CN107200907A - 一种耐老化聚乙烯纳米复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐老化聚乙烯纳米复合材料的制备方法，将聚乙烯、纳米二氧化硅、三烯丙基异氰酸酯和聚乙烯醇在密封式炼胶机中充分搅拌，得到混合料；然后将剩余的各原料混合搅拌3小时后，在反应釜进行反应，反应后送入双螺杆造粒机中进行造粒，形成母粒；最后取获得的母粒与混合料用搅拌机充分搅拌半小时后进入双螺杆挤压机进行熔融挤压，冷却切粒后即得。本发明的制备方法流程较短，操作简单，成本低，对环境友好，经济效益高。与现有技术相比，本发明提供方法制备出的纳米复合材料具有优异的物理、化学和机械等性能，尤其耐老化性能远远优于现有市面上相关产品的性能。
Description
技术领域
本发明属于纳米复合材料领域，涉及一种耐老化聚乙烯纳米复合材料的制备方法。
技术背景
医用高分子材料是指用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料，医用高分子材料多用于人体，直接关系到人的生命和健康，一般对其性能的要求是：①安全性：必须无毒或副作用极少。这就要求聚合物纯度高，生产环境非常清洁，聚合助剂的残留少，杂质含量为ppm级，确保无病、无毒传播条件。同时其高分子化合物本身以及单体杂质、降解或磨损产物不对身体产生不良影响。②物理、化学和机械性能需满足医用所需设计和功能的要求。③适应性：包括与医疗用品中其他材料的适应性，材料与人体生物相容性、血液相容性及组织的相容性。④特殊功能：不同的应用领域，要求材料分别具有一定的特殊功能。
医用聚乙烯是由乙烯聚合而得的一种塑料，具有优良的机械强度和生物相容性，无毒，容易着色，化学稳定性好，植入体内无不良影响，被广泛应用于医用领域，但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。为改善其制品的物理、化学和机械等性能，需要对制品的表面进行改性。而使用纳米材料作为与聚合物共混改性制备得到的纳米复合材料比其它复合材料性能更优异。这主要是由于作为分散相的纳米粒子尺寸小，比表面积大而产生的量子效应和表面效应，使得纳米复合材料在众多方面表现出特有性能，如电、磁、热力学等。但是目前纳米材料使用技术存在的主要问题为纳米粉体颗粒材料的团聚问题，导致粉体颗粒材料在使用中由于颗粒表面张力所致而形成的颗粒团聚，从而导致在使用中添加化学分解剂进行团聚颗粒的分解才能正常使用，但是这样就会带来使用难度的增加和化学污染，同时降低了使用效率，这就限制这纳米材料的应用。为此，我们从产品的配方和工艺着手，研发一种耐老化聚乙烯纳米复合材料的新工艺是整个行业的当务之急。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐老化聚乙烯纳米复合材料的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 一种耐老化聚乙烯纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：先按重量称取聚乙烯80-90份、丁醚化树脂10-15份、甲苯二异氰酸酯7-10份、三烯丙基异氰酸酯4-8份、碳酸氢铵12-18份、高氯酸锂2-8份、钛酸丁酯1-4份、纳米二氧化硅13-16份、聚乙烯醇5-12份、十二烷基苯磺酸钠盐2-7份、亚磷酸三苯酯5-9份、乙酸龙脑酯2-5份、烷基甜菜碱3-6份、甘油30-40份；将聚乙烯、纳米二氧化硅、三烯丙基异氰酸酯和聚乙烯醇在密封式炼胶机中充分搅拌1-2小时，得到混合料；然后将剩余的各原料混合搅拌3小时后，在150-200℃的反应釜进行反应0.5-1小时，反应后送入双螺杆造粒机中进行造粒，形成母粒；最后取获得的母粒与混合料用搅拌机充分搅拌半小时后进入双螺杆挤压机进行熔融挤压，在200℃-250℃之间进行挤塑、冷却切粒后即得。
所述纳米二氧化硅的粒径为10-50nm。
所述在180℃的反应釜进行反应1小时。
所述进入双螺杆挤压机进行熔融挤压，在220-240℃之间进行挤塑。
按重量称取聚乙烯85份、丁醚化树脂13份、甲苯二异氰酸酯8份、三烯丙基异氰酸酯6份、碳酸氢铵15份、高氯酸锂5份、钛酸丁酯3份、纳米二氧化硅14份、聚乙烯醇8份、十二烷基苯磺酸钠盐5份、亚磷酸三苯酯7份、乙酸龙脑酯4份、烷基甜菜碱5份、甘油35份。
本发明具有以下有益效果：本发明的制备方法流程较短，操作简单，成本低，对环境友好，经济效益高。与现有技术相比，本发明提供方法制备出的纳米复合材料具有优异的物理、化学和机械等性能，尤其耐老化性能远远优于现有市面上相关产品的性能。
具体实施方式
实施例1
