CN107602881A - 一种新型导热耐刮擦母粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型导热耐刮擦母粒及其制备方法，其中耐刮擦母粒按重量份由以下组份组成：LDPE为40份‑60份；TiO2负载ZnO粒子为12份‑16份；偶联剂为0.1份‑0.3份；润滑剂为0.1份‑0.5份。本申请制得的导热耐刮擦母粒工艺简单，价格低廉，具有很好的推广价值；导热耐刮擦母粒的加入不但提升聚烯烃复合材料的导热性能，也提升了聚烯烃复合材料的耐刮擦性能。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种新型导热耐刮擦母粒及其制备方法。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对材料的要求越来越高，耐刮擦性能、导热性能是汽车材料、家电材料、航天材料等的重要性能。
本发明创新制得一种新型导热耐刮擦母粒及其制备方法，改善现在聚烯烃的导热性能以及耐刮擦性能，这种导热耐刮擦母粒至今尚未见于报道，具有非常重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型导热耐刮擦母粒及其制备方法，以解决现有技术中用于添加到聚烯烃中的耐刮擦母粒的耐刮擦性能及导热性能均不高的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种新型导热耐刮擦母粒，按重量份由以下组份组成：
其中，所述TiO2负载ZnO粒子的制备步骤如下：
(1)称取一定质量的纳米TiO2及纳米ZnO；
(2)将纳米TiO2及纳米ZnO放入去离子水中，用超声波分散器超声5-7h，再用离心机进行分离；
(3)分离后在真空干燥箱里干燥10-12h，既得TiO2负载ZnO粒子。
步骤(1)中纳米TiO2的粒径尺寸为20-30nm，纳米ZnO的粒径尺寸为10-20nm。
纳米TiO2、纳米ZnO的质量比为(4-8)：(1-3)。
步骤(3)中的真空干燥箱温度为80-100℃。
所述偶联剂为钛酸酯偶联剂AC-201。
所述润滑剂为德固赛的TEGOMER E525。
上述任一项导热耐刮擦母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取40份-60份LDPE、12份-16份TiO2负载ZnO粒子、0.1份-0.3份AC-201、0.1份-0.5份TEGOMER E525；
(2)将它们投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得导热耐刮擦母粒。
步骤(2)中所述高速搅拌机转速为280～320r/min，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度160～180℃，二区温度180～200℃，三区温度180～200℃，四区温度180～200℃，五区温度180～200℃，六区温度180～200℃，机头温度180～200℃；螺杆转速180～260r/min。
本发明的有益效果是：
1、本申请制得的导热耐刮擦母粒工艺简单，价格低廉，具有很好的推广价值。
2、导热耐刮擦母粒的加入不但提升聚烯烃复合材料的导热性能，也提升了聚烯烃复合材料的耐刮擦性能。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本申请的导热耐刮擦母粒用于聚烯烃类材料，在本申请中，聚烯烃为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺6(PA6)中的一种或两种以上的组合。
本申请各实施例中所用的原料如下：
PBT(型号2002U)，日本宝理；PP(型号T30S),大庆石化；PE(型号5070)，盘锦乙烯；PA6(型号CM1017)，日本东丽；PS(型号350)，中国台湾国乔；纳米TiO2，芜湖华泰化工；纳米ZnO，四川锌鸿科技；LDPE(型号6611),陶氏杜邦；偶联剂(型号AC-201)，南京奥诚化工；润滑剂(型号TEGOMER E525)，德固赛公司；抗氧剂(型号Irganox168、Irganox1010、Irganox1330)，瑞士汽巴精化；SEBS-g-MAH，苏州亚赛塑化有限公司；PE-g-MAH，苏州亚赛塑化有限公司。
本申请所用的测试仪器如下：
ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。
本申请提供一种新型导热耐刮擦母粒，按重量份由以下组份组成：
其中，所述TiO2负载ZnO粒子的制备步骤如下：
(1)称取一定质量的纳米TiO2及纳米ZnO；
(2)将纳米TiO2及纳米ZnO放入去离子水中，用超声波分散器超声5-7h，再用离心机进行分离；
(3)分离后在真空干燥箱里干燥10-12h，既得TiO2负载ZnO粒子。
步骤(1)中纳米TiO2的粒径尺寸为20-30nm，纳米ZnO的粒径尺寸为10-20nm。
纳米TiO2、纳米ZnO的质量比为(4-8)：(1-3)。
步骤(3)中的真空干燥箱温度为80-100℃。
所述偶联剂为钛酸酯偶联剂AC-201。
所述润滑剂为德固赛的TEGOMER E525。
上述任一项导热耐刮擦母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取40份-60份LDPE、12份-16份TiO2负载ZnO粒子、0.1份-0.3份AC-201、0.1份-0.5份TEGOMER E525；
(2)将它们投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得导热耐刮擦母粒。
步骤(2)中所述高速搅拌机转速为280～320r/min，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度160～180℃，二区温度180～200℃，三区温度180～200℃，四区温度180～200℃，五区温度180～200℃，六区温度180～200℃，机头温度180～200℃；螺杆转速180～260r/min。
实施例1
(1)称取40份LDPE、12份TiO2负载ZnO粒子、0.1份AC-201、0.1份TEGOMER E525。
(2)将它们投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得导热耐刮擦母粒P1。
