一种耐候抗氧化改性塑料颗粒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐候抗氧化改性塑料颗粒及其制备方法，属于高分子材料技术领域，该制备方法包括以下步骤：步骤S1、将油相、吐温80加入成核剂乙醇溶液中磁力搅拌混合均匀，然后边搅拌边滴加水相，得到复合乳液；步骤S2、将均聚聚丙烯、复合乳液、改性纳米二氧化钛和滑石粉加入到高速搅拌机中混合，然后真空干燥，得到共混料，将共混料转入双螺杆挤出机中，混炼、挤出、冷却、切粒，得到耐候抗氧化改性塑料颗粒；本发明专利技术将成核剂和抗氧剂以复合乳液的形式加入聚丙烯基体中，不仅提高了聚丙烯的力学性能，而且能够达到优异的抗氧化作用，另外通过添加改性纳米二氧化钛，提高了改性塑料颗粒的热稳定性。热稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种耐候抗氧化改性塑料颗粒及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种耐候抗氧化改性塑料颗粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯塑料具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，是一种性能优良的热塑性高分子材料。聚丙烯塑料作为热塑性轻质通用塑料，在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品加工等众多领域得到广泛的开发应用。但是，由于聚丙烯分子结构上存在叔碳原子，导致聚丙烯塑料容易受光、热、氧等因素的作用而容易发生老化，致使产品耐候性差而出现黄变、结构强度劣变等问题，限制了聚丙烯塑料在各领域的使用与发展。
[0003]在实际生产中，为了提高聚丙烯的抗老化性能，常加入一些低分子有机助剂和无机纳米粒子，低分子有机助剂具有易向聚丙烯表面迁移抗老化效果不持久的问题；无机纳米粒子与聚合物的相容性较差，分散不均匀反而会影响聚丙烯材料的力学性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种耐候抗氧化改性塑料颗粒及其制备方法，以解决
技术介绍
中的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种耐候抗氧化改性塑料颗粒的制备方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1、将油相、吐温80加入成核剂乙醇溶液中，在40℃、800r/mi n下磁力搅拌混合均匀，然后边搅拌边滴加水相，滴加完成后，得到复合乳液；
[0008]步骤S2、将均聚聚丙烯、复合乳液、改性纳米二氧化钛和滑石粉加入到高速搅拌机中混合2mi n，然后在40
‑
50℃下真空干燥2
‑
4h，得到共混料，将共混料转入双螺杆挤出机中，在温度为180
‑
200℃、转速为300
‑
400r/mi n下混炼、挤出、冷却、切粒，得到耐候抗氧化改性塑料颗粒。
[0009]进一步地，所述油相、吐温80、成核剂乙醇溶液和水相的质量比为18
‑
20：18
‑
20：50
‑
54：10；所述水相为质量分数23
‑
25％的苯甲酸钠水溶液。
[0010]进一步地，所述油相为液体抗氧剂，所述液体抗氧剂具体为抗氧剂1135(β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸异辛醇酯)或抗氧剂1520(4,6
‑
二(辛硫甲基)邻甲酚)。
[0011]进一步地，所述成核剂乙醇溶液的质量分数为8
‑
10％，所述成核剂为2,2'
‑
亚甲基双(4,6
‑
二叔丁基苯基)磷酸酯钠。
[0012]进一步地，步骤S2中所述均聚聚丙烯、复合乳液、改性纳米二氧化钛和滑石粉的质量比为60
‑
80：2
‑
3：15
‑
20：10
‑
15。
[0013]进一步地，所述改性纳米二氧化钛通过以下步骤制得：
[0014]步骤A1、将纳米二氧化钛和含环氧基硅烷偶联剂加入甲苯中搅拌混合10mi n，然
后超声分散30mi n，在85℃恒温水浴中反应5h，离心、洗涤、干燥，得到偶联剂接枝纳米二氧化钛；
[0015]步骤A2、将偶联剂接枝纳米二氧化钛、十二烷基苯磺酸钠加入去离子水中，搅拌混合10mi n，超声分散20mi n，然后加入过硫酸钾和丙烯氰，在75℃下恒温反应5h，将产物用N,N
‑
二甲基甲酰胺洗涤，然后离心分离以除去未反应单体及聚丙烯氰均聚物，再用丙酮洗涤以除去N,N
‑
二甲基甲酰胺，过滤后放入50℃真空干燥箱中干燥，得到改性纳米二氧化钛。
