一种导光聚丙烯材料及其制备方法技术

该发明专利技术涉及一种导光聚丙烯材料，包括以下原料组分：聚丙烯、二氧化硅包覆聚甲基丙烯酸甲酯、纳米二氧化钛、改性聚甲基丙烯酸甲酯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁，二氧化硅包覆聚甲基丙烯酸甲酯由聚甲基丙烯酸甲酯微米珠、硅酸乙酯、聚丙烯酸钠、乙酸乙烯酯、聚乙二醇400、水和椰子油二乙醇酰胺反应制得，聚甲基丙烯酸甲酯微米珠由甲基丙烯酸甲酯、过氧化苯酰胺、丁醇、水和司盘60反应制得，纳米二氧化钛由介孔三氧化二铝、四氯化钛、乙醇和庚烷反应制得，改性聚甲基丙烯酸甲酯由聚甲基丙烯酸甲酯、玛瑙粉和HA‑1非离子表面活性剂反应制得。该发明专利技术具有优异的导光性能和力学强度。

【技术实现步骤摘要】
一种导光聚丙烯材料及其制备方法
该专利技术涉及一种导光聚丙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯为常用的、最广泛的热塑性高分子树脂之一。聚丙烯具有优异的机械强度、加工性能、高透明性、低密度、耐酸碱腐蚀等优势。聚丙烯被广泛应用在食品包装材料、生活污水管道、电缆管道、保险杠、食品包装袋等领域。目前，聚丙烯材料在导光性能和力学强度需要进一步提升。该专利技术采用聚丙烯、二氧化硅包覆聚甲基丙烯酸甲酯、纳米二氧化钛、改性聚甲基丙烯酸甲酯制备了导光聚丙烯材料，该方法制备的导光聚丙烯材料具有优异的导光性能和力学强度。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种导光聚丙烯材料的制备方法，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导光性能和力学强度。为了实现上述目的，该专利技术的技术方案如下。一种导光聚丙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将聚甲基丙烯酸甲酯、玛瑙粉和HA-1非离子表面活性剂按照质量份数比为80：15～20：2～6加入到球磨机中，筒体转速为30～37r/min，维持体系温度35～43℃条件下反应0.5h，得到改性聚甲基丙烯酸甲酯；(2)、将介孔三氧化二铝、四氯化钛、乙醇和庚烷按照质量份数比30：45～53：49～60：35～52加入到水热反应釜中，维持体系温度65～71℃条件下反应0.5～1h，将物料转移至反应釜中，搅拌速度为110～117r/min，维持反应温度为135～143℃条件下反应25min，产物经氢氧化钠水溶液于65℃洗涤10min、过滤、500mL水洗涤2次，500mL乙醇洗涤3次，产物经200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧3h，研磨，得到纳米二氧化钛；(3)、将甲基丙烯酸甲酯、过氧化苯酰胺、丁醇、水和司盘60按照质量份数比80：0.2～0.5：65～85：13～19：0.5～2加入到反应釜中，搅拌速度为95～106r/min，维持体系温度95～118℃条件下在2000W高压汞灯光照5s，维持上述反应条件下继续反应2～4h，产物经500mL乙醇洗涤3次，于75℃、-0.07MPa真空干燥5min，即得到聚甲基丙烯酸甲酯微米珠；(4)、将聚甲基丙烯酸甲酯微米珠、硅酸乙酯、聚丙烯酸钠、乙酸乙烯酯、聚乙二醇400、水和椰子油二乙醇酰胺按照质量份数比20：58～73：0.7～3：53～70：1～3：90～105：3～7加入到水热反应釜中，维持体系温度105～110℃条件下反应30min，将产物转移至反应釜中，搅拌速度为100～109r/min，维持体系温度120～128℃条件下反应1～4h，产物经500mL乙醇洗涤3次，于66℃、-0.05MPa真空干燥18min，即得到二氧化硅包覆聚甲基丙烯酸甲酯；(5)、将聚丙烯、二氧化硅包覆聚甲基丙烯酸甲酯、纳米二氧化钛、改性聚甲基丙烯酸甲酯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁按照质量份数比100：25～32：14～20：9～16：3～6：2～7加入到高速混合机中，用高速混合机在温度199～205℃混合反应2～7min，用挤出机在温度205～213℃挤出造粒，即得到导光聚丙烯材料。