一种硫酸钡纤维的制备方法及在塑料薄膜中的应用技术

本发明专利技术属于无机填料改性技术领域，公开了一种硫酸钡纤维的制备方法及在塑料薄膜中的应用。该制备方法，包括以下步骤：将可溶性钡盐与双亲水嵌段共聚物溶解混合，得混合液，经调节pH值后加入可溶性硫酸盐，反应后静置，经固液分离后得到沉淀，即制得。本发明专利技术提供的硫酸钡纳米线的制备方法，以双亲水嵌段共聚物作为晶形控制剂，能够控制硫酸钡晶型和超结构的形成，将制备的硫酸钡纤维添加至高分子聚合物薄膜中，能够大幅度提高薄膜的力学性能。该制备方法的制备过程简单，原料易得，反应条件温和。反应条件温和。反应条件温和。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸钡纤维的制备方法及在塑料薄膜中的应用


[0001]本专利技术属于无机填料改性
，具体涉及一种硫酸钡纤维的制备方法及在塑料薄膜中的应用。

技术介绍

[0002]塑料作为一种新型人造材料，已广泛应用在国民经济各行各业和人民生活中。通常生产塑料制品是采用纯树脂，如聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物等作为原料直接加工成型或者在纯树脂中加入无机填料进行改性。目前有关塑料无机填充改性的研究较多，涉及的无机填充材料主要有碳酸钙、硅灰石、二氧化硅、水镁石、滑石粉、云母粉、蒙脱土、二氧化钛及硫酸钡等。
[0003]BaSO4作为常用的无机填料，主要用于高分子聚合物的改性，使该复合材料的力学性能、冲击断面形貌、加工流变及结晶行为都得到提高。研究结果表明，表面处理后的BaSO4粒子与高分子聚合物之间存在着改善的界面粘附，在一定作用力下BaSO4粒子会发生界面脱粘而形成孔穴，完成无机粒子对应力的传递与释放，并促使塑性形变在界面脱粘后发生，阻止初期应力所致细裂纹的扩展，从而增加基体树脂的韧性和刚性；复合材料界面的改性会增加BaSO4的成核能力，阻碍高分子链的转移，在基体中形成不完善的、更小尺寸的晶体能够用于材料表面处理，提高材料的分散性和树脂粘接。这种球型纳米材料相对于传统的填充剂不仅能够提高材料的透明度，而且还能够提高材料的力学性能。但是直接将BaSO4加入高分子聚合物后，晶型的形成无法得到控制，影响超结构的形成，进而不能很好地提高塑料薄膜的力学性能。
[0004]因此，亟需提供一种方法，能够控制BaSO4加入高分子聚合物时结晶的效果，进而进一步提高塑料薄膜的力学性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种硫酸钡纤维的制备方法及在塑料薄膜中的应用。通过该方法制备的硫酸钡纤维加入高分子聚合物时，有利于晶型和超结构的形成，能够有效提高塑料薄膜的力学性能。
[0006]本专利技术第一方面提供了一种硫酸钡纤维的制备方法。
[0007]具体地，一种硫酸钡纤维的制备方法，包括以下步骤：
[0008]将可溶性钡盐与双亲水嵌段共聚物溶解混合，得混合液，经调节pH值后加入可溶性硫酸盐，反应后静置，经固液分离后得到沉淀，即制得硫酸钡纤维。
[0009]优选地，所述可溶性钡盐选自氯化钡、硝酸钡或醋酸钡中的一种。
[0010]优选地，所述双亲水嵌段共聚物选自聚(乙二醇)
‑
b
‑
聚(甲基丙烯酸)、聚苯乙烯
‑
b
‑
聚丙烯酸、聚乙二醇
‑
聚(2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸钠)、聚(乙二醇)
‑
聚苯乙烯磺酸钠、聚(乙二醇)
‑
聚(甲基丙烯酰胺)、聚甲基丙烯酸
‑
b
‑
聚N
‑
(2
‑
甲基丙烯酰氧乙基)吡咯烷酮中的至少一种。
[0011]优选地，所述双亲水嵌段共聚物由40
‑
100个单体组成。通过控制双亲水嵌段共聚物单体的个数，有利于提高共聚物的水溶性，利于双亲水嵌段共聚物与可溶性钡盐的混合。
[0012]优选地，所述溶解混合的过程为采用水对可溶性钡盐和/或双亲水嵌段共聚物进行溶解混合。可以理解的是，所述溶解混合的过程，可以是先溶解可溶性钡盐得到可溶性钡盐溶液，然后将双亲水嵌段共聚物加入可溶性钡盐溶液中进行混合；也可以是先溶解双亲水嵌段共聚物，然后将可溶性钡盐加入经溶解的双亲水嵌段共聚物中进行混合；还可以是先分别将可溶性钡盐和双亲水嵌段共聚物进行溶解，然后进行混合。
