一种有机无机纳米掺杂高分子材料加工助剂母粒的制备方法技术

本发明专利技术涉及材料加工领域，本发明专利技术制备的一种有机无机纳米掺杂高分子材料加工助剂母粒的步骤为：改性无机复合粉体材料的制备和高分子材料加工助剂母粒的制备；本发明专利技术能够有效的改善树脂材料的加工流变性，降低熔体粘性，减小螺杆扭矩，降低机筒内压，降低加工温度，减小加工难度。本发明专利技术的改性无机复合粉体材料参与到聚合反应中，采用有机无机掺杂共聚的方式制备的高分子材料加工助剂母粒，达到普通PPA母粒更好的改善加工的目的，有效消除吹塑加工使熔体的破裂现象，提高加工稳定性。提高加工稳定性。提高加工稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种有机无机纳米掺杂高分子材料加工助剂母粒的制备方法
[0001]

[0002]本专利技术涉及材料加工领域，尤其是一种有机无机纳米掺杂高分子材料加工助剂母粒的制备方法。

技术介绍

[0003]由于含氟加工助剂母粒中的氟化合物具有极低的表面能，在塑料加工中能减少树脂分子间的内摩擦，增加熔融速率和熔体的变形性，降低熔体表观黏度，因而能改善总体的塑化效果。同时，含氟加工助剂母粒会在加工过程中从熔体内部渗出到熔体表面，在金属表面形成隔离层，降低熔体与机体、模口金属表面的黏着力，减少熔体在运动过程中与器壁产生的摩擦，改善加工过程中熔体运动的不均匀状态。
[0004]CN111087582A公开了一种含氟聚合物加工助剂的制备方法，包括如下步骤：将ε
‑
己内酯和氟聚合物弹性体同时投入反应器中，升温溶解；待氟聚合物弹性体完全溶解后，降温，加入多元醇，混合均匀，加入有机锡催化剂进行聚合反应，反应结束后，进行冷却，粉碎或喷雾造粒，得到所述的含氟聚合物加工助剂。通过该方法制备的加工助剂可以降低聚合物在挤出时的挤出压力，提高加工效率，并改善聚合物挤出的熔体破裂和“鲨鱼皮”现象，有效提升制品表面质量。与现有技术相比，该专利技术加工助剂具有在聚合物加工时分散粒径均匀，应用在聚合物挤出加工长时间模头处不易结焦等特点。
[0005]CN106947113B涉及一种含氟聚合物加工助剂及其制备方法。由芯部和壳部形成的微粒子，所述的芯部由氟碳聚合物构成，所述的壳部由有机硅改性的纳米硅构成。纳米硅是指含有氢键和羟基的有机硅改性过的纳米硅。该专利技术的目的是提供一种含氟聚合物加工助剂，该加工助剂用于硅烷交联聚烯烃挤出加工时，可以显著提高挤出速度和改善表面光洁度，该专利技术是纳米硅改性的加工助剂，壳层壳部由有机硅改性的纳米硅构成，避免使用有机聚合物和有机溶剂，反应完成后洗涤容易，对环境产生的污染低。而且纳米硅的耐温等级很高，使用范围更广；该专利技术还提供其制备方法。
[0006]CN1352668A供了一种聚合物加工助剂组合物、使用该聚合物加工助剂的可熔融加工聚合物组合物、以及改善热塑性聚合物熔融加工性的方法。聚合物加工助剂组合物包含多峰含氟聚合物,该多峰含氟聚合物优选包含来自烯键式不饱和含氟单体四氟乙烯和至少一种烯键式可共聚的α－烯烃单体的共聚单元。
[0007]以上专利技术以及现有技术制备的含氟聚合物加工助剂性能有待提升，各种型号的产品在市场上使用效果参差不齐。

