一种高效塑料增韧剂制造技术

本发明专利技术公开了一种高效塑料增韧剂，属于高分子材料领域。本发明专利技术以丙烯酸、马来酸酐等为单体，在反应釜中进行不同程度的接枝改性，形成具有良好相容性的单体混料,使得应用于塑料后具有很好的韧性，不易产生裂纹；加入的多巴胺液可在弱碱性条件下发生氧化自聚合反应，通过共价键、非共价键和氢键等作用，牢固地在组分间起到粘联作用，改善内部的稳定性,而后续过程中添加的氧化石墨烯成分具有大比表面积，并且表面含有羧基等官能团,可通过静电作用吸附在带有正电的聚电解质表面，对多层网络结构具有补强作用，可很大程度上改善韧性，使得裂纹不易产生。本发明专利技术解决了目前常用塑料增韧剂使用后的脆性较大，承受外力时易产生裂纹的问题。

A high efficient toughening agent for plastics

The invention discloses an efficient plastic toughening agent, which belongs to the field of polymer materials. The invention takes acrylic acid, maleic anhydride and other monomers as monomers, and carries out grafting modification in different degrees in the reactor to form a monomer mixture with good compatibility, so that it has good toughness and is not easy to produce cracks after being applied to plastics; the added dopamine liquid can undergo oxidation and self polymerization reaction under weak alkaline conditions, and it is firm through covalent bond, non covalent bond, hydrogen bond and other functions It plays a role of adhesion between components and improves the internal stability, while the graphene oxide added in the subsequent process has a large specific surface area, and the surface contains carboxyl and other functional groups, which can be adsorbed on the surface of the polyelectrolyte with positive electricity through electrostatic action, and has a reinforcing effect on the multi-layer network structure, which can greatly improve the toughness, making the cracks difficult to produce. The invention solves the problem that the brittleness of the commonly used plastic toughening agent is large and cracks are easy to occur when it bears external forces.

