一种结构致密型抗老化聚丙烯母粒及其制备方法技术

本申请涉及高分子材料的领域，具体公开了一种结构致密型抗老化聚丙烯母粒及其制备方法。所述结构致密型抗老化聚丙烯母粒包括以下重量份原料组成：聚丙烯粉30

【技术实现步骤摘要】
份偶氮二异丁腈和8
‑
12份白油混合搅拌处理，得油相混合物；（2）水相的配制：按重量份数计，取30
‑
40份丙烯酰胺和10
‑
14份2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸和75
‑
85份水混合后，加入5
‑
7份乙二胺四乙酸二钠，调节pH至酸性，加入0.1
‑
0.3份过硫酸铵，得水相混合物；（3）混合反应：按重量份数计，取50
‑
60份油相混合物和30
‑
40份水相混合物混合后，在氮气氛围下加入2
‑
4份浓度为0.6
‑
1.4mol/L的亚硫酸氢钠溶液，制得聚合物微球乳液；（4）转相：取1
‑
3份转相剂和7
‑
9份聚合物微球乳液混合后，以100
‑
200r/min的转速搅拌3
‑
5min，制得纳米级聚丙烯酰胺微球乳液；（5）洗涤干燥：将聚丙烯酰胺纳米微球乳液用无水乙醇洗涤后抽滤，抽滤后干燥处理，得纳米级聚丙烯酰胺微球。
[0009]通过采用上述技术方案，通过油相的配制，水相的配制，以及使油相和水相混合反应后进行转相、洗涤、干燥，能够制备得纳米级聚丙烯酰胺微球。相较于微米级聚丙烯酰胺微球，纳米级聚丙烯酰胺微球具有较小的粒径，且吸水后的纳米级聚丙烯酰胺微球具有良好粘弹性和更优的流变特性，能够在发生弹性变形的同时降低自身粘度，从而使纳米级聚丙烯酰胺微球在进入原料中各组分空隙中时更加流畅，便于携带二氧化钛进入各组分间更多更小的空隙中，进一步提高了聚丙烯母粒的致密性和抗老化性。
[0010]优选的，所述二氧化钛包含多孔纳米二氧化钛，所述多孔纳米二氧化钛的制备方法包括如下步骤：（1）造孔液的准备：按重量份数计，取6
‑
10份造孔剂、10
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14份无水乙醇、20
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30份去离子水和8
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10份冰醋酸混合后，得造孔液；（2）凝胶的制备：按重量份数计，取30
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50份钛酸四正丁酯和60
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80份无水乙醇混合后，边搅拌并边加入10
‑
20份造孔液后陈化20h，得凝胶；（3）干燥煅烧：将凝胶在60
‑
90℃下干燥处理后研磨，研磨后在550
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650℃下煅烧2
‑
4h，得多孔纳米二氧化钛。
[0011]通过采用上述技术方案，多孔纳米二氧化钛分散于纳米级聚丙烯酰胺微球中后，再与各原料混合。由于吸收原料中水后的纳米级聚丙烯酰胺微球具有良好的流变特性，故能够通过自身形变使自身的部分穿插进纳米二氧化钛的孔状结构中，增大聚丙烯酰胺微球与二氧化钛的结合面积，进一步使聚丙烯酰胺微球与纳米二氧化钛形成稳定良好的结合，便于纳米级聚丙烯酰胺微球稳定地携带纳米二氧化钛进入各组分的空隙中，从而进一步提高了聚丙烯母粒的抗老化性能。
[0012]优选的，按重量份数计，所述交联剂为1
‑
3份N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺和7
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13份2,5
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二甲基
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2,5
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双（叔丁过氧基）己烷的混合物。
[0013]通过采用上述技术方案，N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺能够各组分混合时形成溶胶，进而增大润滑度，使聚丙烯酰胺微球平稳推进，便于聚丙烯酰胺微球进入各组分之间的间隙中，进一步对各组分间的空隙进行封堵，进一步提高聚丙烯母粒的致密性。而2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
双（叔丁过氧基）己烷能够增加聚丙烯的交联度、增大混合料的熔融指数，从而提高材料的力学性能。
[0014]优选的，所述抗紫外线剂的制备步骤为：
按重量份数计，先将一半重量份的纳米级聚丙烯酰胺微球与2
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4份多孔纳米二氧化钛混合研磨15
‑
25min后，得初混料；（2）将剩余一半重量份的纳米级聚丙烯酰胺微球与初混料混合研磨25
‑
35min，得抗紫外剂。
[0015]通过采用上述技术方案，分两次将纳米级聚丙烯酰胺微球和多孔纳米二氧化钛进行研磨混合，使纳米级聚丙烯酰胺微球与多孔纳米二氧化钛混合更均匀充分，提高抗紫外线剂的均一性。
[0016]优选的，所述步骤（2）水相的配制中调节pH至酸性为调节pH至6.8。
[0017]通过采用上述技术方案，由于在酸性条件下，聚合反应容易进行，且酸性越强，聚合反应更容易引发，因此酸性越强，聚合形成的聚丙烯酰胺纳米微球的粒径越大。因此调节pH至6.8既能够使聚合反应进行，同时也有利于生成较小尺寸的聚丙烯酰胺纳米微球，且生成的聚丙烯酰胺纳米微球粒径分布范围窄，粒径较均一，便于聚丙烯酰胺纳米微球进入各组分之间的空隙中。
[0018]第二方面，本申请提供一种结构致密型抗老化聚丙烯母粒的制备方法，采用如下的技术方案：S1、原料准备：按重量份数计，取50
‑
60份聚丙烯粉、2
‑
3份分散剂、1
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3份交联剂、10
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20份水、功能助剂4
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6份和5