[0016]进一步地，所述纳米二氧化钛、含环氧基硅烷偶联剂和甲苯的用量比为3
‑
4g：5
‑
7g：100mL。
[0017]进一步地，所述含环氧基硅烷偶联剂为乙烯基三叔丁基过氧硅烷或γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
[0018]进一步地，所述偶联剂接枝纳米二氧化钛、十二烷基苯磺酸钠、去离子水、过硫酸钾和丙烯氰的用量比为2
‑
3g：0.15
‑
0.18g：100mL：0.08
‑
0.1g：6mL。
[0019]一种耐候抗氧化改性塑料颗粒，通过以上制备方法制得。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]本专利技术以液体抗氧剂为油相、苯甲酸钠水溶液为水相、吐温80为表面活性剂、成核剂乙醇溶液为表面活性助剂，制得了性能稳定的复合乳液，以复合乳液的形式将成核剂、抗氧剂加入聚丙烯基体中，成核剂以纳米级尺寸均匀分布，只需要很小的用量就能够获得较高的成核效率，再与苯甲酸钠协同作用，能够达到比单独使用成核剂更好的成核效果，提高聚丙烯的力学性能；而以液体抗氧剂作为复合乳液的油相，避免了使用普通油相残留对聚丙烯成核的负面影响，也不用再添加其他抗氧剂，就能够达到优异的抗氧化作用；
[0022]本专利技术通过对纳米二氧化钛进行表面接枝改性，将聚丙烯氰接枝到硅烷偶联剂改性后的纳米二氧化硅表面，一方面，使得改性纳米二氧化钛表面转变为亲油性，能够在聚丙烯基体中均匀分散避免团聚，二氧化钛可以吸收和反射紫外光，能减轻紫外光对聚丙烯基体的损害，有效提高聚丙烯的光稳定性；另一方面，由于聚丙烯氰中的氰基易受热分解环化，形成带有共轭环的梯形结构，共轭结构能够迅速捕捉聚丙烯吸能断链产生的自由基，抑制聚丙烯基体进一步断链反应，从而提高了改性塑料颗粒的热稳定性。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]实施例1
[0025]本实施例提供一种改性纳米二氧化钛，通过以下步骤制得：
[0026]步骤A1、将3g纳米二氧化钛和5g乙烯基三叔丁基过氧硅烷加入100mL甲苯中搅拌混合10mi n，然后超声分散30mi n，在85℃恒温水浴中反应5h，离心、洗涤、干燥，得到偶联剂接枝纳米二氧化钛；
[0027]步骤A2、将2g偶联剂接枝纳米二氧化钛、0.15g十二烷基苯磺酸钠加入100mL去离子水中，搅拌混合10mi n，超声分散20mi n，然后加入0.08g过硫酸钾和6mL丙烯氰，在75℃
下恒温反应5h，将产物用N,N
‑
二甲基甲酰胺洗涤，然后离心分离，再用丙酮洗涤，过滤后放入50℃真空干燥箱中干燥，得到改性纳米二氧化钛。
[0028]实施例2
[0029]步骤A1、将4g纳米二氧化钛和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐候抗氧化改性塑料颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、将油相、吐温80加入成核剂乙醇溶液中，在40℃、800r/min下磁力搅拌混合，然后边搅拌边滴加水相，得到复合乳液；步骤S2、将均聚聚丙烯、复合乳液、改性纳米二氧化钛和滑石粉加入到高速搅拌机中混合2min，然后在40
‑
50℃下真空干燥2
‑
4h，得到共混料，将共混料转入双螺杆挤出机中，在温度为180
‑
200℃、转速为300
‑
400r/min下混炼、挤出、冷却、切粒，得到耐候抗氧化改性塑料颗粒。2.根据权利要求1所述的一种耐候抗氧化改性塑料颗粒的制备方法，其特征在于，所述油相、吐温80、成核剂乙醇溶液和水相的质量比为18
‑
20：18
‑
20：50
‑
54：10；所述水相为质量分数23
‑
25％的苯甲酸钠水溶液。3.根据权利要求1所述的一种耐候抗氧化改性塑料颗粒的制备方法，其特征在于，所述油相为液体抗氧剂。4.根据权利要求1所述的一种耐候抗氧化改性塑料颗粒的制备方法，其特征在于，所述成核剂乙醇溶液的质量分数为8
‑
10％，所述成核剂为2,2'
‑
亚甲基双(4,6
‑
二叔丁基苯基)磷酸酯钠。5.根据权利要求1所述的一种耐候抗氧化改性塑料颗粒的制备方法，其特征在于，所述均聚聚丙烯、复合乳液、改性纳米二氧化钛和滑石粉的质量比为60
‑
80：2
‑
3：15
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：张海侠，段春明，征义，
申请(专利权)人：安徽海铭塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：