该专利技术所述的导光聚丙烯材料的制备方法，包括下列步骤：(1)、将聚甲基丙烯酸甲酯、玛瑙粉和HA-1非离子表面活性剂按照质量份数比为80：15～20：2～6加入到球磨机中，筒体转速为30～37r/min，维持体系温度35～43℃条件下反应0.5h，得到改性聚甲基丙烯酸甲酯；所述的玛瑙粉的目的为了提高聚甲基丙烯酸甲酯的导光性。(2)、将介孔三氧化二铝、四氯化钛、乙醇和庚烷按照质量份数比30：45～53：49～60：35～52加入到水热反应釜中，维持体系温度65～71℃条件下反应0.5～1h，将物料转移至反应釜中，搅拌速度为110～117r/min，维持反应温度为135～143℃条件下反应25min，产物经氢氧化钠水溶液于65℃洗涤10min、过滤、500mL水洗涤2次，500mL乙醇洗涤3次，产物经200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧3h，研磨，得到纳米二氧化钛；所述的介孔三氧化二铝的目的为了作为模板，提高纳米二氧化钛的分散均匀性和颗粒粒径。(3)、将甲基丙烯酸甲酯、过氧化苯酰胺、丁醇、水和司盘60按照质量份数比80：0.2～0.5：65～85：13～19：0.5～2加入到反应釜中，搅拌速度为95～106r/min，维持体系温度95～118℃条件下在2000W高压汞灯光照5s，维持上述反应条件下继续反应2～4h，产物经500mL乙醇洗涤3次，于75℃、-0.07MPa真空干燥5min，即得到聚甲基丙烯酸甲酯微米珠；所述的高压汞灯光照的目的为了提高聚甲基丙烯酸甲酯微米珠的力学强度和导光性能。(4)、将聚甲基丙烯酸甲酯微米珠、硅酸乙酯、聚丙烯酸钠、乙酸乙烯酯、聚乙二醇400、水和椰子油二乙醇酰胺按照质量份数比20：58～73：0.7～3：53～70：1～3：90～105：3～7加入到水热反应釜中，维持体系温度105～110℃条件下反应30min，将产物转移至反应釜中，搅拌速度为100～109r/min，维持体系温度120～128℃条件下反应1～4h，产物经500mL乙醇洗涤3次，于66℃、-0.05MPa真空干燥18min，即得到二氧化硅包覆聚甲基丙烯酸甲酯；所述的聚丙烯酸钠和椰子油二乙醇酰胺的目的为了提高物料的分散稳定性的同时，加速硅酸乙酯的水解速率。(5)、将聚丙烯、二氧化硅包覆聚甲基丙烯酸甲酯、纳米二氧化钛、改性聚甲基丙烯酸甲酯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁按照质量份数比100：25～32：14～20：9～16：3～6：2～7加入到高速混合机中，用高速混合机在温度199～205℃混合反应2～7min，用挤出机在温度205～213℃挤出造粒，即得到导光聚丙烯材料。该专利技术的有益效果在于：1、聚甲基丙烯酸甲酯具有优异的导光性，玛瑙粉在与聚甲基丙烯酸甲酯共混时，玛瑙粉能镶嵌在聚甲基丙烯酸甲酯粉体表面，而玛瑙粉能改变聚甲基丙烯酸甲酯表面的光线路线，从而提高聚甲基丙烯酸甲酯的导光性；改性聚甲基丙烯酸甲酯能提高导光聚丙烯材料的导光性和力学强度；2、介孔三氧化二铝具有介孔结构，能吸附并储存四氯化钛液体，经过反应，形成二氧化钛/介孔三氧化二铝复合物；二氧化钛/介孔三氧化二铝复合物通过氢氧化钠溶液洗涤后，介孔三氧化二铝模板被氢氧化钠溶液溶解，剩余产物为纳米二氧化钛；制备的二氧化钛具有优异的导光性能和纳米增韧作用，能提高导光聚丙烯材料的导光性能和力学强度；3、高压汞灯光照操作能提高聚甲基丙烯酸甲酯微米珠初期的机械强度和力学强度，通过控制反应条件，制备的聚甲基丙烯酸甲酯微米珠因其小尺寸效应，能提高导光聚丙烯材料的导光性和力学强度；4、聚丙烯酸钠和椰子油二乙醇酰胺具有优异的分散性能，能提高物料的分散性，在水热反应条件下，吸附在聚甲基丙烯酸甲酯微米珠表面的硅酸乙酯水解生成二氧化硅，制备的二氧化硅包覆聚甲基丙烯酸甲酯能提高聚甲基丙烯酸甲酯微米珠的导光性和力学强度，最终，二氧化硅包覆聚甲基丙烯酸甲酯能提高导光聚丙烯材料的导光性和力学强度；5、在聚丙烯、二氧化硅包覆聚甲基丙烯酸甲酯、纳米二氧化钛、改