一种基于纳米氧化锌的塑料添加剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于纳米氧化锌的塑料添加剂，具体涉及塑料加工技术领域，包括以下原料：纳米氧化锌

【技术实现步骤摘要】
一种基于纳米氧化锌的塑料添加剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及塑料加工
，更具体地说，本专利技术涉及一种基于纳米氧化锌的塑料添加剂及其制备方法
。

技术介绍

[0002]塑料是指以高分子量的合成树脂为主要组分，加入适当添加剂，如增塑剂
、
稳定剂
、
抗氧化剂
、
阻燃剂
、
着色剂等，经加工成型的塑性
(
柔韧性
)
材料，或固化交联形成的刚性材料
。
有很多塑料材料的应用范围非常有限，这是因为它们要么不具备所需的物理性质，要么其加工性能非常差，加工助剂正是用来增强塑料的熔体加工性
、
提高产量
、
减少停车检修时间以及提供产品更好的质量的
。
[0003]塑料在使用过程中，在太阳光中的紫外线的照射下，塑料的分子链会发生降解，导致塑料制品的外观和物理机械性能下降
。
因此，使用要求高的塑料制品在生产过程中必须添加抗紫外线剂，以抑制塑料的光老化，延长塑料制品的使用寿命
。
而现有的塑料为了防止紫外线照射老化通常添加有纳米氧化锌材料，氧化锌可以作为紫外线吸收剂，能够有效防止阳光中的紫外线对塑料的破坏，从而延长塑料制品的使用寿命
。
[0004]但是传统基于纳米氧化锌的塑料添加剂，纳米氧化锌的活性较低，其不能改很高的与塑料其它材料很好的分散结合，而且塑料添加剂对塑料的增强效果不佳，不能满足人们的使用需求
。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种基于纳米氧化锌的塑料添加剂及其制备方法，本专利技术所要解决的问题是：如何提高纳米氧化锌的活性和分散性，提高塑料的强度
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于纳米氧化锌的塑料添加剂，包括以下重量份的原料：纳米氧化锌
15
‑
35
份
、
硬脂酸2‑5份
、
碳酸钾1‑3份
、
改性聚乙烯纤维3‑8份
、
硅烷偶联剂3‑6份
、
硫酸锌1‑5份
、
二氧化钛2‑5份
、
电气石粉1‑5份和分散润滑剂2‑6份
。
[0007]在一种优选的实施方式中，包括以下重量份的原料：纳米氧化锌
20
‑
30
份
、
硬脂酸3‑4份
、
碳酸钾
1.5
‑
2.5
份
、
改性聚乙烯纤维4‑7份
、
硅烷偶联剂4‑5份
、
硫酸锌2‑4份
、
二氧化钛3‑4份
、
电气石粉2‑4份和分散润滑剂3‑5份
。
[0008]在一种优选的实施方式中，包括以下重量份的原料：纳米氧化锌
20
份
、
硬脂酸
3.5
份
、
碳酸钾2份
、
改性聚乙烯纤维
5.5
份
、
硅烷偶联剂
4.5
份
、
硫酸锌3份
、
二氧化钛
3.5
份
、
电气石粉3份和分散润滑剂4份
。
[0009]在一种优选的实施方式中，所述分散润滑剂为偏磷酸铝和聚乙二醇的混合物，且所述偏磷酸铝和聚乙二醇的质量比为1：
(2
‑
2.8)。
[0010]本专利技术还提供一种基于纳米氧化锌的塑料添加剂的制备方法，具体制备步骤如
下：
[0011]步骤一：改性聚乙烯纤维的制备，向称取的聚乙烯粉中加入改性石墨烯粉和氧化铝粉，并向混合粉体中加入硅油和分散剂后置于球磨机中进行球磨处理，球磨完成后边搅拌边加热形成混合均匀的纺丝溶液，将纺丝溶液采用冻胶纺丝法进行纺丝，再经过溶剂萃取
、
牵伸得到改性聚乙烯纤维；
[0012]步骤二：向称取的纳米氧化锌中加入硬脂酸，并置于气流粉碎机中进行研磨，研磨完成后加入硫酸锌溶液和碳酸钾搅拌反应2‑
4h
，然后过滤
、
清洗
、
干燥，将得到的干燥物加入到硅烷偶联剂溶液中超声处理
20
‑
25min
