一种用于工程塑料仿真冰的功能助剂及其使用方法技术

本发明专利技术提供了一种用于工程塑料仿真冰的功能助剂、制备方法及其使用方法，属于功能助剂技术领域。本发明专利技术提供的用于工程塑料仿真冰的功能助剂包括以下重量份数的原料：40～50份聚二甲基硅氧烷、15～25份水滑石、15～25份纳米二氧化硅、10～20份乙烯基聚二甲基硅氧烷、1～3份硅烷偶联剂和0.1～0.5份引发剂。本发明专利技术所述功能助剂其原料易获得，配制方便，制备工艺简单，使用本发明专利技术的功能助剂制备的工程塑料仿真冰场或工程塑料仿真冰板其表面滑动摩擦性能可接近或达到真冰的效果。性能可接近或达到真冰的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于工程塑料仿真冰的功能助剂及其使用方法


[0001]本专利技术涉及功能助剂
，特别涉及一种用于工程塑料仿真冰的功能助剂及其使用方法。

技术介绍

[0002]由于我国冰雪期短，天然冰场数量较少，严重制约了大众参与冰雪运动的积极性。影响冰雪产业的主要障碍来自于季节的束缚，从单季走向四季是消费者和市场一致呼声。真冰场因需专业的制冷设备，且耗电量大，维护成本高，不适合大面积推广应用。
[0003]人造冰场作为一种新型环保产品，具有投资小、成本低、保养便捷、不受地理位置和气候等条件限制，深受广大冰上爱好者的青睐，极利于广泛的推广与应用，以满足大众四季都能享受冰上运动的乐趣。
[0004]人造冰板的理化性能主要体现在表面滑动摩擦性能、表面耐磨性能、硬度、密度、线膨胀系数等要求。人造冰的表面滑动摩擦系数与接触物体材料性质、表面光洁度、干湿性能、表面温度、相对运动速度等均直接相关。人造冰表面滑动摩擦性能是反映在其上进行各种滑行动作的人获得最佳滑行效果的重要技术参数。国内外关于人造冰面的滑动摩擦性能实现，多以在表面采用超大分子量高分子材料经聚合反应后形成较粗糙的表面或对制备完成的人造冰表面进行物理性的不平度处理的方法。
[0005]目前市场用于人造冰的材料多由超高分子量聚乙烯制成人造冰板，但是超高分子量聚乙烯力学性能较差，耐磨性不佳且尺寸稳定性差，在不同的应用场合(如冰球、花样滑冰运动)会造成人造冰表面产生磨损，导致产生冰屑、划痕等，从而影响了滑行体感和安全性，而其它性能优异的工程塑料(比如尼龙、聚碳酸酯等)的滑动摩擦性能又较差。因此，有必要提供一种可添加于多种工程塑料仿真冰的功能助剂，用于提高工程塑料仿真冰场表面滑动摩擦性能，使其接近或达到真冰表面低滑动摩擦系数效果。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种用于工程塑料仿真冰的功能助剂、制备方法及其使用方法，本专利技术提供的用于工程塑料仿真冰的功能助剂可使制备得到的仿真冰摩擦系数降到0.05，同时几乎不影响工程塑料的力学性能，甚至韧性、耐磨性和硬度会得到提升，从而使工程塑料板材可以进行冰壶或者滑冰等冰上运动。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种用于工程塑料仿真冰的功能助剂，包括以下重量份数的原料：40～50份聚二甲基硅氧烷、15～25份水滑石、15～25份纳米二氧化硅、10～20份乙烯基聚二甲基硅氧烷、1～3份硅烷偶联剂和0.1～0.5份引发剂。
[0008]优选的，所述硅烷偶联剂包括KH550、KH560。
[0009]优选的，所述引发剂包括BIBP、DPBP。
[0010]优选的，所述聚二甲基硅氧烷的粘度为500～10000cs。
[0011]本专利技术还提供了所述用于工程塑料仿真冰的功能助剂的制备方法，包括以下步
骤：
[0012](1)将聚二甲基硅氧烷、乙烯基聚二甲基硅氧烷和引发剂进行热聚合反应，得到热聚合物。
[0013]本专利技术将聚二甲基硅氧烷、乙烯基聚二甲基硅氧烷和引发剂依次加入反应釜进行热聚合反应，反应结束后冷却至室温。在本专利技术中，所述热聚合反应温度优选为90～120℃，反应时间优选为2～4h。
[0014](2)将得到的热聚合物与水滑石、纳米二氧化硅和硅烷偶联剂进行研磨，得到用于工程塑料仿真冰的功能助剂。
[0015]本专利技术将得到的热聚合物加入锆球研磨机中，并依次加入水滑石、纳米二氧化硅和硅烷偶联剂进行充分研磨，将经研磨的液态桨料再经压滤机过滤去除杂质，得到用于工程塑料仿真冰的功能助剂。在本专利技术中，所述研磨时间优选为60～120min。
