CN106566157A

CN106566157A - 一种透明超双疏塑料母粒的制备方法

Info

Publication number: CN106566157A
Application number: CN201610947066.0A
Authority: CN
Inventors: 何丹农; 张现; 张春明; 林琳; 王岩岩; 金彩虹
Original assignee: Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd
Current assignee: Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2036-10-26
Also published as: CN106566157B

Abstract

本发明提供了一种透明超双疏塑料母粒的制备方法，所述的透明超双疏塑料母粒包含有以下的组分：聚甲基丙烯酸甲酯、组分A、组分B和抗氧剂；其中组分A所占质量比为5～10 wt%，组分B所占质量比为5～10 wt%，抗氧剂使用量为0.5～2 wt%，将上述材料在高速共混机中加热共混，然后熔融造粒即可。该方法打破了原有超双疏材料只能做成表面涂层的形式，从而拥有良好的耐摩擦、耐洗涤性能，且与塑料基底光透过率一致，不会造成光线界面折射现象，保证了材料的透明性，在手机外壳、太阳能自清洁表面等领域均具有良好的应用前景。

Description

一种透明超双疏塑料母粒的制备方法

技术领域

本发明涉及一种具有透明超双疏功能性母粒的制备方法。尤其是一种透明超双疏塑料母粒的制备方法。

背景技术

超双疏材料是指同时具有疏水疏油性能的材料。这种材料具有很强的自清洁功能，因此在很多领域具有应用，如防水防油的织物、需要保持光洁的太阳能板表面、燃气灶表面等等。目前超双疏材料的主要原理是使用纳米材料在基材表面构建仿生结构，如荷叶、郁金香叶子、某些动物的翅膀等等，以此来达到疏水、疏油的效果。

聚甲基丙烯酸甲酯，俗称有机玻璃，是目前合成的透明材料中质地最优、性价比极高的产品。因其具有无毒无害，良好的化学稳定性和耐候性，碎裂不易产生尖锐碎片等特点，在卫生、餐饮、城市建设、仪表配件、电子产品等领域均具有广泛的应用。

最近全新上市的iPhone7的亮黑配色在使用中暴露出严重的指纹残留问题，因此许多客户在使用过程中以外加手机壳来避免这一问题，但现有手机外壳光线透过率低，影响机体美观，因此市场存在对耐用的透明超双疏膜或壳体的需求。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明目的在于：提供一种透明超双疏塑料母粒的制备方法。以打破了原有超双疏材料只能表面处理的现状，采用固液混合加工的方式制得一体化的透明超双疏材料，即解决了表面涂层寿命短的问题，又避免了不同材料界面折光效应导致的透过率下降问题，具有良好的应用前景。

本发明目的通过下述方案实现：

一种透明超双疏塑料母粒的制备方法，透明超双疏塑料母粒包含有以下的组分：聚甲基丙烯酸甲酯、组分A、组分B和抗氧剂；其中组分A所占质量比为5～10 wt%，组分B所占质量比为5～10 wt%，抗氧剂使用量为0.5～2 wt%，将上述材料在高速共混机中加热共混，然后熔融造粒即可。

所用塑料基底为聚甲基丙烯酸甲酯，使用量为母粒质量的78～89 wt%。

组分A由含氟化合物与酒精1:30～1:50均匀混合制成，其中含氟化合物为十七氟癸基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、1H，1H，2H，2H-全氟十二烷硫醇中的一种或多种，最终组分A所占母粒质量比为5～10 wt%。

组分B由纳米粉体：溶剂：偶联剂：聚甲基丙烯酸甲酯=1:20:0.1:5～1:40:0.2:12混合、研磨、分散而成，其中纳米粉体为介孔二氧化硅、冰晶石、氟化铝、氟化钡、氟化镁中的一种或几种构成，粒径为50～100 nm，溶剂由丙酮、氯仿、二氯甲烷、苯甲醚中的一种或多种构成，偶联剂为铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、有机过氧化物偶联剂中的一种或多种构成，将各物质置于纳米研磨机中充分研磨得到组分B，最终组分B所占母粒质量比为5～10 wt%。

所用的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和抗氧剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种或多种构成，使用量为母粒质量的0.5～2 wt%。

