CN107200923A - 一种抗老化耐冲击的聚丙烯纳米复合材料的制备方法 - Google Patents

一种抗老化耐冲击的聚丙烯纳米复合材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗老化耐冲击的聚丙烯纳米复合材料的制备方法，将各种材料按比例称取投入低速混合机中，搅拌混合均匀；然后将混合后的原料用双螺杆挤出机进行挤出加工，切粒，低温干燥即可。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抗老化和耐冲击性能。

Description

一种抗老化耐冲击的聚丙烯纳米复合材料的制备方法
技术领域
本发明属于纳米复合材料领域，涉及一种抗老化耐冲击的聚丙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。
聚丙烯是一种结构规整的结晶性聚合物，为淡乳白色粒料、无味、无毒、质轻的热塑性树脂。机械性能良好，耐热性能良好，其熔点为170℃左右，在无外力作用下，150℃不变形，化学稳定性好，耐酸、碱和有机溶剂，与大多数化学药品（如发烟硝酸、铬酸溶液、卤素、苯、四氯化碳、氯仿等）不发生作用，且几乎不吸水。聚丙烯缺点是易老化，低温时变脆，低温冲击强度差。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，研发一种抗老化耐冲击的聚丙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，提供一种抗老化耐冲击的聚丙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： 一种抗老化耐冲击的聚丙烯纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：先按重量称取聚丙烯70-78份、氨基树脂30-34份、聚己内酯20-30份、四硫化四甲秋兰姆2-5份、纳米氮化钛5-9份、聚乙烯醇60-70份、沙蒿胶15-20份、纳米三氧化二铝5-15份、碳酸钙13-15份、戊二醛4-10份、明胶10-15份、十八醇13-15份、十二烷基苯磺酸钠盐4-8份、没食子酸丙酯5-15份；把上述的各种材料投入低速混合机中，搅拌10-17min，搅拌速度为250-340转/min，混合均匀；然后将混合后的原料用双螺杆挤出机进行挤出加工，切粒，低温干燥即可。
所述纳米氮化钛的粒径为10-50nm。
所述搅拌15min，搅拌速度为300转/min。
按重量称取聚丙烯74份、氨基树脂32份、聚己内酯25份、四硫化四甲秋兰姆4份、纳米氮化钛7份、聚乙烯醇65份、沙蒿胶18份、纳米三氧化二铝10份、碳酸钙14份、戊二醛7份、明胶13份、十八醇14份、十二烷基苯磺酸钠盐6份、没食子酸丙酯10份。
所述双螺杆挤出机参数设置为：一区80-150℃，二区100-150℃，三区120-170℃，四区130-180℃，五区150-200℃，六区150-200℃，七区150-220℃，八区150-220℃，九区150-220℃，主机转速50-250 rpm，喂料转速5-25 rpm。
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抗老化和耐冲击性能。
具体实施方式
实施例1
一种抗老化耐冲击的聚丙烯纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：先按重量称取聚丙烯70份、氨基树脂34份、聚己内酯20份、四硫化四甲秋兰姆2份、纳米氮化钛5份、聚乙烯醇60份、沙蒿胶15份、纳米三氧化二铝5份、碳酸钙13份、戊二醛4份、明胶10份、十八醇13份、十二烷基苯磺酸钠盐4份、没食子酸丙酯5份；把上述的各种材料投入低速混合机中，搅拌10min，搅拌速度为250转/min，混合均匀；然后将混合后的原料用双螺杆挤出机进行挤出加工，切粒，低温干燥即可。 所述双螺杆挤出机参数设置为：一区80-150℃，二区100-150℃，三区120-170℃，四区130-180℃，五区150-200℃，六区150-200℃，七区150-220℃，八区150-220℃，九区150-220℃，主机转速50-250 rpm，喂料转速5-25 rpm。
实施例2
一种抗老化耐冲击的聚丙烯纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：先按重量称取聚丙烯78份、氨基树脂34份、聚己内酯30份、四硫化四甲秋兰姆5份、纳米氮化钛9份、聚乙烯醇70份、沙蒿胶20份、纳米三氧化二铝15份、碳酸钙15份、戊二醛10份、明胶15份、十八醇15份、十二烷基苯磺酸钠盐8份、没食子酸丙酯15份；把上述的各种材料投入低速混合机中，搅拌17min，搅拌速度为340转/min，混合均匀；然后将混合后的原料用双螺杆挤出机进行挤出加工，切粒，低温干燥即可。 所述双螺杆挤出机参数设置为：一区80-150℃，二区100-150℃，三区120-170℃，四区130-180℃，五区150-200℃，六区150-200℃，七区150-220℃，八区150-220℃，九区150-220℃，主机转速50-250 rpm，喂料转速5-25 rpm。
实施例3
一种抗老化耐冲击的聚丙烯纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：先按重量称取聚丙烯74份、氨基树脂32份、聚己内酯25份、四硫化四甲秋兰姆4份、纳米氮化钛7份、聚乙烯醇65份、沙蒿胶18份、纳米三氧化二铝10份、碳酸钙14份、戊二醛7份、明胶13份、十八醇14份、十二烷基苯磺酸钠盐6份、没食子酸丙酯10份；把上述的各种材料投入低速混合机中，搅拌15min，搅拌速度为300转/min，混合均匀；然后将混合后的原料用双螺杆挤出机进行挤出加工，切粒，低温干燥即可。 所述双螺杆挤出机参数设置为：一区80-150℃，二区100-150℃，三区120-170℃，四区130-180℃，五区150-200℃，六区150-200℃，七区150-220℃，八区150-220℃，九区150-220℃，主机转速50-250 rpm，喂料转速5-25 rpm。

Claims (5)

1.一种抗老化耐冲击的聚丙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：先按重量称取聚丙烯70-78份、氨基树脂30-34份、聚己内酯20-30份、四硫化四甲秋兰姆2-5份、纳米氮化钛5-9份、聚乙烯醇60-70份、沙蒿胶15-20份、纳米三氧化二铝5-15份、碳酸钙13-15份、戊二醛4-10份、明胶10-15份、十八醇13-15份、十二烷基苯磺酸钠盐4-8份、没食子酸丙酯5-15份；把上述的各种材料投入低速混合机中，搅拌10-17min，搅拌速度为250-340转/min，混合均匀；然后将混合后的原料用双螺杆挤出机进行挤出加工，切粒，低温干燥即可。
2.根据权利要求1所述的一种抗老化耐冲击的聚丙烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述纳米氮化钛的粒径为10-50nm。
3.根据权利要求1所述的一种抗老化耐冲击的聚丙烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述搅拌15min，搅拌速度为300转/min。
4.根据权利要求1所述的一种抗老化耐冲击的聚丙烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于：按重量称取聚丙烯74份、氨基树脂32份、聚己内酯25份、四硫化四甲秋兰姆4份、纳米氮化钛7份、聚乙烯醇65份、沙蒿胶18份、纳米三氧化二铝10份、碳酸钙14份、戊二醛7份、明胶13份、十八醇14份、十二烷基苯磺酸钠盐6份、没食子酸丙酯10份。
5.根据权利要求1所述的一种抗老化耐冲击的聚丙烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机参数设置为：一区80-150℃，二区100-150℃，三区120-170℃，四区130-180℃，五区150-200℃，六区150-200℃，七区150-220℃，八区150-220℃，九区150-220℃，主机转速50-250 rpm，喂料转速5-25 rpm。
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