CN106243497A - 一种环境响应性功能塑料母料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于新型功能材料技术领域，具体是涉及一种环境响应性功能塑料母料的制备方法及应用。其特征在于包含：50％～85％载体聚合物，0.1％～15％响应性功能成分，10％～25％填料，5％～10％助剂；将载体聚合物、响应性功能成分、助剂在高速搅拌机中混合，再将助剂、填料加入上述混合物中，在高速搅拌机中混合，再经双螺杆挤出造粒，制备出环境响应性功能塑料母料。该母料具有生态友好，环境响应性，可用于环境响应性功能性塑料母料制品、多功能薄膜产品、日用塑料制品、家电塑料制品、塑料管材、医疗保健、汽车内饰、家庭装修等领域，能够解决目前塑料母料低科技含量功能单一的问题，扩大功能性母料的应用范围。

Description

一种环境响应性功能塑料母料的制备方法
技术领域
本发明属于新型功能材料技术领域，具体是涉及一种环境响应性功能塑料母料的制备方法及应用。该母料用于薄膜产品，各种中空容器，日用塑料制品，家电塑料制品、塑料管材、医疗保健、汽车内饰、家庭装修等多种领域。
背景技术
响应性是指活性成分受环境刺激做出的相应反馈的一种现象，比如pH值变化，温度变化，湿度变化，光照变化等环境刺激，常被用于药物输送系统(drug deliverysystem)，UV光固化涂料，化妆品等领域。目前响应性的研究主要集中于液体中进行，需要通过特殊设计的聚合物提供响应基团，而这种聚合物常以纳米粒子(nanoparticle)、胶束聚集体(micelle aggregation)、自组装体(self-assembly aggregation)等形式存在，用于药物输送系统的靶向给药，UV光固化涂料，化妆品包埋等高端应用领域，但其生产成本高，受环境刺激产生响应使得运输与保存条件苛刻，使得很难被大规模应用与工业塑料制品领域。
另外从工业塑料制品领域看，我国是当今世界上的塑料大国，塑料制品年产量已超过2100万吨。目前，国内的塑料母料按材质分主要有以下几种：(1)PE填充母料；(2)PP填充母料；(3)碳酸钙填充母料；(4)滑石粉填充母料；(5)透明填充母料；(6)白色母。但是，基于新型功能的塑料母料的开发还少有报道，虽然已有具有生物降解性、银离子抗菌性以及环保型母料的专利及报道出现，但是，其功能性相对简单，制备过程复杂，成本偏高，稳定性差，使其应用前景受到限制。
本发明针对上述缺点，在充分实验的基础上提出并实现了一种环境响应性功能塑料母料的制备。该功能性母料制备方法简单，成本低，适合大批量工业生产。同时，该母料具有生态友好，pH响应性，温度响应性，湿度响应性、缓释性等多种功能性，可用于环境响应性功能性塑料母料制品、pH响应性，温度响应性，湿度响应性、缓释性等多功能薄膜产品、各种中空容器、日用塑料制品、家电塑料制品、塑料管材、医疗保健、汽车内饰、家庭装修等领域，能够解决目前塑料母料低科技含量无功能或功能单一的问题，扩大功能性母料的应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环境响应性功能塑料母料的制备方法，以克服现有技术的缺陷。
按照本发明提供的技术方案：一种环境响应性功能塑料母料的制备方法，其特征在于包含下列组份，其配方比例按质量百分比计：
50％～85％载体聚合物，0.1％～15％响应性功能成分，10％～25％填料，5％～10％助剂；
将载体聚合物、响应性功能成分、助剂在高速搅拌机中以500～1000转/分钟混合1～10分钟，将助剂、填料加入上述混合物中，在高速搅拌机中以500～1000转/分钟混合1～3分钟，再经双螺杆挤出并投入造粒机中，制备出环境响应性功能塑料母料。
按权利要求1所述的环境响应性功能塑料母料的制备方法，其特征在于采用以下工艺步骤：其配方比例按质量百分比计：
(1)将50％～85％载体聚合物，0.1％～15％响应性功能成分，2％～6％助剂在高速搅拌机中以500～1000转/分钟混合1～10分钟；
(2)将3％～8％助剂、10％～25％填料，加入步骤(1)中，在高速搅拌机中以500～1000转/分钟混合1～3分钟。将上述混合物投入双螺杆挤出机中，控制温度130～260℃，随后将此产物投入造粒机，进行造粒。
所述载体聚合物为PP(聚丙烯)、LDPE(低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)、LLDPE(线性低密度聚乙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PVC(聚氯乙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)中的一种或几种混合物。
所述的响应性功能成分为亚氯酸钠、氯酸钠、高氯酸钠、柠檬酸、硬脂酸、月桂酸、硬脂酸锌中的一种或几种混合物。
所述填料为滑石粉、高岭土、碳酸钙、硅粉、二氧化钛中的一种或几种混合物。
所述助剂为PE蜡(聚乙烯蜡)、石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、二甲基硅油中的一种或几种混合物。
所述母料的应用领域为环境响应性功能性塑料母料制品、pH响应性，温度响应性，湿度响应性、缓释性等多功能薄膜产品、各种中空容器、日用塑料制品、家电塑料制品、塑料管材、医疗保健、汽车内饰、家庭装修等领域。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
1、该母料的制备过程简单，成本低廉，适合工业化生产。
2、该母料具有环境友好，pH响应性，温度响应性，湿度响应性、缓释性等多种功能性。
3、可用于环境响应性功能性塑料母料制品、pH响应性，温度响应性，湿度响应性、缓释性等多功能薄膜产品、各种中空容器、日用塑料制品、家电塑料制品、塑料管材、医疗保健、汽车内饰、家庭装修等领域，能够解决目前塑料母料低科技含量无功能或功能单一的问题，扩大功能性母料的应用范围。
具体实施方式
以下是一种环境响应性功能塑料母料的制备方法的实施例，但所述实施例不构成对本发明的限制。
实施例1
本发明所述的一种环境响应性功能塑料母料的制备方法，制备过程如下：所述的配方比例按质量百分比计：
(1)将50％PP(聚丙烯)，10％亚氯酸钠，2％邻苯二甲酸二辛酯，在高速搅拌机中以500转/分钟混合5分钟；
(2)将3％二甲基硅油，1％石蜡，10％滑石粉，8％碳酸钙，加入步骤(1)中，在高速搅拌机中以800转/分钟混合2分钟。将上述混合物投入双螺杆挤出机中，控制温度150～190℃，随后将此产物投入造粒机，进行造粒。
将此母料作为原料，可用于环境响应性日用塑料制品、薄膜产品领域。
实施例2
本发明所述的一种环境响应性功能塑料母料的制备方法，制备过程如下：所述的配方比例按质量百分比计：
(1)将70％LDPE(低密度聚乙烯)，0.2％氯酸钠，5％高氯酸钠，3％PE蜡(聚乙烯蜡)，在高速搅拌机中以1000转/分钟混合2分钟；
(2)将5％石蜡，20％高岭土，加入步骤(1)中，在高速搅拌机中以500转/分钟混合3分钟。将上述混合物投入双螺杆挤出机中，控制温度130～220℃，随后将此产物投入造粒机，进行造粒。
将此母料作为原料，可用于环境响应性功能性塑料母料制品、中空容器等领域。
实施例3
本发明所述的一种环境响应性功能塑料母料的制备方法，制备过程如下：所述的配方比例按质量百分比计：
(1)将80％LLDPE(线性低密度聚乙烯)，1％柠檬酸，1％硬脂酸，1％硬脂酸锌，2％二甲基硅油中，在高速搅拌机中以1000转/分钟混合6分钟；
(2)将5％二甲基硅油，1％邻苯二甲酸二辛酯，5％高岭土，5％硅粉，加入步骤(1)中，在高速搅拌机中以500转/分钟混合2分钟。将上述混合物投入双螺杆挤出机中，控制温度130～220℃，随后将此产物投入造粒机，进行造粒。
将此母料作为原料，可用于环境响应性医疗保健、汽车内饰、家庭装修等领域。
实施例4
本发明所述的一种环境响应性功能塑料母料的制备方法，制备过程如下：所述的配方比例按质量百分比计：
(1)将80％PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，1％亚氯酸钠，1％硬脂酸、1％月桂酸、1％硬脂酸锌，2％二甲基硅油，在高速搅拌机中以600转/分钟混合10分钟；
(2)将1％石蜡，1％邻苯二甲酸二辛酯，2％二甲基硅油，10％碳酸钙，加入步骤(1)中，在高速搅拌机中以800转/分钟混合3分钟。将上述混合物投入双螺杆挤出机中，控制温度200～260℃，随后将此产物投入造粒机，进行造粒。
将此母粒制成空调外壳，过滤网等塑料制品，用于环境响应性家电塑料制品领域。
实施例5
本发明所述的一种环境响应性功能塑料母料的制备方法，制备过程如下：所述的配方比例按质量百分比计：
(1)将58％PP(聚丙烯)，12％PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，0.1％亚氯酸钠，0.3％高氯酸钠，1.8％柠檬酸，3.5％硬脂酸锌，4％二甲基硅油，在高速搅拌机中以1000转/分钟混合7分钟；
(2)将5％PE蜡(聚乙烯蜡)，1％石蜡，2％邻苯二甲酸二辛酯，3％滑石粉，5％二氧化钛，7％碳酸钙，加入步骤(1)中，在高速搅拌机中以500转/分钟混合2分钟。将上述混合物投入双螺杆挤出机中，控制温度200～260℃，随后将此产物投入造粒机，进行造粒。
将此母料制成塑料管，用于环境响应性塑料管材领域。

