一种用于塑料的纳米氧化锌增韧助剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及纳米氧化锌制备技术领域，公开了一种用于塑料的纳米氧化锌增韧助剂及其制备方法，在不同塑料制品的制备过程中需要进行增韧步骤，为了保证塑料制品的使用性能，防止其出现断裂

【技术实现步骤摘要】
一种用于塑料的纳米氧化锌增韧助剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及纳米氧化锌制备
，具体为一种用于塑料的纳米氧化锌增韧助剂及其制备方法
。

技术介绍

[0002]塑料制品是生活中常见的树脂产品，在日常生活有着至关重要的作用，在制备塑料制品的过程中需要提升树脂的韧性
、
提升其断裂伸长率
、
冲击强度等性能，常见增韧剂无法达到日益严苛的韧性要求，而无机纳米材料可以增强塑料制品的性能与拓宽其使用途径，成为增韧助剂成为研究重点
。
[0003]与此同时，纳米氧化锌具有较强的亲水性能和较高的表面能，比表面积
、
比表面能较大，表面极性较强，自身容易团聚，不易分散均匀，难以作为稳定的增韧剂使用
。
与之对应的，需要对纳米氧化锌进行改性和负载处理，在保证增强塑料的韧性的同时，达到均匀分散的效果，基于此，本专利技术公开了一种用于塑料的纳米氧化锌增韧助剂的制备方法
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于塑料的纳米氧化锌增韧助剂及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种用于塑料的纳米氧化锌增韧助剂的制备方法包括以下步骤：
[0007]S1
：纳米氧化锌的制备：
[0008](1)
取硫酸锌
、
醋酸锌
、
硝酸锌r/>、
尿素混合均匀，加入蒸馏水，搅拌充分后加热至
90
～
100℃
，反应2～
3h
；
[0009](2)
将体系冷却至
20
～
30℃
，过滤，分别用氨水
、
无水乙醇清洗
、
抽滤，真空干燥
24
～
30h
；
[0010](3)
将干燥产物研磨，
450
～
500℃
情况下灼烧2～
2.5h
，得到纳米氧化锌；
[0011]S2
：保持温度为
20
～
30℃
，在持续搅拌的条件下将乙醇
、
纳米氧化锌
、
四乙氧基硅烷
、
去离子水混合，加入浓氨水催化，密封反应
10
～
12h
后将产物离心，分别用乙醇与去离子水清洗，得到二氧化硅
/
纳米氧化锌复合粒子；
[0012]S3
：复合粒子表面改性：
[0013]将混合偶联剂
、
丙酮溶液混合均匀，加入异丙醇搅拌，加入二氧化硅
/
纳米氧化锌复合粒子，搅拌3～
6h
，混合均匀后抽滤
、
烘干，得到改性复合粒子；
[0014]S4
：改性复合粒子的负载：
[0015](1)
将甲苯溶液
、
偶联剂
、
去离子水溶液混合，搅拌均匀得到混合溶液；
[0016](2)
取干燥脱水后的改性复合粒子，加入混合溶液中，升温回流2～
6h
，将所得溶液进行洗涤，减压抽滤后置于真空箱内
50
～
60℃
恒温干燥
24
～
30h
，得到用于塑料的纳米氧化锌增韧助剂
。
[0017]较为优化地，
S1
中，锌盐与尿素的质量用量之比为
1:1.5
～
5。
[0018]较为优化地，
S1
中，成分为：按照重量份数计，5～
10
份硫酸锌
、1
～5份醋酸锌
、2
～8份硝酸锌
、30
～
45
份尿素
。
[0019]较为优化地，
S2
中，成分为：4～
20
份乙醇
、10
～
25
份纳米氧化锌
、1
～5份四乙氧基硅烷
、1
～5份去离子水
、1
～5份浓氨水
。
[0020]较为优化地，
S2
中，浓氨水的物质的量浓度为
0.15
～
0.5mol/L。
[0021]较为优化地，
S3
中，混合偶联剂为偶联剂
