～97：150～185：36～48：13～27：7～13，所述的氢氧化亚钴/氢氧化锌前驱体由聚乙二醇二丙烯酸酯、醋酸钴、醋酸锌、环氧丙烯酸酯、水、乙醇和乙二胺反应制得，所述的聚乙二醇二丙烯酸酯、醋酸钴、醋酸锌、环氧丙烯酸酯、水、乙醇和乙二胺的质量份数比为20：85～100：62～75：13～27：100～135：12～23：75～98，所述的介孔二氧化钛由聚丙烯酰胺、钛酸四丁酯、醋酸铵、草酸铵、水、乙二醇、异丙醇、聚乙二醇400和甲醛反应制得，所述的聚丙烯酰胺、钛酸四丁酯、醋酸铵、草酸铵、水、乙二醇、异丙醇、聚乙二醇400和甲醛的质量份数比为100：55～70：40～60：30～40：5～8：20～27：37～60：9～15：75～90。...

【技术特征摘要】
1.一种温致变色聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：聚乙烯、聚丙烯酰胺、弹性体增韧环氧树脂、2-苯基咪唑、氢氧化亚钴/氢氧化锌/介孔二氧化钛、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸锌，所述的聚乙烯、聚丙烯酰胺、弹性体增韧环氧树脂、2-苯基咪唑、氢氧化亚钴/氢氧化锌/介孔二氧化钛、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸锌的质量份数比为100：14～27：27～46：10～21：26～48：4～9：8～14，其中，所述的氢氧化亚钴/氢氧化锌/介孔二氧化钛由氢氧化亚钴/氢氧化锌前驱体、介孔二氧化钛、水、乙醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙烯醇600反应制得，所述的氢氧化亚钴/氢氧化锌前驱体、介孔二氧化钛、水、乙醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙烯醇600的质量份数比为30：75～97：150～185：36～48：13～27：7～13，所述的氢氧化亚钴/氢氧化锌前驱体由聚乙二醇二丙烯酸酯、醋酸钴、醋酸锌、环氧丙烯酸酯、水、乙醇和乙二胺反应制得，所述的聚乙二醇二丙烯酸酯、醋酸钴、醋酸锌、环氧丙烯酸酯、水、乙醇和乙二胺的质量份数比为20：85～100：62～75：13～27：100～135：12～23：75～98，所述的介孔二氧化钛由聚丙烯酰胺、钛酸四丁酯、醋酸铵、草酸铵、水、乙二醇、异丙醇、聚乙二醇400和甲醛反应制得，所述的聚丙烯酰胺、钛酸四丁酯、醋酸铵、草酸铵、水、乙二醇、异丙醇、聚乙二醇400和甲醛的质量份数比为100：55～70：40～60：30～40：5～8：20～27：37～60：9～15：75～90。2.根据权利要求1所述一种温致变色聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：所述的温致变色聚乙烯材料是由以下制备方法制得的：(1)、将聚丙烯酰胺、钛酸四丁酯按照质量份数...

【专利技术属性】
技术研发人员：章财华，
申请(专利权)人：章财华，
类型：发明
国别省市：浙江,33