CN107880377A - 一种用于吊椅编织的耐老化耐污性强的高分子复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及吊椅编织材料研发制备技术领域，公开了一种用于吊椅编织的耐老化耐污性强的高分子复合材料，对线性低密度聚乙烯进行加工改良，添加的改性纳米二氧化钛，不仅具有二氧化钛纳米粒子的特性，还能够吸收紫外光辐射，从而保护聚合物，阻止其光降解，具有长期稳定性，能够防止物品褪色，压膜后的塑料共混物经过进一步处理，其耐污性得到了显著的提高，并且具有良好的耐腐蚀性能，在酸、碱，甚至有机溶剂等介质中都很稳定，耐腐蚀性超过了不锈钢，制备得到的复合材料作为吊椅编织材料，提高了吊椅的使用寿命，便于日常维护。

Description

一种用于吊椅编织的耐老化耐污性强的高分子复合材料
技术领域
本发明属于吊椅编织材料研发加工技术领域，具体涉及一种用于吊椅编织的耐老化耐污性强的高分子复合材料。
背景技术
随着人们生活和工作压力的逐渐增大，人们越来越对悠闲惬意的居家生活充满了向往，在外面奔波打拼了一天，更加渴望回到自己安全舒适的小窝里放松。近几年，时尚的休闲吊椅在现代都市里悄然走俏，在家里放把休闲吊椅。手工编制而成的藤艺吊椅，造型典雅大方、风格独特别致、款式新颖多样、坚固结实耐用，既有欧洲的高贵古典式、也有北美的休闲浪漫式、又有东方古朴庄重式，款款风格充满了艺术气息和文化品位，还给人一种返璞归真的享受。
使用竹藤等天然木质编织的吊椅具有亲近自然的享受，但是由于木质编织材料的韧性受到时间环境的影响，性能逐渐降低，容易折断和腐蚀，并且不易清洗。随着对高分子材料研究的深入，高分子塑料编织吊椅已经受到人们的欢迎，但是许多环境因子，如紫外辐射、氧、臭氧、水、温度、湿度、化学介质、微生物等，这些环境因子都会通过一定的机制作用于高分子塑料材料，对高分子材料的性能产生影响，导致其性能下降、状态改变、甚至损坏，塑料材质的抗老化性以及耐污性差的问题依然是困扰现有技术的难点。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种用于吊椅编织的耐老化耐污性强的高分子复合材料，提高了吊椅的使用寿命，便于日常维护。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于吊椅编织的耐老化耐污性强的高分子复合材料，按照重量份计由以下成分制成：线性低密度聚乙烯110-120份、聚苯乙烯60-70份、邻苯二甲酸二正辛酯40-45份、聚乙烯吡咯烷酮8-10份、四甲基二乙烯基二硅氧烷4-6份、N,N-二甲基甲酰胺23-26份、白油14-16份、助剂2-3份、改性纳米二氧化钛1.3-1.5份、石墨烯0.8-1.0份，其制备方法包括以下步骤：
（1）设定高速混合机预混时的加热温度为150-160℃，在70-80℃下预热40-60分钟，将线性低密度聚乙烯、聚苯乙烯、邻苯二甲酸二正辛酯、聚乙烯吡咯烷酮、四甲基二乙烯基二硅氧烷、助剂、改性纳米二氧化钛放入高速混合机中进行预共混，将N,N-二甲基甲酰胺与白油混合，并加热至预共混温度，将石墨烯加入到混合液中，通过漏斗加入到预共混的物料中；
（2）搅拌混合2-3小时后停止搅拌，将混好的物料放入90-100℃的真空烘箱中烘干10-12小时，将烘干好的物料加入双螺杆共混挤出机中造粒，然后将粒料在平板硫化机上压膜，得到厚度为3-5毫米的共混塑料膜，浸泡在硫酸混合液中，浸泡处理40-50分钟；