一种耐老化聚乙烯纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：先按重量称取聚乙烯80份、丁醚化树脂10份、甲苯二异氰酸酯7份、三烯丙基异氰酸酯4份、碳酸氢铵12-18份、高氯酸锂2份、钛酸丁酯1份、纳米二氧化硅13份、聚乙烯醇5份、十二烷基苯磺酸钠盐2份、亚磷酸三苯酯5份、乙酸龙脑酯2份、烷基甜菜碱3份、甘油30份；将聚乙烯、纳米二氧化硅、三烯丙基异氰酸酯和聚乙烯醇在密封式炼胶机中充分搅拌1-2小时，得到混合料；然后将剩余的各原料混合搅拌3小时后，在150℃的反应釜进行反应0.5小时，反应后送入双螺杆造粒机中进行造粒，形成母粒；最后取获得的母粒与混合料用搅拌机充分搅拌半小时后进入双螺杆挤压机进行熔融挤压，在200℃之间进行挤塑、冷却切粒后即得。
实施例2
一种耐老化聚乙烯纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：先按重量称取聚乙烯90份、丁醚化树脂15份、甲苯二异氰酸酯10份、三烯丙基异氰酸酯8份、碳酸氢铵18份、高氯酸锂8份、钛酸丁酯4份、纳米二氧化硅16份、聚乙烯醇12份、十二烷基苯磺酸钠盐7份、亚磷酸三苯酯9份、乙酸龙脑酯5份、烷基甜菜碱6份、甘油40份；将聚乙烯、纳米二氧化硅、三烯丙基异氰酸酯和聚乙烯醇在密封式炼胶机中充分搅拌1-2小时，得到混合料；然后将剩余的各原料混合搅拌3小时后，在200℃的反应釜进行反应1小时，反应后送入双螺杆造粒机中进行造粒，形成母粒；最后取获得的母粒与混合料用搅拌机充分搅拌半小时后进入双螺杆挤压机进行熔融挤压，在250℃之间进行挤塑、冷却切粒后即得。
实施例3
一种耐老化聚乙烯纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：先按重量称取聚乙烯85份、丁醚化树脂13份、甲苯二异氰酸酯8份、三烯丙基异氰酸酯6份、碳酸氢铵15份、高氯酸锂5份、钛酸丁酯3份、纳米二氧化硅14份、聚乙烯醇8份、十二烷基苯磺酸钠盐5份、亚磷酸三苯酯7份、乙酸龙脑酯4份、烷基甜菜碱5份、甘油35份；将聚乙烯、纳米二氧化硅、三烯丙基异氰酸酯和聚乙烯醇在密封式炼胶机中充分搅拌1-2小时，得到混合料；然后将剩余的各原料混合搅拌3小时后，在180℃的反应釜进行反应0.5-1小时，反应后送入双螺杆造粒机中进行造粒，形成母粒；最后取获得的母粒与混合料用搅拌机充分搅拌半小时后进入双螺杆挤压机进行熔融挤压，在230℃之间进行挤塑、冷却切粒后即得。
Claims (5)
1.一种耐老化聚乙烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：先按重量称取聚乙烯80-90份、丁醚化树脂10-15份、甲苯二异氰酸酯7-10份、三烯丙基异氰酸酯4-8份、碳酸氢铵12-18份、高氯酸锂2-8份、钛酸丁酯1-4份、纳米二氧化硅13-16份、聚乙烯醇5-12份、十二烷基苯磺酸钠盐2-7份、亚磷酸三苯酯5-9份、乙酸龙脑酯2-5份、烷基甜菜碱3-6份、甘油30-40份；将聚乙烯、纳米二氧化硅、三烯丙基异氰酸酯和聚乙烯醇在密封式炼胶机中充分搅拌1-2小时，得到混合料；然后将剩余的各原料混合搅拌3小时后，在150-200℃的反应釜进行反应0.5-1小时，反应后送入双螺杆造粒机中进行造粒，形成母粒；最后取获得的母粒与混合料用搅拌机充分搅拌半小时后进入双螺杆挤压机进行熔融挤压，在200℃-250℃之间进行挤塑、冷却切粒后即得。
2.根据权利要求1所述的一种耐老化聚乙烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述纳米二氧化硅的粒径为10-50nm。
3.根据权利要求1所述的一种耐老化聚乙烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述在180℃的反应釜进行反应1小时。
4.根据权利要求1所述的一种耐老化聚乙烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述进入双螺杆挤压机进行熔融挤压，在220-240℃之间进行挤塑。
5.根据权利要求1所述的一种耐老化聚乙烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于：按重量称取聚乙烯85份、丁醚化树脂13份、甲苯二异氰酸酯8份、三烯丙基异氰酸酯6份、碳酸氢铵15份、高氯酸锂5份、钛酸丁酯3份、纳米二氧化硅14份、聚乙烯醇8份、十二烷基苯磺酸钠盐5份、亚磷酸三苯酯7份、乙酸龙脑酯4份、烷基甜菜碱5份、甘油35份。
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