【技术实现步骤摘要】
一种高效塑料增韧剂
本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种高效塑料增韧剂。
技术介绍
不少聚合物在室温下呈脆性，因而大大降低了它的使用价值、例如聚苯乙烯有良好的透明性、易加工性但需加入橡胶类的增加韧性才有较高的抗冲击强度。这种赋予塑料更好韧性的助剂称为增韧剂，也称为抗冲改性剂。当前开发增韧剂的主要目的是为了改善硬聚氯乙烯的脆性。世界上硬聚氯乙烯用量的不断增长与增韧剂、加工改性剂的日益开发有密切的关系。增韧剂是具有降低复合材料脆性和提高复合材料抗冲击性能的一类助剂。可分为活性增韧剂与非活性弹韧剂两类，活性增韧剂是指其分子链上含有能与基体树脂反应的活性基团，它能形成网络结构，增加一部分柔性链，从而提高复合材料的抗冲击性能。非活性增韧剂则是一类与基体树脂很好相溶、但不参与化学反应的增韧剂。根据需要增韧的材料的化学结构不同，有相应类型的增韧剂，塑料增韧剂的原理不同，是通过特殊的化学增聚和物理作用，在少量使用的条件下，能够有效增加各种塑料的韧性。增韧剂是为了降低塑料硬化后的脆性提高其冲击强度和延伸率而加入树脂中的一种添加剂。增韧剂可分为橡胶类增韧剂和热塑性弹性体类增韧剂。橡胶类增韧剂，主要有液体聚硫橡胶、液体聚丁二烯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶及丁苯橡胶等。热塑性弹性体，是一类在常温下显示橡胶弹性、在高温下又能塑化成型的合成材料。因此，这类聚合物兼有橡胶和热塑性塑料的特点，它既可以作为复合材料的增韧剂，又可以作为复合材料的基体材料。这类材料主要包括聚氨酯类、苯乙烯类、聚烯烃类、聚酯类、间规1，2～聚丁二烯类和聚酰胺类等产品，目前作为复合材料的增韧剂用得较多的是苯乙烯类和聚烯烃类。其它增韧剂适用于复合材料的其它增韧剂还有低分子聚酰胺和低分子的非活性增韧剂，如苯二甲酸酯类。对于非活性的增韧剂也可称为增塑剂，它不参与树脂的固化反应。增韧剂能增加胶黏剂膜层柔韧性。某些热固性树脂胶黏剂，如环氧树脂、酚醛树脂和不饱和聚酯树脂胶黏剂固化后伸长率低，脆性较大，当粘接部位承受外力时很容易产生裂纹，并迅速扩展，导致胶层开裂，不耐疲劳，不能作为结构粘接之用。因此，必须设法降低脆性，增大韧性，提高承载强度。凡能减低脆性，增加韧性，而又不影响胶黏剂其他主要性能的物质称为增韧剂。增韧剂一般都含有活性基团，能与树脂发生化学反应，固化后不完全相容，有时还要分相，会获得较理想的增韧效果，使热变形温度不变或下降甚微，而抗冲击性能又明显改善。而由于颗粒增韧剂在分散到树脂中之后会造成塑料制品的透明度下降，因此在透明的塑料制品中无法使用传统的增韧剂有好多种，但多存在成本高、增韧性差等缺点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前常用塑料增韧剂使用后的脆性较大，承受外力时易产生裂纹的问题，提供一种高效塑料增韧剂。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种高效塑料增韧剂，按质量份数计，包括如下组分：5~8份三元乙丙胶、0.1~0.4份轻质碳酸钙、10~15份聚乳酸、1~4份高岭土、2~5份乙撑双脂肪酸酰胺、1~4份抗氧化剂、80~100份异丙醇、30~50份复合增韧基料、12~25份复合增韧辅助料。所述复合增韧基料的制备方法，包括如下步骤：（1）于20~35℃，按质量份数计，取2~5份丙烯酸、8~13份马来酸酐、6~10份衣康酸、30~45份NaOH溶液混合，得单体液，取单体液按质量比6~10：3：0.1加入高密度聚乙烯、隔离剂混合搅拌，升温至60~80℃，通入氯气处理，冷却，得反应料，取反应料按质量比1：2~4加入二甲苯混合搅拌，加入反应料质量7~10倍的试剂A混合搅拌，抽滤，取滤渣干燥，得干燥物；（2）按质量比12~25：2~4：1取干燥物、助剂、丙酮混合研磨，得研磨料，在氮气气氛下，取研磨料按质量比12~20：1：25加入添加剂、多巴胺溶液混合搅拌，得混合液，取混合液于60~80℃减压蒸发，即得复合增韧基料。所述步骤（1）中的隔离剂：按质量比1：2~5取鲸蜡、滑石粉混合，即得隔离剂。所述步骤（1）中的试剂A：按体积比1：3~7取丙酮、无水乙醇混合，即得试剂A。所述步骤（2）中的助剂：按质量比1：2~5：1取微晶石蜡、硬脂酸锌、羟基磷灰石混合，即得助剂。所述步骤（2）中的添加剂：按质量比1：5~8：0.01取聚丙烯酰胺、羧乙基纤维素、硅烷偶联剂KH-550混合，即得添加剂。所述复合增韧辅助料的制备：于氮气气氛下，按质量比1：4~8：20~30：0.01取丙烯腈、氧化石墨烯、二甲基亚砜、偶氮二异丁腈混合，于55~65℃保温搅拌，加入丙烯腈质量2~5倍的盐酸羟胺混合，升温至70~80℃，调节pH，保温，过滤，取滤渣干燥，得干燥料，于45~60℃，按质量比15~25：8：1取试剂B、干燥料、预处理金属料混合搅拌，过滤，取滤渣冷冻干燥处理，出料，即得复合增韧辅助料。所述试剂B：按质量比1：6~10取氯化铵、PBS缓冲液混合，即得试剂B。所述预处理金属料：按质量比2：5~8：0.6取氧化铝、碳化硼粉、泡沫镍混合，于55~80℃，以200~250kN压力压制，升温至600~700℃，保温，以600~800kN压力压制，冷却，即得预处理金属料。所述抗氧化剂：按质量比4~8：1取鳄梨油、特丁基对苯二酚混合，即得抗氧化剂。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术以丙烯酸、马来酸酐等为单体，在反应釜中进行不同程度的接枝改性，形成具有良好相容性的单体混料，并在隔离剂的作用下避免过度团聚，并保持不同层次和结构的排列，使得构成的聚合体能够在承受外力时，分散应力，进而增大韧性，通过氯气原位接枝的方法制备接枝物，利用氯气受热分解为高活性的氯自由基，能够同时与高密度聚乙烯和官能团单体反应，在聚乙烯分子链上同时发生氯化和接枝两个过程，而氯自由基具有较高的活性，可以同时夺取聚乙烯大分子上的一级、二级氢原子，使得大分子链上产生较多的活性点，加强组分间的相容性，而反应条件温和，也可避免降解和过度交联作用的产生，保持体系的稳定性，使得应用于塑料后具有很好的韧性，不易产生裂纹；（2）本专利技术加入的多巴胺液可在弱碱性条件下发生氧化自聚合反应，通过共价键、非共价键和氢键等作用，牢固地在组分间起到粘联作用，并在相连处形成聚多巴胺层，并且其所含官能团如邻苯二酚、胺基、亚胺等也会被引入到其中，而邻苯二酚基团又可与含有胺基等基团的分子发生反应，在粘联的过程中发生二次功能化，进一步改善内部的稳定性，多层次的键合作用可稳定分散外部应力，使得裂纹不易产生，而后续过程中添加的氧化石墨烯成分具有大比表面积，并且表面含有羧基等官能团，可在水分子的作用下解离而呈电负性，因而可通过静电作用吸附在带有正电的聚电解质表面，对多层网络结构具有补强作用，可很大程度上改善韧性，使得裂纹不易产生；（3）本专利技术通过丙烯腈、氧化石墨烯等共混，使得部分丙烯腈与氧化石墨烯表面的羧基发生共价作用，并且添加的盐酸羟胺，可将氰基还原为偕氨肟功能化料，强化其内部的吸附性能，并可结合复合增韧基料，稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效塑料增韧剂，按质量份数计，包括如下组分：5~8份三元乙丙胶、0.1~0.4份轻质碳酸钙、10~15份聚乳酸、1~4份高岭土、2~5份乙撑双脂肪酸酰胺、1~4份抗氧化剂、80~100份异丙醇，其特征在于，还包括：30~50份复合增韧基料、12~25份复合增韧辅助料。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效塑料增韧剂，按质量份数计，包括如下组分：5~8份三元乙丙胶、0.1~0.4份轻质碳酸钙、10~15份聚乳酸、1~4份高岭土、2~5份乙撑双脂肪酸酰胺、1~4份抗氧化剂、80~100份异丙醇，其特征在于，还包括：30~50份复合增韧基料、12~25份复合增韧辅助料。


