【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，具体涉及一种纳米弹性体纤维产品及制备方法。
技术介绍
1、聚合物增韧改性是塑料加工行业的一项难题，目前，聚合物增韧改性的方法主要包括共混改性和共聚改性，其中，
2、共混改性是在聚合物中掺入部分橡胶或弹性体颗粒，当受到冲击时，裂纹扩展的尖端应力会被弹性体颗粒吸收缓冲，裂纹扩展受阻，材料抗冲击性能提升。此种方法橡胶利用率低，添加量较高，在提高冲击强度的同时，会影响材料的抗拉强度、加工性能和制成品表面光洁度等。
3、共聚改性是通过将柔性连段单体和聚合物形成嵌段共聚物来制备，此种方法工艺复杂，生产成本高，产品价格也较贵，限制其大规模应用。
4、现有的聚合物增韧改性工艺多采用第一种制备方法，然而现有的在聚合物中掺入少量橡胶或者其他弹性颗粒的方法制得的增韧材料中共混改性的弹性体添加量高，聚合物难以回收再利用；形成的橡胶颗粒较大，达微米级别，严重影响了聚合物的透光性。
5、因此需要一种原理新颖、工艺简单的，能够以少量纳米弹性体对聚合物基材进行增韧改造的聚合物母料产品及该母料的制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：克服现有共混增韧改性方法中，弹性体添加量大、聚合物难以回收再利用、形成的橡胶颗粒较大、材料透光性受损的缺陷，提供一种作为增韧改性聚合物材料母料的纳米弹性体纤维产品及制备方法，其原料选择原理新颖、制备工艺简单，能够实现以少量纳米弹性体对聚合物基材进行增韧改造。
2、本纳米弹性体纤维产
3、所述纳米弹性体纤维材料为热塑性弹性体；
4、所述纳米弹性体纤维材料的熔点高于基体材料；
5、所述纳米弹性体纤维材料在基体材料中的含量小于等于30％；
6、所述纳米弹性体纤维的直径小于等于500nm，长径比大于等于50。
7、进一步的，所述热塑性弹性体的熔点比所述基体材料熔点高至少40℃。
8、优选的，所述纳米弹性体纤维材料在基体材料中的含量小于等于5％。
9、优选的，所述纳米弹性体纤维长径比大于等于1000或大于10000。
10、优选的，热塑性弹性体的熔点比所述基体材料熔点高60℃以上。
11、如此设计组分方案，热塑性聚酯弹性体等结晶性弹性体中的硬段结晶后可形成物理交联结构，也能使在后续加工中在结晶段熔点以下温度时能保持其纳米纤维结构。
12、具体的，所述热塑性弹性体包括：
13、热塑性聚酯弹性体、热塑性聚氨酯弹性体橡胶。
14、具体的，所述基体材料包括：
15、聚丙烯、聚乙烯；
16、聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺中的一种或两种及以上的混合物；
17、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或聚碳酸酯与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的混合物。
18、本纳米弹性体纤维产品还包括偶联剂；当所述热塑性弹性体为tpee，所述基体材料为pe或pe时，所述偶联剂为酸酐偶联剂。由于极性的tpee和非极性的pe不具备界面亲和性，使用酸酐偶联剂接枝的tpee来提高二者的界面作用力。
19、本纳米弹性体纤维产品还包括增容剂、稳定剂、抗氧剂。
20、进一步的，所述纳米弹性体材料、集体材料、增容剂、稳定剂、抗氧剂的重量份比例为：0.2～30：70～99.8：0～2：0.05～2：0.05～1。
21、具体的，所述增容剂包括大分子增容剂马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-聚丙烯共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯中的一种；所述稳定剂包括芳香胺类、受阻酚类、亚磷酸酯中的一种或两种及以上的混合物；所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂264中的一种或两种及以上的混合物。
22、本纳米弹性体纤维产品的制备方法，所述纳米弹性体纤维产品为上述纳米弹性体纤维产品，所述制备方法包括以下步骤，
23、s1共混：将所述热塑性弹性体材料与基体材料按重量份比例，投加入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机中熔融共混，加工温度160～300℃；