Si69
与偶联剂钛酸酯的混合物，其质量用量比为
1:1.5。
[0022]较为优化地，
S3
中，搅拌转速为
40
～
100rad/min。
[0023]较为优化地，
S3
中，成分为：按照重量份数计，
1.2
～
1.8
份混合偶联剂
、30
～
50
份丙酮
、20
～
25
异丙醇
、40
～
60
份二氧化硅
/
纳米氧化锌复合粒子
。
[0024]较为优化地，
S4
中，偶联剂为
γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷
。
[0025]较为优化地，
S4
中，成分为：按照重量份数计，
20
～
30
份甲苯溶液
、0.4
～
3.2
份偶联剂
、1
～5份去离子水
、10
～
20
份改性复合粒子
。
[0026]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0027](1)
本专利技术在纳米氧化锌表面进行分散性
、
疏水性改性，增加了纳米氧化锌的性能；由于纳米氧化锌本身具有较强的亲水性能，比表面积大，比表面能也较大，表面极性极强，极易团聚，无法均匀分散在基体中作为增韧剂发挥增韧性能；纳米氧化锌表面亲水疏油，与基体材料之间没有结合力，造成界面缺陷，会导致材料性能的下降，对纳米氧化锌的表面改性，使得纳米氧化锌具有较高的分散性和疏水性，增大了纳米氧化锌的活化指数，作为增韧剂可以提高塑料制品的拉伸强度
、
拉断伸长率等特性；
[0028](2)
对纳米氧化锌进行复合结构的处理，使得其表面增加一层二氧化硅的壳层，增加了体系的相容性与稳定性，有效阻止了纳米氧化锌粒子的团聚效应，同时减弱其亲水疏油性能，二氧化硅的包覆可以使得该体系均匀分散，保证其作为增韧剂的稳定性，同时增大了纳米氧化锌的活性指数，提高塑料制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于塑料的纳米氧化锌增韧助剂的制备方法，其特征在于：步骤如下：
S1
：纳米氧化锌的制备：
(1)
取硫酸锌
、
醋酸锌
、
硝酸锌
、
尿素混合均匀，加入蒸馏水，搅拌充分后加热至
90
～
100℃
，反应2～
3h
；
(2)
将体系冷却至
20
～
30℃
，过滤，分别用氨水
、
无水乙醇清洗
、
抽滤，真空干燥
24
～
30h
；
(3)
将干燥产物研磨，
450
～
500℃
情况下灼烧2～
2.5h
，得到纳米氧化锌；
S2
：保持温度为
20
～
30℃
，在持续搅拌的条件下将乙醇
、
纳米氧化锌
、
四乙氧基硅烷
、
去离子水混合，加入浓氨水催化，密封反应
10
～
12h
后将产物离心，分别用乙醇与去离子水清洗，得到二氧化硅
/
纳米氧化锌复合粒子；
S3
：改性复合粒子的制备：将混合偶联剂
、
丙酮溶液混合均匀，加入异丙醇搅拌，加入二氧化硅
/
纳米氧化锌复合粒子，搅拌3～
6h
，混合均匀后抽滤
、
烘干，得到改性复合粒子；
S4
：纳米氧化锌增韧助剂的制备：
(1)
将甲苯溶液
、
偶联剂
、
去离子水溶液混合，搅拌均匀得到混合溶液；
(2)
取干燥脱水后的改性复合粒子，加入混合溶液中，升温回流2～
6h
，将所得溶液进行洗涤，减压抽滤后置于真空箱内
50
～
60℃
恒温干燥
24
～
30h
，得到用于塑料的纳米氧化锌增韧助剂
。2.
根据权利要求1所述的一种用于塑料的纳米氧化锌增韧助剂的制备方法，其特征在于：
S1
中，成分为：按照重量份数计，5～
10
份硫酸锌
、1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆建，
申请(专利权)人：科迈特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：