2.根据权利要求1所述一种高效塑料增韧剂，其特征在于，所述复合增韧基料的制备方法，包括如下步骤：
（1）于20~35℃，按质量份数计，取2~5份丙烯酸、8~13份马来酸酐、6~10份衣康酸、30~45份NaOH溶液混合，得单体液，取单体液按质量比6~10：3：0.1加入高密度聚乙烯、隔离剂混合搅拌，升温至60~80℃，通入氯气处理，冷却，得反应料，取反应料按质量比1：2~4加入二甲苯混合搅拌，加入反应料质量7~10倍的试剂A混合搅拌，抽滤，取滤渣干燥，得干燥物；
（2）按质量比12~25：2~4：1取干燥物、助剂、丙酮混合研磨，得研磨料，在氮气气氛下，取研磨料按质量比12~20：1：25加入添加剂、多巴胺溶液混合搅拌，得混合液，取混合液于60~80℃减压蒸发，即得复合增韧基料。


3.根据权利要求2所述一种高效塑料增韧剂，其特征在于，所述步骤（1）中的隔离剂：按质量比1：2~5取鲸蜡、滑石粉混合，即得隔离剂。


4.根据权利要求2所述一种高效塑料增韧剂，其特征在于，所述步骤（1）中的试剂A：按体积比1：3~7取丙酮、无水乙醇混合，即得试剂A。


5.根据权利要求2所述一种高效塑料增韧...

【专利技术属性】
技术研发人员：高超铺，
申请(专利权)人：高超铺，
类型：发明
国别省市：福建;35