，然后进行抽滤，烘干至恒重后置于电阻炉中进行煅烧，煅烧完成后自然冷却至室温备用；
[0013]步骤三：向步骤二得到的产品中加入改性聚乙烯纤维
、
二氧化钛
、
电气石粉和分散润滑剂，搅拌反应均匀后置于双螺杆挤出中进行加热熔融共混，然后利用双螺杆挤出机挤出
、
冷却
、
风干
、
造粒得到基于纳米氧化锌的塑料添加剂
。
[0014]在一种优选的实施方式中，所述步骤一中改性石墨烯粉的制备方法为：将称取的氧化石墨烯放入二甲基甲酰胺中超声分散，向分散液中加入纳米硅粉和纳米硒粉，在
50
‑
66℃
下搅拌反应
20
‑
40min
，然后置于电阻炉中进行煅烧得到改性石墨烯，将改性石墨烯研磨粉碎
、
筛选得到改性石墨烯粉
。
[0015]在一种优选的实施方式中，所述步骤一中聚乙烯粉
、
改性石墨烯粉和氧化铝粉的质量比为
100
：
(5
‑
8)
：
(1
‑
3)
，所述步骤一中分散剂为
BYK
分散剂或
AFCONA
分散剂
。
[0016]在一种优选的实施方式中，所述步骤二中硫酸锌溶液的制备方法为：将称取的硫酸锌置于去离子水中，加热至
80
‑
90℃
后以
500
‑
600r/min
转速搅拌
30
‑
40min
得到硫酸锌溶液，且硫酸锌溶液的质量分数为
5.5
‑6％
。
[0017]在一种优选的实施方式中，所述步骤二中煅烧温度为
530
‑
560℃
，煅烧时间为
40
‑
50min
，所述改性石墨烯粉制备时煅烧温度
550
‑
600℃
，煅烧时间为
30
‑
40min。
[0018]在一种优选的实施方式中，所述步骤三中共混挤出包括顺次排布的十一个温度区，一区温度为
195℃
，二区温度为
205℃
，三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于纳米氧化锌的塑料添加剂，其特征在于：包括以下重量份的原料：纳米氧化锌
15
‑
35
份
、
硬脂酸2‑5份
、
碳酸钾1‑3份
、
改性聚乙烯纤维3‑8份
、
硅烷偶联剂3‑6份
、
硫酸锌1‑5份
、
二氧化钛2‑5份
、
电气石粉1‑5份和分散润滑剂2‑6份
。2.
根据权利要求1所述的一种基于纳米氧化锌的塑料添加剂，其特征在于：包括以下重量份的原料：纳米氧化锌
20
‑
30
份
、
硬脂酸3‑4份
、
碳酸钾
1.5
‑
2.5
份
、
改性聚乙烯纤维4‑7份
、
硅烷偶联剂4‑5份
、
硫酸锌2‑4份
、
二氧化钛3‑4份
、
电气石粉2‑4份和分散润滑剂3‑5份
。3.
根据权利要求1所述的一种基于纳米氧化锌的塑料添加剂，其特征在于：包括以下重量份的原料：纳米氧化锌
20
份
、
硬脂酸
3.5
份
、
碳酸钾2份
、
改性聚乙烯纤维
5.5
份
、
硅烷偶联剂
4.5
份
、
硫酸锌3份
、
二氧化钛
3.5
份
、
电气石粉3份和分散润滑剂4份
。4.
根据权利要求1所述的一种基于纳米氧化锌的塑料添加剂，其特征在于：所述分散润滑剂为偏磷酸铝和聚乙二醇的混合物，且所述偏磷酸铝和聚乙二醇的质量比为1：
(2
‑
2.8)。5.
根据权利要求1‑4任意一项所述的一种基于纳米氧化锌的塑料添加剂的制备方法，其特征在于：具体制备步骤如下：步骤一：改性聚乙烯纤维的制备，向称取的聚乙烯粉中加入改性石墨烯粉和氧化铝粉，并向混合粉体中加入硅油和分散剂后置于球磨机中进行球磨处理，球磨完成后边搅拌边加热形成混合均匀的纺丝溶液，将纺丝溶液采用冻胶纺丝法进行纺丝，再经过溶剂萃取
、
牵伸得到改性聚乙烯纤维；步骤二：向称取的纳米氧化锌中加入硬脂酸，并置于气流粉碎机中进行研磨，研磨完成后加入硫酸锌溶液和碳酸钾搅拌反应2‑
4h
，然后过滤
、
清洗
、
干燥，将得到的干燥物加入到硅烷偶联剂溶液中超声处理
20
‑
25min
，然后进行抽滤，烘干至恒重后置于电...

【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：