一种预分散粒子、塑料母粒及其制备方法技术

本发明专利技术实施例涉及一种预分散粒子、塑料母粒及其制备方法，涉及塑料材料领域，包括如下原料制成：纳米材料、高分子分散剂、助剂、增稠剂和水，其中，所述纳米材料与高分子分散剂的质量比例为99:1～0.01:99.99；助剂为消泡剂、稳定剂、表面活性剂、浸润剂中的一种或多种；浆料中固含为0.1％～30wt％；浆料的粘度为500～20000Pa

【技术实现步骤摘要】
一种预分散粒子、塑料母粒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及塑料材料
，尤其是涉及一种预分散粒子、塑料母粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]现有技术中有很多改性塑料母粒的方法，例如有研究者利用石墨烯改性聚丙烯母粒：将水性聚丙烯蜡乳液与氧化石墨烯水溶液在水中充分混合，接着原位还原石墨烯在聚丙烯蜡基体中均匀分散，再加入氯化钙并过滤干燥得到聚丙烯/石墨烯初级母粒，然后将聚丙烯/石墨烯初级母粒与聚丙烯熔融共混造粒，得到石墨烯分散良好的石墨烯改性聚丙烯母粒。但该技术采用简单的过滤干燥方法制备聚丙烯/石墨烯初级母粒，会造成初级母粒体积过大，并且不容易破碎，即使破碎后，也是以粉体的形式存在，在随后的混料过程中容易出现物料分层、混合不均匀的问题。
[0004]又如，有研究者先将石墨烯配制成染料色浆，然后将石墨烯染料色浆和本色聚酯切片加入混炼机中，在200摄氏度左右混炼成着色聚酯混合体，最后把着色的聚酯混合体熔炼共挤、造粒，得到抗菌抗静电石墨烯聚酯纺丝用色母粒。但该方法处理步骤多、效率低，不利于工业化生产；且只适合生产对水稳定的聚合物母粒，对于尼龙6等在高温条件下对水比较敏感的聚合物并不适用；再者，该方法难以制备高含量的石墨烯母粒。
[0005]现有技术存在的缺陷有
[0006]1、目前石墨烯制作一般是通过喷雾干燥等形式，将石墨烯制作成粉体状，由于石墨烯密度和堆积密度低，在使用过程中容易出现扬尘现象，整个生产车间到处都会有石墨烯粉体，空气中也会有大量的粉体存在，严重影响了工作人员的身体健康；
[0007]2、空气中粉尘的大量存在，还容易引起爆炸事故，威胁生产安全；
[0008]3、石墨烯粉体的颗粒很小，而且很轻，所以在与聚合物混料的过程中会浮在上层，造成在树脂中分散不均匀。