步骤(2)中所述的高速搅拌机转速为280r/min，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度160℃，二区温度180℃，三区温度180℃，四区温度180℃，五区温度180℃，六区温度180℃，机头温度180℃；螺杆转速180r/min。
应用例1
取20份P1加入到80份聚丙烯(PP)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PP复合材料X1。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为170℃，第二温度区的温度为230℃，第三温度区的温度为230℃，第四温度区的温度为230℃，第五温度区的温度为230℃，第六温度区的温度为230℃，双螺杆挤出机的机头温度为230℃，螺杆转速为220r/min。
对比例1
取80份聚丙烯(PP)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PP复合材料D1。
将上述应用例1及对比例1制备的PP复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表所示:
注；耐刮擦性能按照上海大众的PV 3952《塑料内饰件耐刮伤测试》标准进行测试，其中使用20N的载荷，结果测试用色差仪测试实验前后△L的大小。
由上表可以看出：
加入导热耐刮擦母粒改性PP比未改性前PP的导热性能和耐刮擦性能更好。
实施例2
(1)称取60份LDPE、16份TiO2负载ZnO粒子、0.3份AC-201、0.5份TEGOMER E525。
(2)将它们投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得导热耐刮擦母粒P2。
步骤(2)中所述的高速搅拌机转速为320r/min，所述的双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度180℃，二区温度200℃，三区温度200℃，四区温度200℃，五区温度200℃，六区温度200℃，机头温度200℃；螺杆转速260r/min。
应用例2
取20份P2加入到80份聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PBT复合材料X2。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为200℃，第二温度区的温度为260℃，第三温度区的温度为260℃，第四温度区的温度为260℃，第五温度区的温度为260℃，第六温度区的温度为260℃，双螺杆挤出机的机头温度为260℃，螺杆转速为300r/min。
对比例2
取80份聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PBT复合材料D2。
将上述应用例2及对比例2制备的PBT复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表所示:
注；耐刮擦性能按照上海大众的PV 3952《塑料内饰件耐刮伤测试》标准进行测试，其中使用20N的载荷，结果测试用色差仪测试实验前后△L的大小。
由上表可以看出：
加入导热耐刮擦母粒改性PBT比未改性前PBT的导热性能和耐刮擦性能更好。
实施例3
(1)称取50份LDPE、14份TiO2负载ZnO粒子、0.2份AC-201、0.3份TEGOMER E525。
(2)将它们投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得导热耐刮擦母粒P3。
步骤(2)中所述的高速搅拌机转速为300r/min，所述的双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度170℃，二区温度190℃，三区温度190℃，四区温度190℃，五区温度190℃，六区温度190℃，机头温度190℃；螺杆转速220r/min。
应用例3
取20份P3加入到80份聚乙烯(PE)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PE复合材料X3。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为120℃，第二温度区的温度为180℃，第三温度区的温度为180℃，第四温度区的温度为180℃，第五温度区的温度为180℃，第六温度区的温度为180℃，双螺杆挤出机的机头温度为180℃，螺杆转速为300r/min。
对比例3
取80份聚乙烯(PE)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PE复合材料D3。
将上述应用例3及对比例3制备的PE复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表所示:
注；耐刮擦性能按照上海大众的PV 3952《塑料内饰件耐刮伤测试》标准进行测试，其中使用20N的载荷，结果测试用色差仪测试实验前后△L的大小。
由上表可以看出：
加入导热耐刮擦母粒改性PE比未改性前PE的导热性能和耐刮擦性能更好。
实施例4
(1)称取45份LDPE、13份TiO2负载ZnO粒子、0.1AC-201、0.5份TEGOMER E525。
(1)将它们投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得导热耐刮擦母粒P4。
步骤(2)中所述的高速搅拌机转速为290r/min，所述的双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度175℃，二区温度185℃，三区温度185℃，四区温度185℃，五区温度185℃，六区温度185℃，机头温度185℃；螺杆转速220r/min。
应用例4
取20份P4加入到80份聚酰胺6(PA6)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PA6复合材料X4。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为230℃，第二温度区的温度为260℃，第三温度区的温度为260℃，第四温度区的温度为260℃，第五温度区的温度为260℃，第六温度区的温度为260℃，双螺杆挤出机的机头温度为250℃，螺杆转速为320r/min。
对比例4
取80份聚酰胺6(PA6)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PA6复合材料D4。