[0013]优选地，在所述混合液中，所述可溶性钡盐的摩尔浓度为0.1
‑
2mol/L；进一步优选地，在所述混合液中，所述可溶性钡盐的摩尔浓度为0.1
‑
1mol/L；更优选地，在所述混合液中，所述可溶性钡盐的摩尔浓度为0.5
‑
1mol/L。
[0014]优选地，在所述混合液中，所述双亲水嵌段共聚物的摩尔浓度为0.0005
‑
0.01mol/L；进一步优选地，在所述混合液中，所述双亲水嵌段共聚物的摩尔浓度为0.001
‑
0.008mol/L；更优选地，在所述混合液中，所述双亲水嵌段共聚物的摩尔浓度为0.001
‑
0.005mol/L。
[0015]优选地，所述调节pH值的过程为调节所述混合液的pH值至4
‑
8；进一步优选地，所述调节pH值的过程为调节所述混合液的pH值至5
‑
7；更优选地，所述调节pH值的过程为调节所述混合液的pH值至5
‑
6。
[0016]优选地，所述可溶性硫酸盐包括但不限于硫酸铵、硫酸钠、硫酸钾。
[0017]优选地，所述可溶性硫酸盐与所述可溶性钡盐的物质的量的比为(0.8
‑
1.2):1。
[0018]优选地，所述静置的时间为1
‑
5天。如1天、2天、3天、4天和5天。
[0019]更具体地，一种硫酸钡纤维的制备方法，包括以下步骤：
[0020]将可溶性钡盐与双亲水嵌段共聚物采用水溶解混合，得到含有0.005
‑
0.1mol/L双亲水嵌段共聚物和0.1
‑
2mol/L可溶性钡盐的混合液，然后将所述混合液调节pH值至4
‑
8，再加入可溶性硫酸盐，搅拌反应后，静置1
‑
5天，经固液分离后得到沉淀，将所述沉淀清洗后烘干，即制得硫酸钡纤维。
[0021]本专利技术第二方面提供了一种硫酸钡纤维。
[0022]具体地，一种硫酸钡纤维，由上述制备方法制得，所述硫酸钡纤维呈现细丝状排列。
[0023]本专利技术第三方面提供了上述硫酸钡纤维的应用。
[0024]具体地，上述硫酸钡纤维在塑料薄膜中的应用。
[0025]本专利技术第四方面提供了一种塑料薄膜。
[0026]具体地，一种塑料薄膜，包括上述硫酸钡纤维和高分子聚合物。
[0027]优选地，所述硫酸钡纤维的质量占所述高分子聚合物的质量的1％
‑
8％；进一步优选地，所述硫酸钡纤维的质量占所述高分子聚合物的质量的3％
‑
5％。
[0028]优选地，所述高分子聚合物选自聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物中的一种。
[0029]本专利技术第四方面提供了一种塑料薄膜的制备方法。
[0030]具体地，一种塑料薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0031]将所述硫酸钡纤维与所述高分子聚合物密炼、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫酸钡纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将可溶性钡盐与双亲水嵌段共聚物溶解混合，得混合液，经调节pH值后加入可溶性硫酸盐，反应后静置，经固液分离后得到沉淀，即制得硫酸钡纤维。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述双亲水嵌段共聚物选自聚(乙二醇)
‑
b
‑
聚(甲基丙烯酸)、聚苯乙烯
‑
b
‑
聚丙烯酸、聚乙二醇
‑
聚(2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸钠)、聚(乙二醇)
‑
聚苯乙烯磺酸钠、聚(乙二醇)
‑
聚(甲基丙烯酰胺)、聚甲基丙烯酸
‑
b
‑
聚N
‑
(2
‑
甲基丙烯酰氧乙基)吡咯烷酮中的至少一种。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述双亲水嵌段共聚物由40
‑
100个单体组成。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述混合液中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈焰，叶炜浩，胡广齐，梁敏婷，郑明东，
申请(专利权)人：佛山安亿纳米材料有限公司，
类型：发明
国别省市：