‑
7份抗紫外线剂备用；S2、一次混合：将所有水和抗紫外线剂混合，得混合体；S3、二次混合：将所有聚丙烯粉加入温控高速混合机中，接着将所有分散剂、交联剂、功能助剂和混合体加入温控高速混合机中，搅拌处理后，得混料；S4、挤出成型：将混料加入双螺杆挤出机中，熔融后挤出得挤出料；S5、水冷切粒：将挤出料在水下冷却定型，并在冷却过程中通过切粒机切粒，得聚丙烯母粒。
[0019]通过采用上述技术方案，一次混合使抗紫外剂中的纳米级聚丙烯酰胺微球与水结合，使纳米级聚丙烯酰胺微球具有良好的流变性和粘弹性。再通过二次混合，温控高速混合机使聚丙烯酰胺微球携带二氧化钛分散于原料中的各组分中，流动并填充至原料中各组分之间的孔隙中。而后，使物料得到充分地干燥。再通过双螺杆挤出机可以原料形成熔融物，再经过水冷切粒得到聚丙烯母粒胚体，脱水过筛后检测合格即得聚丙烯母粒成品。
[0020]优选的，所述步骤S3中，所述搅拌处理的步骤为：以200
‑
300rpm的转速搅拌5min后，调节温控高速混合机的转速至1000
‑
1200rpm，继续搅拌25s。
[0021]通过采用上述技术方案，根据不同材料的性质，在其添加后采用不同的速率加以搅拌，低速搅拌下使材料混合均匀且彻底，高速搅拌提高抗老化剂与各组分之间的分散性能，使其不易发生团聚，使聚丙烯母粒的整体性能稳定均一，从而提高聚丙烯母粒的抗老化性能。
[0022]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1、由于本申请采用二氧化钛分散于聚丙烯酰胺微球中制备抗紫外线剂，同时聚丙烯微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结构致密型抗老化聚丙烯母粒，其特征在于，所述结构致密型抗老化聚丙烯母粒包含以下重量份的组分：聚丙烯粉30
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60份；分散剂2
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3份；交联剂1
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3份；功能助剂4
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6份；水10
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20份；抗紫外线剂5
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7份；所述抗紫外线剂包含2
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4份二氧化钛和4
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12份聚丙烯酰胺微球。2.根据权利要求1所述的一种结构致密型抗老化聚丙烯母粒，其特征在于：所述聚丙烯酰胺微球为纳米级聚丙烯酰胺微球，纳米级聚丙烯酰胺微球的制备方法包括如下步骤：（1）油相的配制：按重量份数计，取6
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10份山梨糖醇酐油酸酯、3
‑
5份单油酸酯、1
‑
2份偶氮二异丁腈和8
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12份白油混合搅拌处理，得油相混合物；（2）水相的配制：按重量份数计，取30
‑
40份丙烯酰胺和10
‑
14份2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸和75
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85份水混合后，加入5
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7份乙二胺四乙酸二钠，调节pH至酸性，加入0.1
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0.3份过硫酸铵，得水相混合物；（3）混合反应：按重量份数计，取50
‑
60份油相混合物和30
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40份水相混合物混合后，在氮气氛围下加入2
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4份浓度为0.6
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1.4mol/L的亚硫酸氢钠溶液，制得聚合物微球乳液；（4）转相：取1
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3份转相剂和7
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9份聚合物微球乳液混合后，以100
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200r/min的转速搅拌3
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5min，制得纳米级聚丙烯酰胺微球乳液；（5）洗涤干燥：将聚丙烯酰胺纳米微球乳液用无水乙醇洗涤后抽滤，抽滤后干燥处理，得纳米级聚丙烯酰胺微球。3.根据权利要求2所述的一种结构致密型抗老化聚丙烯母粒，其特征在于：所述二氧化钛为多孔纳米二氧化钛，所述多孔纳米二氧化钛的制备方法包括如下步骤：（1）造孔液的准备：按重量份数计，取6
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10份造孔剂、10
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14份无水乙醇、20
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30份去离子水和8
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘永登，
申请(专利权)人：江苏汉德纳米材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：