（3）将浸泡后的共混塑料膜取出，使用去离子水清洗5-8遍，再放入含0.3-0.4%的均苯三甲酰氯的正己烷油溶液中，加热至55-65℃，调节溶液PH值在8.8-9.0范围，渗透处理7-10分钟，最后将共混塑料膜使用无水乙醇和水各自洗涤3-5遍，在60-70℃烘箱中烘干即可。
作为对上述方案的进一步描述，所述改性纳米二氧化钛的制备方法为：将纳米二氧化钛在70-80℃真空干燥箱中干燥3-4小时，然后加入到浓度为3.5-4.5%的酸性高锰酸钾溶液中，料液比为1：5-6，超声分散20-30分钟，在50-60℃恒温水浴锅加热下匀速搅拌，将β-环糊精与乙二醇按照质量比为1:4-5的比例混合，分散均匀后滴加到高锰酸钾溶液体系中，添加量占体系质量分数的20-25%，加热反应3-5小时，得到的产物经过过滤、干燥、研磨成粉状即可。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述硫酸混合液由亚硫酸钠和浓度为3.0-3.5摩尔/升的硫酸溶液按照质量比为1:5-6的比例混合。
作为对上述方案的进一步描述，所述改性纳米二氧化钛粒径大小在1-20纳米之间。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有用于吊椅编织的塑料材质性能不足问题，本发明提供了一种用于吊椅编织的耐老化耐污性强的高分子复合材料，对线性低密度聚乙烯进行加工改良，添加的改性纳米二氧化钛，不仅具有二氧化钛纳米粒子的特性，还能够吸收紫外光辐射，从而保护聚合物，阻止其光降解，具有长期稳定性，能够防止物品褪色，压膜后的塑料共混物经过进一步处理，其耐污性得到了显著的提高，并且具有良好的耐腐蚀性能，在酸、碱，甚至有机溶剂等介质中都很稳定，耐腐蚀性超过了不锈钢，制备得到的复合材料作为吊椅编织材料，提高了吊椅的使用寿命，便于日常维护。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种用于吊椅编织的耐老化耐污性强的高分子复合材料，按照重量份计由以下成分制成：线性低密度聚乙烯110-120份、聚苯乙烯60-70份、邻苯二甲酸二正辛酯40份、聚乙烯吡咯烷酮8-10份、四甲基二乙烯基二硅氧烷4-6份、N,N-二甲基甲酰胺23-26份、白油14-16份、助剂2-3份、改性纳米二氧化钛1.3-1.5份、石墨烯0.8-1.0份，其制备方法包括以下步骤：
（1）设定高速混合机预混时的加热温度为150-160℃，在70-80℃下预热40-60分钟，将线性低密度聚乙烯、聚苯乙烯、邻苯二甲酸二正辛酯、聚乙烯吡咯烷酮、四甲基二乙烯基二硅氧烷、助剂、改性纳米二氧化钛放入高速混合机中进行预共混，将N,N-二甲基甲酰胺与白油混合，并加热至预共混温度，将石墨烯加入到混合液中，通过漏斗加入到预共混的物料中；
（2）搅拌混合2-3小时后停止搅拌，将混好的物料放入90-100℃的真空烘箱中烘干10-12小时，将烘干好的物料加入双螺杆共混挤出机中造粒，然后将粒料在平板硫化机上压膜，得到厚度为3-5毫米的共混塑料膜，浸泡在硫酸混合液中，浸泡处理40-50分钟；
（3）将浸泡后的共混塑料膜取出，使用去离子水清洗5-8遍，再放入含0.3-0.4%的均苯三甲酰氯的正己烷油溶液中，加热至55-65℃，调节溶液PH值在8.8-9.0范围，渗透处理7-10分钟，最后将共混塑料膜使用无水乙醇和水各自洗涤3-5遍，在60-70℃烘箱中烘干即可。
