一种抗冲击聚丙烯炭黑母粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及炭黑母粒技术领域，尤其为一种抗冲击聚丙烯炭黑母粒及其制备方法，所述抗冲击聚丙烯炭黑母粒包括氧化炭黑和聚硅氧烷改性树脂，所述氧化炭黑为通过氧化反应改性的炭黑，本发明专利技术通过高锰酸钾溶液对炭黑的表面进行氧化改性，由于炭黑含有90

【技术实现步骤摘要】
一种抗冲击聚丙烯炭黑母粒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及炭黑母粒
，具体为一种抗冲击聚丙烯炭黑母粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]塑料制品在使用过程中，处于对其美观好看、延长寿命的需要，往往对其进行着色处理。塑料制品着色应用最多的是色母料法，即先将颜料与载体树脂制成色母料，用色母料与基体树脂混合后成型加工制得着色塑料制品，色母粒着色法具有使用方便、配色准确、颜料分散均匀等优点，通过特殊工艺将超常量的着色剂均匀分布于载体树脂中，制得的颜料浓缩物，随后可按比例与其他树脂混合后加工成塑料制品，炭黑是一种重要的功能性填料，在塑料制品中可以作为紫外光屏蔽剂和黑色着色剂使用；
[0003]随着一些特殊装备的需求量不断增大。例如国防、消防等方面，特种塑料的抗冲击性能要求也逐渐增大。但是由于塑料母粒本身材质的限制，一直未能得到有效突破。鉴于此，我们提出一种抗冲击聚丙烯炭黑母粒及其制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种抗冲击聚丙烯炭黑母粒及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种抗冲击聚丙烯炭黑母粒，所述抗冲击聚丙烯炭黑母粒包括氧化炭黑和聚硅氧烷改性树脂，所述氧化炭黑为通过氧化反应改性的炭黑。
[0007]作为本专利技术的优选，氧化炭黑的制备方法如下：将炭黑经磨粉机磨粉至200目以下，倒入2
‑
3倍的高锰酸钾溶液，在85
‑
90℃下静置4
‑
5h。
[0008]作为本专利技术的优选，抗冲击聚丙烯炭黑母粒及其制备方法包括如下重量组分的原料：
[0009]聚硅氧烷改性树脂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30
‑
55份；
[0010]氧化炭黑
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
25
‑
50份；
[0011]聚丙烯
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ8‑
10份；
[0012]分散剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3‑
8份；
[0013]发泡剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4‑
7份。
[0014]作为本专利技术的优选，所述聚硅氧烷改性树脂的制备方法如下：将环氧树脂与聚硅氧烷混合并加入烧瓶中，升温至100
‑
120℃，随后加入4.4
‑
二氨基二苯甲烷，倒入模具中在烘箱中固化，烘箱温度为140
‑
150℃。
[0015]作为本专利技术的优选，所述环氧树脂、聚硅氧烷和4.4
‑
二氨基二苯甲烷的比例为1:0.2
‑
0.4:0.6
‑
0.8。
[0016]作为本专利技术的优选，所述分散剂为EVA钠、PE钠和乙烯丙烯酸钠中的任意一种。
[0017]作为本专利技术的优选，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺和碳酸氢钠的混合物，混合比例为1∶0.3
‑
0.8。
[0018]一种抗冲击聚丙烯炭黑母粒的制备方法，其包括如下步骤：
[0019]步骤1：将聚硅氧烷改性树脂、聚丙烯和氧化炭黑在双辊混炼机上混炼，5
‑
8min后加入分散剂；
[0020]步骤2：继续混炼5
‑
10min后取出，置于单螺杆挤出机熔融挤出成膜，膜厚度在0.02
‑
0.04mm；
[0021]步骤3：置于破碎机中破碎后放入双螺杆挤出机造粒；
[0022]步骤4：造粒后进行干燥装袋。
