一种基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料及其制备方法，它属于高技术功能性复合材料领域。是以含量35～75份的高分子聚合物共混10～60份纳米氢氧化铝、5～19份的助剂等经过共混、塑化、混炼、挤出、拉条、冷却、造粒制成。本发明专利技术可以得到一种高白度、高性能、低成本、多用途的高分子聚合物白色母料。本发明专利技术的这种高分子聚合物白色母料可以在高分子聚合物的许多领域得到广泛的应用。

Macromolecule polymer White Masterbatch based on nano aluminum hydroxide and preparation method thereof

The invention relates to a polymer White Masterbatch based on nanometer aluminum hydroxide and a preparation method thereof, which belongs to the field of high-tech functional composite materials. It is made by blending 10-60 phr nano-aluminium hydroxide and 5-19 phr auxiliaries with 35-75 phr polymer, etc. through blending, plasticizing, mixing, extrusion, drawing, cooling and granulating. The invention can obtain a high whiteness, high performance, low cost and multi-purpose polymer white masterbatch. The White Masterbatch of the polymer can be widely used in many fields of the polymer.

【技术实现步骤摘要】
一种基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料及其制备方法
本专利技术属于高技术功能性复合材料领域，具体涉及一种价格低廉、性质优异、白度高、遮盖力强、使用安全、适应性强的基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料及其制备方法。
技术介绍
白度(whiteness)，是表示物质表面白色的程度，以白色含有量的百分率表示。测定物质的白度通常以氧化镁为标准白度100％，并定它为标准反射率100％。白色是所有可见光光谱内的光都同时进入视觉范围内的，称为全色光，是光明的象征色。白色代表的是明亮、干净、畅快、朴素、雅致与贞洁。高分子聚合物需要使用白色母料。除了因为装饰、喜好、保护等各种原因外，其在加工过程中，受到设备、工艺、操作、环境等各种因素的影响和制约，常常会由于过高的温度，或者在高温环境下和氧的接触，引起分子链段或者官能团的变化，产生“黄变”，严重影响制成品的质量。为了保证和提高产品质量，除了相对应的采取措施外，在技术上，通常也需要通过添加白色母料来解决。白色母料中，能够起到增白作用的主要是有着高遮盖力，强着色力钛白粉(二氧化钛)。将钛白粉添加到载体树脂当中，以部份分散剂改善钛白粉在载体中的分散效果来制得，作为当今世界高分子材料助剂应用的最主要形式之一。白色母粒生产工艺简单，使用方便，分散效果优良，便于实现生产自动化；目前广泛应用在快递袋，牛奶膜，洗衣粉袋，牙膏管，保护膜，食品包装袋和片材、注塑、吹瓶等产品中。专利技术专利：《一种PP纺粘无纺布白色母料及其制备工艺CN102336949.B》、《白色聚酯薄膜CN101367284.A》、《一种涂覆膜专用白色母料及其制备方法CN101367969A》，都揭示了其中采用的白色颜料都是钛白粉(二氧化钛)。但是，由于目前市场上的钛白粉的价格不断疯狂上涨之中，海外市场的价格一样也高的离谱，许多原料供应商和白色母料生产商，为了降低成本，增加市场竞争力，采取在钛白粉之中添加碳酸钙、硫酸钡，硫化锌等的办法，大大超出了以不影响产品质量和性能的合理的使用范围，使价格相当低廉，但是产品质量却大幅下降。同时，钛白粉本身的返黄问题，也一直困挠着广大用户，目前，有许多企业由于这种白色母料的质量不过关，造成产品的次品率大幅度上升，废品大量增加。专利技术专利：《一种高流动性阻燃母料及其制备方法CN106566104A》和《一种阻燃LDPE母料及其制备方法CN104893063A》，都采用了氢氧化铝等作为母料中阻燃功能的添加剂。
技术实现思路
本专利技术的目的，是在于制备了一种基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料及其制备方法。这种基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料，具备有价格低廉、性质优异、白度高、遮盖力强、使用安全、适应性强等，有着相当广泛的应用领域。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料，所述白色母料的原料按重量份计算包括以下组分：高分子聚合物35～75份、纳米氢氧化铝10～60份、表面修饰剂0.6～3份、分散剂1～10份、抗氧剂0.2～2份、润滑剂0.3～4份与稳定剂0～5份。在本技术方案中，本专利技术制备了一种基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料，氢氧化铝(Aluminiumhydroxide)，化学式Al(OH)3，氢氧化铝是一种用量最大和应用最广的无机阻燃添加剂。氢氧化铝作为阻燃剂不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体，因此，获得较广泛的应用，使用量也在逐年增加。本专利技术是借助于氢氧化铝粉体，其形态为纳米等级的粒径、色相达到高白度，然而其市场参考价格，却仅仅为钛白粉价格的五份之一到六份之一。利用这种氢氧化铝粉体，应用于制备白色母料，赋于纳米氢氧化铝的一种全新用途，有着非常可观的经济和社会效益。作为优选，所述高分子聚合物为：聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、尼龙-66、尼龙-6、聚乙烯、聚丙烯或ABS中的一种。