技术实现思路

[0009]专利技术目的
[0010]为解决现有技术中混合不均匀、适用范围窄、粉体危害等问题，本专利技术的目的在于提供一种预分散粒子、塑料母粒及其制备方法。
[0011]解决方案
[0012]为实现本专利技术目的，本专利技术实施例提供了一种用于制备塑料母粒的预分散粒子浆料，其特征在于，包括如下原料制成：纳米材料、高分子分散剂、助剂、增稠剂和水，其中，所述纳米材料与高分子分散剂的质量比例为99:1～0.01:99.99；助剂为消泡剂、稳定剂、表面活性剂、浸润剂中的一种或多种；浆料中固含为0.1％～30wt％；浆料的粘度为500～
20000Pa
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s。
[0013]进一步地，所述纳米材料与高分子分散剂的质量比例为20:80～80:20，可选地为20:80～75:25。高分子分散剂为水溶性热塑型树脂和热塑型树脂乳液的一种或两种，可选地包括聚乙烯吡咯烷酮、水性聚氨酯树脂、聚氧乙烯、聚丙烯酸树脂、聚乙烯醇、水性聚酯、环氧树脂、聚乙烯蜡乳液、聚丙烯蜡乳液、改性聚乙烯蜡乳液、改性聚丙烯蜡乳液中的一种或多种；可选地包括水性聚氨酯、水性聚酯、聚氧乙烯、聚丙烯蜡乳液和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种；
[0014]本申请中的纳米材料与高分子分散剂的质量比例是指纳米材料与高分子分散剂中主要成分的比例，优选的高分子分散剂的量占20％以上。
[0015]进一步地，浆料的粘度为2000
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15000Pa
·
s，可选地为4000
‑
10000Pa
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s，可选地为5000
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10000Pa
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s。
[0016]进一步地，浆料中固含为5％
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25wt％，可选地为10
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20wt％。
[0017]进一步地，所述纳米材料为碳纳米材料及纳米无机氧化物中的一种或两种；可选地，所述碳纳米材料包括纳米石墨、石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、碳纳米管、炭黑、碳纳米纤维、富勒烯、碳材料量子点，可选地，所述碳纳米材料包括石墨烯、碳纳米管、炭黑中的一种或多种；所述纳米无机氧化物包括二氧化钛、氧化锌等、氧化铜、氧化锆，可选地，所述纳米无机氧化物为二氧化钛。
[0018]进一步地，所述增稠剂分为天然增稠剂或合成类增稠剂，天然类增稠剂大多数从含多糖类黏性物质的植物和海藻类制取，如淀粉、阿拉伯胶、果胶、琼脂、明胶、海藻胶、角叉胶、糊精等，通用明胶、可溶性淀粉、多糖衍生物等可用于化妆品；合成品有羧甲基纤维素、丙二醇藻蛋白酸酯、甲基纤维素、淀粉磷酸钠、羧甲基纤维素钠、藻蛋白酸钠、酪蛋白、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮等。优选，采用合成类增稠剂。此处使用增稠剂是为了调控浆料的粘稠度，使其适于进一步加工。增稠剂又称胶凝剂，是一种能增加胶乳、液体黏度的物质，用于食品时又称糊料。增稠剂可以提高物系黏度，使物系保持均匀稳定的悬浮状态或乳浊状态，或形成凝胶；大多数增稠剂兼具乳化作用。
[0019]进一步地，所述消泡剂包括有机消泡剂、有机硅消泡剂或聚醚消泡剂，可选地为聚醚消泡剂。消泡剂是能降低水、溶液、悬浮液等的表面张力，防止泡沫形成，或使原有泡沫减少或消灭的物质。消泡剂可广泛应用于食品工业、造纸工业、水处理、采油工业、印染工业、涂料工业、洗涤剂工业、橡胶胶乳工业、气溶胶工业、日化工业、医药工业、奶制品工业等。消泡剂成分主要包含了活性成分、乳化剂、载体、乳化助剂四大种。
[0020]进一步地，广义地讲，稳定剂能增加溶液、胶体、固体、混合物的稳定性能化学物都叫稳定剂。它可以减慢反应，保持化学平衡，降低表面张力，防止光、热分解或氧化分解等作用。狭义地讲，主要是指保持高聚物塑料、橡胶、合成纤维等稳定，防止其分解、老化的试剂。稳定剂优选为抗氧剂1010和/或抗氧剂168，可以减少在后期加工过程中聚合物的热降解。
[0021]和/或，表面活性剂包括十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠、十二烷基磺酸钠和十六烷基三甲基溴化铵等中的一种或多种；表面活性剂是指能使目标溶液表面张力显著下降的物质。具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。
[0022]和/或，浸润剂包括乙醇、丙二醇、甘油、二甲基亚砜等，也包括阴离子表面活性剂、某些多元醇型表面活性剂(司盘类，吐温类)、聚氧乙烯型表面活性剂等中的一种或多种；优
选，采用多元醇型表面活性剂(司盘类，吐温类)、聚氧乙烯型表面活性剂作为浸润剂。浸润剂能使固体物料更易被水浸湿的物质。通过降低其表面张力或界面张力，使水能展开在固体物料表面上，或透入其表面，从而把固体物料润湿。
[0023]另一方面，提供一种用于制备塑料母粒的预分散粒子浆料的制备方法，将纳米材料、高分子分散剂、助剂和水按照比例进行混合，并分散处理，得到分散良好的纳米材料水性浆料，随后在搅拌中加入增稠剂调节粘度至2000
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15000Pa
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制备塑料母粒的预分散粒子浆料，其特征在于，包括如下原料制成：纳米材料、高分子分散剂、助剂、增稠剂和水，其中，所述纳米材料与高分子分散剂的质量比例为99:1～0.01:99.99；助剂为消泡剂、稳定剂、表面活性剂、浸润剂中的一种或多种；浆料中固含为0.1％～30wt％；浆料的粘度为500～20000Pa
·
s。2.根据权利要求1所述用于制备塑料母粒的预分散粒子浆料，其特征在于，所述纳米材料与高分子分散剂的质量比例为20:80～80:20，可选地为20:80～75:25；和/或，浆料的粘度为2000
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15000Pa
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s，可选地为4000
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10000Pa
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s，可选地为5000
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10000Pa
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s；和/或，浆料中固含为5％
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25wt％，可选地为10
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20wt％。3.根据权利要求1所述用于制备塑料母粒的预分散粒子浆料，其特征在于，所述纳米材料为碳纳米材料及纳米无机氧化物中的一种或两种；可选地，所述碳纳米材料包括纳米石墨、石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、碳纳米管、炭黑、碳纳米纤维、富勒烯和碳材料量子点的一种或几种，可选地，所述碳纳米材料包括石墨烯、碳纳米管和炭黑中的一种或多种；可选地，所述纳米无机氧化物包括二氧化钛、氧化锌、氧化铜和氧化锆中的一种或几种，可选地，所述纳米无机氧化物为二氧化钛；和/或，高分子分散剂为水溶性热塑型树脂和热塑型树脂乳液的一种或多种，可选地包括聚乙烯吡咯烷酮、水性聚氨酯树脂、聚氧乙烯、聚丙烯酸树脂、聚乙烯醇、水性聚酯、环氧树脂、聚乙烯蜡乳液、聚丙烯蜡乳液、改性聚乙烯蜡乳液、改性聚丙烯蜡乳液中的一种或多种；可选地包括水性聚氨酯、聚氧乙烯、聚丙烯蜡乳液和聚乙烯吡咯烷酮和水性聚酯中的一种或多种；和/或，所述增稠剂为天然增稠剂或合成类增稠剂，可选地，天然增稠剂包括淀粉、阿拉伯胶、果胶、琼脂、明胶、海藻胶、角叉胶和糊精中的一种或多种；可选地，合成类增稠剂包括羧甲基纤维素、丙二醇藻蛋白酸酯、甲基纤维素、淀粉磷酸钠、羧甲基纤维素钠、藻蛋白酸钠、酪蛋白、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种；和/或，所述消泡剂为包括有机消泡剂、有机硅消泡剂或聚醚消泡剂，可选地为聚醚消泡剂；和/或，所述稳定剂为抗氧剂1010和/或抗氧剂168；和/或，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖垂林，梅园，刘兆平，
申请(专利权)人：宁波石墨烯创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：