技术实现思路

[0008]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种有机无机纳米掺杂高分子材料加工助剂母粒的制备方法。
[0009]一种有机无机纳米掺杂高分子材料加工助剂母粒的制备方法，其方案为：步骤一、改性无机复合粉体材料的制备：按照质量份数，将32
‑
60份的纳米碳酸钙、1.5
‑
4.5份的纳米二氧化硅和1.8
‑
4.4份的羟基磷酸钙加入到20
‑
60份的乙醇中，搅拌分散均匀后加入0.5
‑
1.8份的流动促进剂，控温45
‑
65℃，搅拌反应10
‑
30min，完成后过滤，洗涤，干燥即可得到改性无机复合粉体材料；步骤二、高分子材料加工助剂母粒的制备：按照质量份数，在反应釜中加入50
‑
75份的偏氟乙烯
‑
六氟丙烯共聚物，0.3
‑
0.9份的乳化剂和60
‑
120份的水，搅拌30
‑
60min使体系充分乳化，完成后将0.1
‑
0.6份的缓冲剂加入到反应釜中，搅拌均匀；然后将35
‑
54份的甲基丙烯酸甲酯、5
‑
20份的苯乙烯、1
‑
10份的丙烯腈加入到反应釜中，搅拌5
‑
20min后加入5.2
‑
12.6份的改性无机复合粉体材料，搅拌5
‑
20min后控温到55
‑
75℃，然后在氮气保护下将5
‑
12份的溶解有0.8
‑
1.3份的引发剂的水溶液在60
‑
90min内缓慢的加入到反应釜中，完成后控温60
‑
80℃，搅拌聚合反应120
‑
180min，完成后降温到室温后进行盐析后得到聚合物，将聚合物进行洗涤，干燥，造粒后即得到所述的一种有机无机纳米掺杂高分子材料加工助剂母粒。
[0010]进一步的：所述的流动促进剂的制备方法为：在40
‑
60份二甲苯中加入5
‑
12份四甲基四乙烯基环四硅氧烷分散搅拌，然后加入3
‑
8份丙烯酸六氟丁酯，0.5
‑
1.2份丁烯二醇，0.1
‑
1份癸烯醛，升温至60
‑
75℃，加入0.001
‑
0.01份过氧化苯甲酰和0.001
‑
0.005份十二烷基硫醇，氮气保护反应4
‑
8h，然后140℃减压蒸馏0.5
‑
2h，得到本专利技术所述的流动促进剂。
[0011]本专利技术所述的流动促进剂是由四甲基四乙烯基环四硅氧烷中的不饱和双键与含氟功能单体以及其他功能单体经自由基共聚而成，具有多端支化的结构，其主要的反应方程式可示意为：程式可示意为：程式可示意为：
所述的偏氟乙烯
‑
六氟丙烯共聚物中六氟丙烯的含量为 30%
‑
45w％。
[0012]所述的引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。
[0013]所述的缓冲剂为碳酸氢钠或磷酸氢二钠。
[0014]本专利技术制备的一种有机无机纳米掺杂高分子材料加工助剂母粒能够有效的改善树脂材料的加工流变性，降低熔体粘性，减小螺杆扭矩，降低机筒内压，降低加工温度，减小加工难度。本专利技术将混合均匀的无机复合粉体材料用流动促进剂是由四甲基四乙烯基环四硅氧烷中的不饱和双键与含氟功能单体以及其他功能单体经自由基共聚而成，具有多端支化的结构，接枝到粉体表面制备得到改性无机复合粉体材料；本专利技术的改性无机复合粉体材料参与到聚合反应中，采用有机无机掺杂共聚的方式制备的高分子材料加工助剂母粒，达到普通PPA母粒更好的改善加工的目的，有效消除吹塑加工使熔体的破裂现象，提高加工稳定性。
附图说明
[0015]图1为实施例2制备的有机无机纳米掺杂高分子材料加工助剂母粒的傅里叶红外光谱图。
[0016]在2496cm
‑
1附近存在碳氢键的伸缩吸收峰，在1732cm
‑
1附近存在酯羰基的吸收峰，说明甲基丙烯酸甲酯参与了反应；在1039cm
‑
1附近存在碳氟键的吸收峰，说明偏氟乙烯
‑
六氟丙烯共聚物参与了反应；在1500/1456/1377cm
‑
1附近存在苯环骨架的伸缩吸收峰，说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机无机纳米掺杂高分子材料加工助剂母粒的制备方法，其方案为：步骤一、改性无机复合粉体材料的制备：按照质量份数，将32
‑
60份的纳米碳酸钙、1.5
‑
4.5份的纳米二氧化硅和1.8
‑
4.4份的羟基磷酸钙加入到20
‑
60份的乙醇中，搅拌分散均匀后加入0.5
‑
1.8份的流动促进剂，控温45
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65℃，搅拌反应10
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30min，完成后过滤，洗涤，干燥即可得到改性无机复合粉体材料；步骤二、高分子材料加工助剂母粒的制备：按照质量份数，在反应釜中加入50
‑
75份的偏氟乙烯
‑
六氟丙烯共聚物，0.3
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0.9份的乳化剂和60
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120份的水，搅拌30
‑
60min使体系充分乳化，完成后将0.1
‑
0.6份的缓冲剂加入到反应釜中，搅拌均匀；然后将35
‑
54份的甲基丙烯酸甲酯、5
‑
20份的苯乙烯、1
‑
10份的丙烯腈加入到反应釜中，搅拌5
‑
20min后加入5.2
‑
12.6份的改性无机复合粉体材料，搅拌5
‑
20min后控温...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣军，胡曙辉，
申请(专利权)人：普信氟硅新材料衢州有限公司，
类型：发明
国别省市：