作为优选，所述纳米氢氧化铝的白度值大于95％。作为优选，所述的表面修饰剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯或铝钛酸酯中的一种或几种的复配物。作为优选，所述的分散剂为低分子量的聚乙烯、聚丙烯蜡、低分子量的无规聚丙烯(APP)、低分子量的乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种的复配物。作为优选，所述的抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(1076)、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(1098)、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(2246)、2,6--二叔丁基-4-甲基苯酚(264)的一种或者几种的复配物。作为优选，所述的润滑剂为N，N-乙撑双硬脂酰胺、高分子量聚硅氧烷、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙等的一种或几种的复配物。作为优选，所述的稳定剂为磷酸三甲苯酯、亚磷酸三苯酯、磷酸三苯酯中的一种或几种的复配物。一种基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料及其制备方法，包括以下步骤：(1)纳米氢氧化铝的表面修饰处理：称取纳米氢氧化铝，置于带有夹套加热装置的高速混合机中，启动搅拌，升高温度至100～110℃，然后加入表面修饰剂，高速运转5～30分钟；测试活化度，达到100％，得到表面修饰后的纳米氢氧化铝；(2)纳米氢氧化铝预分散处理：将步骤(1)表面修饰后的纳米氢氧化铝置于捏合机中，加入分散剂，加热至110～130℃，进行预分散处理，时间2～10分钟；(3)将高分子聚合物按照常规方法进行干燥处理；(4)混练、造粒：将步骤(2)得到的预分散后纳米氢氧化铝置于带有夹套加热装置的高速混合机中，加入步骤(3)干燥处理后的高分子聚合物和剩余的原料，启动搅拌，混合2～10分钟，然后喂入双螺杆挤出机，进行塑化、混炼、挤出、拉条、冷却、造粒；所述双螺杆挤出机的工艺条件为：螺杆转速：200～500转/分钟。本专利技术具有以下有益效果：1)采用本专利技术办法制备了一种基于基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料；2)采用本专利技术办法，可以使纳米氢氧化铝在整个制备过程中，保持其化学性质的稳定；3)采用本专利技术办法，可以使这种基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料，根据其采用的不同的高分子聚合物载体，在不同的高分子聚合物之中按照需要的比例共混，在各种高分子聚合物中得到广泛应用。4)采用本专利技术办法，得到的这种基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料，由于其成本低廉，应用中，可以使得高分子聚合物制成品增白增亮外，在不影响其他性能的基础上，还可以起到增加使用量的填充作用，从而更进一步降低了成本。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术作进一步说明。实施例1：本专利技术所述制备过程包括：一种基于纳米氢氧化铝的PBT白色母料的制备方法，原料包括以下按重量份计算的组分：聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)37份、纳米氢氧化铝55份、表面修饰剂1.5份、分散剂4份、抗氧剂0.8份、润滑剂1.2份与稳定剂0.5份。PBT树脂，是纤维级的PBT树脂；纳米氢氧化铝白度为97％的市售产品。表面修饰剂是铝酸酯偶联剂和钛酸酯按照质量比1：1的复配物。分散本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料，其特征在于，所述白色母料的原料按重量份计算包括以下组分：高分子聚合物35～75份、纳米氢氧化铝10～60份、表面修饰剂0.6～3份、分散剂1～10份、抗氧剂0.2～2份、润滑剂0.3～4份与稳定剂0～5份。

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料，其特征在于，所述白色母料的原料按重量份计算包括以下组分：高分子聚合物35～75份、纳米氢氧化铝10～60份、表面修饰剂0.6～3份、分散剂1～10份、抗氧剂0.2～2份、润滑剂0.3～4份与稳定剂0～5份。2.根据权利要求1所述的一种基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料，其特征在于，所述高分子聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、尼龙-66、尼龙-6、聚乙烯、聚丙烯或ABS中的一种。3.根据权利要求1所述的一种基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料，其特征在于，所述纳米氢氧化铝的白度值大于95％。4.根据权利要求1所述的一种基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料，其特征在于，所述的表面修饰剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯或铝钛酸酯中的一种或几种的复配物。5.根据权利要求1所述的一种基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料，其特征在于，所述的分散剂为低分子量的聚乙烯、聚丙烯蜡、低分子量的无规聚丙烯、低分子量的乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种的复配物。6.根据权利要求1所述的一种基于纳米氢氧化铝的高分子聚合物白色母料，其特征在于，所述的抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、2,2'-亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦发明，
申请(专利权)人：浙江中迪纺织新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33