24、s2拉丝：将经s1得到的熔融共混材料进行拉丝，得到复合纤维；
25、s3造粒：将经s2得到的复合纤维，在高于基体材料熔点温度但低于热塑性弹性体材料熔点温度的温度条件下，进行再次熔化造粒，得到所述纳米热塑性弹性体纤维在基体材料中的产品，也称为热塑性弹性体纤维在基体材料中的母料。
26、进一步的，所述步骤s2的具体工艺方法为：将熔融共混材料通过纺丝织造系统中的喷丝板流出得到喷丝产物，喷丝产物经喷丝孔附近的高温气流吹出后，利用冷风箱进行冷却，再经气流牵伸得到所述复合纤维；所述步骤s3的具体工艺方法为：将所述复合纤维直接喂入单螺杆挤出机喂料口，在单螺杆挤出机进行熔融挤出，然后进行切粒。
27、具体的，所述增容剂、稳定剂、抗氧剂于步骤s1阶段，与热塑性弹性体材料与基体材料同时投加入双螺杆挤出机。
28、进一步的，所述热塑性弹性体为tpee，所述基体材料为pc，所述步骤s2拉丝后，用gamma射线交联纳米纤维tpee。
29、本专利技术一种纳米弹性体纤维产品及制备方法的有益效果为：
30、(1)通过原位形成弹性体纳米纤维，增加比表面积，材料的韧性和抗撕裂性能显著提高；
31、(2)通过选择tpee、tpu等热塑性聚酯弹性体，结晶性弹性体中的硬段结晶后可形成物理交联结构，也能使在后续加工中在结晶段熔点以下温度时能保持其纳米纤维结构；
32、(3)弹性体材料的使用量少、直径小，刚度和硬度相关的机械性能降低较少，并且不影响材料的透光度；当弹性体材料使用量少于3％时，完全不影响基体材料的回收，解决了聚合物材料生物降解和回收的难题，更体现了环保理念。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种纳米弹性体纤维产品，其特征是：包括基体材料，以及少量分散在所述基体材料中的纳米弹性体纤维材料，其中，
2.根据权利要求1所述的纳米弹性体纤维产品，其特征是：所述热塑性弹性体的熔点比所述基体材料熔点高至少40℃。
3.根据权利要求2所述的纳米弹性体纤维产品，其特征是：所述纳米弹性体纤维材料在基体材料中的含量小于等于5％；热塑性弹性体长径比大于1000；热塑性弹性体的熔点比所述基体材料熔点高至少60℃。
4.根据权利要求3所述的纳米弹性体纤维产品，其特征是：
5.根据权利要求4所述的纳米弹性体纤维产品，其特征是：还包括偶联剂；所述热塑性弹性体为TPEE，所述基体材料为PE或PP，所述偶联剂为酸酐偶联剂。
6.根据权利要求1至5任一项所述的纳米弹性体纤维产品，其特征是：还包括增容剂、稳定剂、抗氧剂，所述纳米弹性体纤维材料、基体材料、增容剂、稳定剂、抗氧剂的重量份比例为：0.2～30：70～99.8：0～2：0.05～2：0.05～1。
7.根据权利要求6所述的纳米弹性体纤维产品，其特征是：
8.
9.根据权利要求8所述的纳米弹性体纤维产品的制备方法，其特征是：所述步骤S2的具体工艺方法为：将熔融共混材料通过纺丝织造系统中的喷丝板流出得到喷丝产物，喷丝产物经喷丝孔附近的高温气流吹出后，利用冷风箱进行冷却，再经气流牵伸得到所述复合纤维；
10.根据权利要求9所述的纳米弹性体纤维产品的制备方法，其特征是：所述热塑性弹性体为TPEE，所述基体材料为PC，所述步骤S2拉丝后，用gamma射线交联纳米纤维TPEE。
...【技术特征摘要】
1.一种纳米弹性体纤维产品，其特征是：包括基体材料，以及少量分散在所述基体材料中的纳米弹性体纤维材料，其中，
2.根据权利要求1所述的纳米弹性体纤维产品，其特征是：所述热塑性弹性体的熔点比所述基体材料熔点高至少40℃。
3.根据权利要求2所述的纳米弹性体纤维产品，其特征是：所述纳米弹性体纤维材料在基体材料中的含量小于等于5％；热塑性弹性体长径比大于1000；热塑性弹性体的熔点比所述基体材料熔点高至少60℃。
4.根据权利要求3所述的纳米弹性体纤维产品，其特征是：
5.根据权利要求4所述的纳米弹性体纤维产品，其特征是：还包括偶联剂；所述热塑性弹性体为tpee，所述基体材料为pe或pp，所述偶联剂为酸酐偶联剂。
6.根据权利要求1至5任一项所述的纳米弹性体纤维产品，其特征是：还包括增容剂、稳定剂、抗氧剂，所述纳米弹性体...
【专利技术属性】
技术研发人员：朴哲范，
申请(专利权)人：青岛纳微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。