将上述应用例4及对比例4制备的PA6复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表所示:
注；耐刮擦性能按照上海大众的PV 3952《塑料内饰件耐刮伤测试》标准进行测试，其中使用20N的载荷，结果测试用色差仪测试实验前后△L的大小。
由上表可以看出：
加入导热耐刮擦母粒改性PA6比未改性前PA6的导热性能和耐刮擦性能更好。
实施例5
(1)称取45份LDPE、12份TiO2负载ZnO粒子、0.2份AC-201、0.4份TEGOMER E525。
(2)将它们投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得导热耐刮擦母粒P5。
步骤(2)中所述的高速搅拌机转速为290r/min，所述的双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度165℃，二区温度195℃，三区温度195℃，四区温度195℃，五区温度195℃，六区温度195℃，机头温度195℃；螺杆转速210r/min。
应用例5
取20份P5加入到80份苯乙烯(PS)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PS复合材料X5。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为160℃，第二温度区的温度为200℃，第三温度区的温度为200℃，第四温度区的温度为200℃，第五温度区的温度为200℃，第六温度区的温度为200℃，双螺杆挤出机的机头温度为200℃，螺杆转速为280r/min。
对比例5
取80份苯乙烯(PS)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PS复合材料D5。
将上述应用例5及对比例5制备的PS复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表所示:
由上表可以看出：
加入导热耐刮擦母粒改性PS比未改性前PS的导热性能和耐刮擦性能更好。
本申请描述了一种新型导热耐刮擦母粒及其制备方法，且制得的聚烯烃材料在导热性能和耐刮擦性能方面都有一定程度的提高，这对于扩展了聚烯烃复合材料的应用领域，具有非常重要的意义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。
Claims (8)
1.一种新型导热耐刮擦母粒，其特征在于，按重量份由以下组份组成：
其中，所述TiO2负载ZnO粒子的制备步骤如下：
(1)称取一定质量的纳米TiO2及纳米ZnO；
(2)将纳米TiO2及纳米ZnO放入去离子水中，用超声波分散器超声5-7h，再用离心机进行分离；
(3)分离后在真空干燥箱里干燥10-12h，既得TiO2负载ZnO粒子。
2.根据权利要求1所述的新型导热耐刮擦母粒，其特征在于，步骤(1)中纳米TiO2的粒径尺寸为20-30nm，纳米ZnO的粒径尺寸为10-20nm。
3.根据权利要求1所述的新型导热耐刮擦母粒，其特征在于，纳米TiO2、纳米ZnO的质量比为(4-8)：(1-3)。
4.根据权利要求1所述的新型导热耐刮擦母粒，其特征在于，步骤(3)中的真空干燥箱温度为80-100℃。
5.根据权利要求1所述的新型导热耐刮擦母粒，其特征在于，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂AC-201。
6.根据权利要求1所述的新型导热耐刮擦母粒，其特征在于，所述润滑剂为德固赛的TEGOMER E525。
7.上述权利要求1至6中任一项新型导热耐刮擦母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取40份-60份LDPE、12份-16份TiO2负载ZnO粒子、0.1份-0.3份AC-201、0.1份-0.5份TEGOMER E525；
(2)将它们投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得导热耐刮擦母粒。
8.根据权利要求7所述的新型导热耐刮擦母粒的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述高速搅拌机转速为280～320r/min，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度160～180℃，二区温度180～200℃，三区温度180～200℃，四区温度180～200℃，五区温度180～200℃，六区温度180～200℃，机头温度180～200℃；螺杆转速180～260r/min。
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| CN201710835182.8A CN107602881A (zh) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | 一种新型导热耐刮擦母粒及其制备方法 |
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| CN201710835182.8A CN107602881A (zh) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | 一种新型导热耐刮擦母粒及其制备方法 |
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| CN109280275A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-29 | 安庆市泽烨新材料技术推广服务有限公司 | 聚丙烯耐刮擦复合材料及其制备方法 |
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| CN106432867A (zh) * | 2016-09-13 | 2017-02-22 | 东莞市普凯塑料科技有限公司 | 一种含纳米粒子塑料母料及其制备方法 |
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- 2017-09-15 CN CN201710835182.8A patent/CN107602881A/zh active Pending
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