将上述各组分置于高速混合机中，共混的同时必须加热100～120 ℃，待完全干燥后方可取出，使用双螺杆挤出机造粒冷切即制得母粒。

本发明采用固液混合加工共混法制得均匀透明的超双疏塑料母粒，采用低折光率氟系纳米材料，保证了材料的双疏效果，同时与表面涂层法相比，具有耐摩擦、耐洗涤、对透过率无影响等优势。该方法打破了原有超双疏材料只能做成表面涂层的形式，从而拥有良好的耐摩擦、耐洗涤性能，且与塑料基底光透过率一致，不会造成光线界面折射现象，保证了材料的透明性，在手机外壳、太阳能自清洁表面等领域均具有良好的应用前景。

具体实施方式

实施例1：

取1g十七氟癸基三乙氧基硅烷与30g酒精搅拌共混均匀，为组分A。取1g粒径100 nm的介孔二氧化硅、20g丙酮、0.1g铝酸酯、5g聚甲基丙烯酸甲酯，将各物质置于纳米研磨机中充分研磨得到组分B。取5g组分A，5g组分B，0.5g四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，89g聚甲基丙烯酸甲酯置于高速混合机中，保持温度为100℃，不断搅拌至完全干燥为止，采用双螺杆挤出造粒冷切即可制得透明超双疏塑料母粒。

实施例2：

取1g十三氟辛基三乙氧基硅烷与40g酒精搅拌共混均匀，为组分A。取1g粒径70 nm的冰晶石、30g氯仿、0.15g钛酸酯、8g聚甲基丙烯酸甲酯，将各物质置于纳米研磨机中充分研磨得到组分B。取6g组分A，7g组分B，0.5g四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，0.5g 三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，86g聚甲基丙烯酸甲酯置于高速混合机中，保持温度为110℃，不断搅拌至完全干燥为止，采用双螺杆挤出造粒冷切即可制得透明超双疏塑料母粒。

实施例3：

取1g 1H，1H，2H，2H-全氟十二烷硫醇与50g酒精搅拌共混均匀，为组分A。取1g粒径50nm的氟化镁、40g苯甲醚、0.2g过氧化物硅烷偶联剂、12g聚甲基丙烯酸甲酯，将各物质置于纳米研磨机中充分研磨得到组分B。取10g组分A，10g组分B，2g三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，78g聚甲基丙烯酸甲酯置于高速混合机中，保持温度为120℃，不断搅拌至完全干燥为止，采用双螺杆挤出造粒冷切即可制得透明超双疏塑料母粒。将该母粒注塑为10 cm×10cm，厚1 cm的透明塑料板，测试透过率与接触角，如表1：

。

Claims

1.一种透明超双疏塑料母粒的制备方法，其特征在于，透明超双疏塑料母粒包含有以下的组分：聚甲基丙烯酸甲酯、组分A、组分B和抗氧剂；其中组分A所占质量比为5～10 wt%，组分B所占质量比为5～10 wt%，抗氧剂使用量为0.5～2 wt%，将上述材料在高速共混机中加热共混，然后熔融造粒即可。

2.如权利1所述的一种透明超双疏塑料母粒的制备方法，其特征在于：所用塑料基底为聚甲基丙烯酸甲酯，使用量为母粒质量的78～89 wt%。

3.如权利1所述的一种透明超双疏塑料母粒的制备方法，其特征在于：组分A由含氟化合物与酒精1:30～1:50均匀混合制成，其中含氟化合物为十七氟癸基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、1H，1H，2H，2H-全氟十二烷硫醇中的一种或多种，最终组分A所占母粒质量比为5～10 wt%。

4.如权利1所述的一种透明超双疏塑料母粒的制备方法，其特征在于：组分B由纳米粉体：溶剂：偶联剂：聚甲基丙烯酸甲酯=1:20:0.1:5～1:40:0.2:12混合、研磨、分散而成，其中纳米粉体为介孔二氧化硅、冰晶石、氟化铝、氟化钡、氟化镁中的一种或几种构成，粒径为50～100 nm，溶剂由丙酮、氯仿、二氯甲烷、苯甲醚中的一种或多种构成，偶联剂为铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、有机过氧化物偶联剂中的一种或多种构成，将各物质置于纳米研磨机中充分研磨得到组分B，最终组分B所占母粒质量比为5～10 wt%。

5.如权利1所述的一种透明超双疏塑料母粒的制备方法，其特征在于：所用的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和抗氧剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种或多种构成，使用量为母粒质量的0.5～2 wt%。

6.如权利1～5所述的一种透明超双疏塑料母粒的制备方法，其特征在于：将上述各组分置于高速混合机中，共混的同时必须加热100～120 ℃，待完全干燥后方可取出，使用双螺杆挤出机造粒冷切即制得母粒。