Claims (6)

1.一种环境响应性功能塑料母料的制备方法，按质量百分比计，其配方比例为：载体聚合物：50％～85％，响应性功能成分：0.1％～15％，填料：10％～25％，助剂：5％～10％。
2.根据权利要求1所述的环境响应性功能塑料母料的制备方法，其特征在于所述载体聚合物为PP(聚丙烯)、LDPE(低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)、LLDPE(线性低密度聚乙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PVC(聚氯乙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)中的一种或几种混合物。
3.根据权利要求1所述的环境响应性功能塑料母料的制备方法，其特征在于所述的响应性功能成分为亚氯酸钠、氯酸钠、高氯酸钠、柠檬酸、硬脂酸、月桂酸、硬脂酸锌中的一种或几种混合物。
4.根据权利要求1所述的环境响应性功能塑料母料的制备方法，其特征在于所述填料为滑石粉、高岭土、碳酸钙、硅粉、二氧化钛中的一种或几种混合物。
5.根据权利要求1所述的环境响应性功能塑料母料的制备方法，其特征在于所述助剂为PE蜡(聚乙烯蜡)、石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、二甲基硅油中的一种或几种混合物。
6.根据权利要求1所述的环境响应性功能塑料母料的制备方法，其特征在于采用以下工艺步骤：其配方比例按质量百分比计：
(1)将50％～85％载体聚合物，0.1％～15％响应性功能成分，2％～6％助剂在高速搅拌机中以500～1000转/分钟混合1～10分钟；
(2)将3％～8％助剂、10％～25％填料，加入步骤(1)中，在高速搅拌机中以500～1000转/分钟混合1～3分钟。将上述混合物投入双螺杆挤出机中，控制温度130～260℃，随后将此产物投入造粒机，进行造粒。
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