作为对上述方案的进一步描述，所述改性纳米二氧化钛的制备方法为：将纳米二氧化钛在70-80℃真空干燥箱中干燥3-4小时，然后加入到浓度为3.5-4.5%的酸性高锰酸钾溶液中，料液比为1：5-6，超声分散20-30分钟，在50-60℃恒温水浴锅加热下匀速搅拌，将β-环糊精与乙二醇按照质量比为1:4-5的比例混合，分散均匀后滴加到高锰酸钾溶液体系中，添加量占体系质量分数的20-25%，加热反应3-5小时，得到的产物经过过滤、干燥、研磨成粉状即可。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述硫酸混合液由亚硫酸钠和浓度为3.0-3.5摩尔/升的硫酸溶液按照质量比为1:5-6的比例混合。
作为对上述方案的进一步描述，所述改性纳米二氧化钛粒径大小在1-20纳米之间。
实施例2
一种用于吊椅编织的耐老化耐污性强的高分子复合材料，按照重量份计由以下成分制成：线性低密度聚乙烯110-120份、聚苯乙烯60-70份、邻苯二甲酸二正辛酯42份、聚乙烯吡咯烷酮8-10份、四甲基二乙烯基二硅氧烷4-6份、N,N-二甲基甲酰胺23-26份、白油14-16份、助剂2-3份、改性纳米二氧化钛1.3-1.5份、石墨烯0.8-1.0份，其制备方法包括以下步骤：
（1）设定高速混合机预混时的加热温度为150-160℃，在70-80℃下预热40-60分钟，将线性低密度聚乙烯、聚苯乙烯、邻苯二甲酸二正辛酯、聚乙烯吡咯烷酮、四甲基二乙烯基二硅氧烷、助剂、改性纳米二氧化钛放入高速混合机中进行预共混，将N,N-二甲基甲酰胺与白油混合，并加热至预共混温度，将石墨烯加入到混合液中，通过漏斗加入到预共混的物料中；
（2）搅拌混合2-3小时后停止搅拌，将混好的物料放入90-100℃的真空烘箱中烘干10-12小时，将烘干好的物料加入双螺杆共混挤出机中造粒，然后将粒料在平板硫化机上压膜，得到厚度为3-5毫米的共混塑料膜，浸泡在硫酸混合液中，浸泡处理40-50分钟；
（3）将浸泡后的共混塑料膜取出，使用去离子水清洗5-8遍，再放入含0.3-0.4%的均苯三甲酰氯的正己烷油溶液中，加热至55-65℃，调节溶液PH值在8.8-9.0范围，渗透处理7-10分钟，最后将共混塑料膜使用无水乙醇和水各自洗涤3-5遍，在60-70℃烘箱中烘干即可。
作为对上述方案的进一步描述，所述改性纳米二氧化钛的制备方法为：将纳米二氧化钛在70-80℃真空干燥箱中干燥3-4小时，然后加入到浓度为3.5-4.5%的酸性高锰酸钾溶液中，料液比为1：5-6，超声分散20-30分钟，在50-60℃恒温水浴锅加热下匀速搅拌，将β-环糊精与乙二醇按照质量比为1:4-5的比例混合，分散均匀后滴加到高锰酸钾溶液体系中，添加量占体系质量分数的20-25%，加热反应3-5小时，得到的产物经过过滤、干燥、研磨成粉状即可。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述硫酸混合液由亚硫酸钠和浓度为3.0-3.5摩尔/升的硫酸溶液按照质量比为1:5-6的比例混合。
作为对上述方案的进一步描述，所述改性纳米二氧化钛粒径大小在1-20纳米之间。
实施例3
一种用于吊椅编织的耐老化耐污性强的高分子复合材料，按照重量份计由以下成分制成：线性低密度聚乙烯110-120份、聚苯乙烯60-70份、邻苯二甲酸二正辛酯45份、聚乙烯吡咯烷酮8-10份、四甲基二乙烯基二硅氧烷4-6份、N,N-二甲基甲酰胺23-26份、白油14-16份、助剂2-3份、改性纳米二氧化钛1.3-1.5份、石墨烯0.8-1.0份，其制备方法包括以下步骤：