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导光聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：聚丙烯、二氧化硅包覆聚甲基丙烯酸甲酯、纳米二氧化钛、改性聚甲基丙烯酸甲酯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁，所述的聚丙烯、二氧化硅包覆聚甲基丙烯酸甲酯、纳米二氧化钛、改性聚甲基丙烯酸甲酯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁的质量份数比为100：25～32：14～20：9～16：3～6：2～7，其中，所述的二氧化硅包覆聚甲基丙烯酸甲酯由聚甲基丙烯酸甲酯微米珠、硅酸乙酯、聚丙烯酸钠、乙酸乙烯酯、聚乙二醇400、水和椰子油二乙醇酰胺反应制得，所述的聚甲基丙烯酸甲酯微米珠、硅酸乙酯、聚丙烯酸钠、乙酸乙烯酯、聚乙二醇400、水和椰子油二乙醇酰胺的质量份数比为20：58～73：0.7～3：53～70：1～3：90～105：3～7，所述的聚甲基丙烯酸甲酯微米珠由甲基丙烯酸甲酯、过氧化苯酰胺、丁醇、水和司盘60反应制得，所述的甲基丙烯酸甲酯、过氧化苯酰胺、丁醇、水和司盘60的质量份数比为80：0.2～0.5：65～85：13～19：0.5～2，所述的纳米二氧化钛由介孔三氧化二铝、四氯化钛、乙醇和庚烷反应制得，所述的介孔三氧化二铝、四氯化钛、乙醇和庚烷的质量份数比为30：45～53：49～60：35～52，所述的改性聚甲基丙烯酸甲酯由聚甲基丙烯酸甲酯、玛瑙粉和HA‑1非离子表面活性剂反应制得，所述的聚甲基丙烯酸甲酯、玛瑙粉和HA‑1非离子表面活性剂的质量份数比为80：15～20：2～6。...

【技术特征摘要】
1.一种导光聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：聚丙烯、二氧化硅包覆聚甲基丙烯酸甲酯、纳米二氧化钛、改性聚甲基丙烯酸甲酯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁，所述的聚丙烯、二氧化硅包覆聚甲基丙烯酸甲酯、纳米二氧化钛、改性聚甲基丙烯酸甲酯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁的质量份数比为100：25～32：14～20：9～16：3～6：2～7，其中，所述的二氧化硅包覆聚甲基丙烯酸甲酯由聚甲基丙烯酸甲酯微米珠、硅酸乙酯、聚丙烯酸钠、乙酸乙烯酯、聚乙二醇400、水和椰子油二乙醇酰胺反应制得，所述的聚甲基丙烯酸甲酯微米珠、硅酸乙酯、聚丙烯酸钠、乙酸乙烯酯、聚乙二醇400、水和椰子油二乙醇酰胺的质量份数比为20：58～73：0.7～3：53～70：1～3：90～105：3～7，所述的聚甲基丙烯酸甲酯微米珠由甲基丙烯酸甲酯、过氧化苯酰胺、丁醇、水和司盘60反应制得，所述的甲基丙烯酸甲酯、过氧化苯酰胺、丁醇、水和司盘60的质量份数比为80：0.2～0.5：65～85：13～19：0.5～2，所述的纳米二氧化钛由介孔三氧化二铝、四氯化钛、乙醇和庚烷反应制得，所述的介孔三氧化二铝、四氯化钛、乙醇和庚烷的质量份数比为30：45～53：49～60：35～52，所述的改性聚甲基丙烯酸甲酯由聚甲基丙烯酸甲酯、玛瑙粉和HA-1非离子表面活性剂反应制得，所述的聚甲基丙烯酸甲酯、玛瑙粉和HA-1非离子表面活性剂的质量份数比为80：15～20：2～6。2.根据权利要求1所述一种导光聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：所述的导光聚丙烯材料是由以下制备方法制得的：(1)、将聚甲基丙烯酸甲酯、玛瑙粉和HA-1非离子表面活性剂按照质量份数比为80：15～20：2～6加入到球磨机中，筒体转速为30～37r/min，维持体系温度35～43℃条件下反应0.5h，得到改性聚甲基丙烯酸甲酯；(2)、将介孔三氧化二铝、四氯化钛、乙醇和庚烷按照质量份数比30：45～53：49～60：35～...

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