[0023]作为本专利技术的优选，所述双辊混炼机的前辊和后辊温度为160
‑
170℃。
[0024]作为本专利技术的优选，所述单螺杆挤出机和双螺杆挤出机的各区温度控制在150
‑
200℃。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0026]1、本专利技术通过高锰酸钾溶液对炭黑的表面进行氧化改性，由于炭黑含有90
‑
99％的元素碳，其它的主要组成是氧和氢。氧和氢在碳原子的表面互相结合并形成一系列的表面复杂物，炭黑的主要表面基团是羟基、羰基、羧基、芳烃氢及内酯和可能的杂环醚等结构，除了结合的氧、氢以外，炭黑含有少量(0.01
‑
02％)结合硫和自由硫。所以炭黑经氧化处理后增加了羧基，酚基大为减少，这使得分散性得到了极大地提高，使其与树脂等载体的接枝反应能力增强，提高了炭黑母粒结合的致密性。
[0027]2、本专利技术采用聚硅氧烷对载体树脂进行改性，由于聚硅氧烷低表面能和疏水性。聚硅氧烷与环氧树脂反应生产成的聚二甲基硅氧烷中，甲基与硅原子以σ键相连，可以自由围绕Si
‑
O键旋转，同时由于分子体积大8和甲基与甲基之间分子间作用力低，所以甲基旋转的位阻较小，自由旋转的空间大。因此，由于甲基的自由旋转，同时向外排列的氢原子要占据较大空间，从而增加了相邻分子间的距离。正是由于甲基的屏蔽作用，使二甲基硅氧烷表现出低的玻璃化转变温度和表面张力，使得制造出的炭黑母粒抗冲击性能极佳。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]其中，
[0030]本专利技术实施例所用环氧树脂(EP∶E
‑
44，环氧值0.44)；
[0031]高锰酸钾溶液的浓度为65％。
[0032]实施例1
[0033]一种抗冲击聚丙烯炭黑母粒，所述抗冲击聚丙烯炭黑母粒包括氧化炭黑和聚硅氧烷改性树脂，所述氧化炭黑为通过氧化反应改性的炭黑。
[0034]本实施例中，氧化炭黑的制备方法如下：将炭黑经磨粉机磨粉至200目，倒入2倍的高锰酸钾溶液，在85℃下静置4h。
[0035]本实施例中，抗冲击聚丙烯炭黑母粒及其制备方法包括如下重量组分的原料：
[0036]聚硅氧烷改性树脂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30份；
[0037]氧化炭黑
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
50份；
[0038]聚丙烯
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10份；
[0039]分散剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3份；
[0040]发泡剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
7份。
[0041]本实施例中，所述聚硅氧烷改性树脂的制备方法如下：将环氧树脂与聚硅氧烷混合并加入烧瓶中，升温至100℃，随后加入4.4
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗冲击聚丙烯炭黑母粒，其特征在于：所述抗冲击聚丙烯炭黑母粒包括氧化炭黑和聚硅氧烷改性树脂，所述氧化炭黑为通过氧化反应改性的炭黑。2.根据权利要求1所述的抗冲击聚丙烯炭黑母粒，其特征在于：所述氧化炭黑的制备方法如下：将炭黑经磨粉机磨粉至200目以下，倒入2
‑
3倍的高锰酸钾溶液，在85
‑
90℃下静置4
‑
5h。3.根据权利要求1所述的抗冲击聚丙烯炭黑母粒，其特征在于：所述抗冲击聚丙烯炭黑母粒及其制备方法包括如下重量组分的原料：4.根据权利要求3所述的抗冲击聚丙烯炭黑母粒，其特征在于：所述聚硅氧烷改性树脂的制备方法如下：将环氧树脂与聚硅氧烷混合并加入烧瓶中，升温至100
‑
120℃，随后加入4.4
‑
二氨基二苯甲烷，倒入模具中在烘箱中固化，烘箱温度为140
‑
150℃。5.根据权利要求4所述的抗冲击聚丙烯炭黑母粒，其特征在于：所述环氧树脂、聚硅氧烷和4.4
‑
二氨基二苯甲烷的比例为1:0.2
‑
0.4:0.6

【专利技术属性】
技术研发人员：林文丹，李刚，吴列鹏，
申请(专利权)人：林文丹，
类型：发明
国别省市：