[0016]本专利技术还提供了所述用于工程塑料仿真冰的功能助剂的使用方法，在人造冰原料中添加原料总质量的5％～30％的用于工程塑料仿真冰的功能助剂。
[0017]在一些实施方式中，按5％
‑
30％的比例添加于尼龙和聚碳酸酯中，经过双螺杆挤出机改性造粒，再通过成型设备挤出板材，可以使金属与工程塑料板材的摩擦系数降到0.05；同时几乎不影响工程塑料的力学性能，甚至韧性、耐磨性和硬度会得到提供，从而使工程塑料板材可以进行冰壶或者滑冰等冰上运动；且本专利技术的助剂透明度高，在热塑性聚合物中应用时，可以使产品外观更接近真冰状态。
[0018]有益技术效果：
[0019]1.本专利技术所述用于工程塑料仿真冰的功能助剂，其原料易获得，配制方便，制备工艺简单，利用现有常规设备可实现助剂制备，成本低、无毒、环保。
[0020]2.本专利技术的用于工程塑料仿真冰的功能助剂作为添加助剂，无需特殊工艺及改变人造冰面层原料的原有热塑聚合制备工艺，与传统的人造冰板制备工艺无差异。
[0021]3.使用本专利技术的功能助剂制备的工程塑料仿真冰场或工程塑料仿真冰板其表面滑动摩擦性能可接近或达到真冰的效果。
具体实施方式
[0022]为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0023]实施例1
[0024]1、功能助剂的制备
[0025]a、按先后顺序，分别称取45重量份的聚二甲基硅氧烷(粘度为500cs)、15重量份的乙烯基聚二甲基硅氧烷和0.2重量份的BIBP，依次加入反应釜中，开启反应釜使其进行热聚合反应，升温至100℃，反应4h，关闭反应釜至反应釜内的聚合物冷却至室温状态，得到热聚合物；打开反应釜出口，按规格要求装桶备用；
[0026]b、将制备得到的热聚合物原料全部加入锆球研磨机中，并依次加入20重量份的水滑石、20重量份的纳米二氧化硅和1重量份KH550进行充分的研磨，研磨120分钟后，将经研磨的液态桨料再经压滤机过滤去除杂质，最终获得仿真冰功能助剂。
[0027]产品配方：
[0028][0029][0030]2、聚碳酸酯的仿真冰改性
[0031]使用带有可计量的失重喂料系统的同向双螺杆挤出机对聚碳酸酯进行仿真冰功能助剂改性：100份聚碳酸酯中添加0.5份抗氧剂和0.5份的耐候助剂高速搅拌均匀，通过挤出机的主失重喂料系统加入；将仿真冰功能助剂通过侧喂的液体失重喂料系统加入，主喂料系统和侧喂料系统的质量比为85：15。经过双螺杆挤出机的剪切分散后，冷却风干切粒即得到经过仿真冰功能助剂改性后的聚碳酸酯颗粒。
[0032]3、挤出仿真冰板材
[0033]使用现有技术中成熟的聚碳酸酯板材挤出生产线将仿真冰功能助剂改性后的聚碳酸酯颗粒挤出成仿真冰板材。
[0034]本实施例得到的聚碳酸酯仿真冰板材的滑动摩擦系数为0.026，得到的聚碳酸酯仿真冰板可按照成熟的仿真冰板的方式安装固定。
[0035]以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于工程塑料仿真冰的功能助剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：40～50份聚二甲基硅氧烷、15～25份水滑石、15～25份纳米二氧化硅、10～20份乙烯基聚二甲基硅氧烷、1～3份硅烷偶联剂和0.1～0.5份引发剂。2.根据权利要求1所述的用于工程塑料仿真冰的功能助剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括KH550、KH560。3.根据权利要求1所述的用于工程塑料仿真冰的功能助剂，其特征在于，所述引发剂包括BIBP、DTBP。4.根据权利要求1所述的用于工程塑料仿真冰的功能助剂，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷的粘度为500～10000cs。5.权利要求1所述用于工程塑料仿真冰的功能助剂的制备方法，其特征在于，包括以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张祖爱，
申请(专利权)人：福建万聚福冰雪体育科技有限公司，
类型：发明
国别省市：