（1）设定高速混合机预混时的加热温度为150-160℃，在70-80℃下预热40-60分钟，将线性低密度聚乙烯、聚苯乙烯、邻苯二甲酸二正辛酯、聚乙烯吡咯烷酮、四甲基二乙烯基二硅氧烷、助剂、改性纳米二氧化钛放入高速混合机中进行预共混，将N,N-二甲基甲酰胺与白油混合，并加热至预共混温度，将石墨烯加入到混合液中，通过漏斗加入到预共混的物料中；
（2）搅拌混合2-3小时后停止搅拌，将混好的物料放入90-100℃的真空烘箱中烘干10-12小时，将烘干好的物料加入双螺杆共混挤出机中造粒，然后将粒料在平板硫化机上压膜，得到厚度为3-5毫米的共混塑料膜，浸泡在硫酸混合液中，浸泡处理40-50分钟；
（3）将浸泡后的共混塑料膜取出，使用去离子水清洗5-8遍，再放入含0.3-0.4%的均苯三甲酰氯的正己烷油溶液中，加热至55-65℃，调节溶液PH值在8.8-9.0范围，渗透处理7-10分钟，最后将共混塑料膜使用无水乙醇和水各自洗涤3-5遍，在60-70℃烘箱中烘干即可。
作为对上述方案的进一步描述，所述改性纳米二氧化钛的制备方法为：将纳米二氧化钛在70-80℃真空干燥箱中干燥3-4小时，然后加入到浓度为3.5-4.5%的酸性高锰酸钾溶液中，料液比为1：5-6，超声分散20-30分钟，在50-60℃恒温水浴锅加热下匀速搅拌，将β-环糊精与乙二醇按照质量比为1:4-5的比例混合，分散均匀后滴加到高锰酸钾溶液体系中，添加量占体系质量分数的20-25%，加热反应3-5小时，得到的产物经过过滤、干燥、研磨成粉状即可。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述硫酸混合液由亚硫酸钠和浓度为3.0-3.5摩尔/升的硫酸溶液按照质量比为1:5-6的比例混合。
作为对上述方案的进一步描述，所述改性纳米二氧化钛粒径大小在1-20纳米之间。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，省略改性纳米二氧化钛和石墨烯的添加，其余保持一致。
对比例2
与实施例2的区别仅在于，省略对纳米二氧化钛的改性过程，其余保持一致。
对比例3
与实施例3的区别仅在于，省略对共混塑料膜的后处理过程，其余保持一致。
对比实验
分别采用实施例1-3的对比例1-3的方法加工制备高分子复合材料，并以现有的聚乙烯塑料作为对照，将各组制备得到的编织用材料进行性能强度比较，其中的耐老化试验包括了紫外线老化、臭氧老化和紫外臭氧综合老化，结果如下表所示：
（紫外老化实验中的紫外辐照强度为400μW/cm2；臭氧老化实验中的臭氧浓度为25ppm；紫外臭氧综合老化实验中的紫外辐照强度为400μW/cm2，臭氧浓度25ppm，老化实验温度为30℃，湿度为25%，老化时间为300小时）
由此可见：本发明制备得到的复合材料作为吊椅编织材料，提高了吊椅的使用寿命，便于日常维护，具有极好的应用前景。

Claims (4)

1.一种用于吊椅编织的耐老化耐污性强的高分子复合材料，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：线性低密度聚乙烯110-120份、聚苯乙烯60-70份、邻苯二甲酸二正辛酯40-45份、聚乙烯吡咯烷酮8-10份、四甲基二乙烯基二硅氧烷4-6份、N,N-二甲基甲酰胺23-26份、白油14-16份、助剂2-3份、改性纳米二氧化钛1.3-1.5份、石墨烯0.8-1.0份，其制备方法包括以下步骤：
（1）设定高速混合机预混时的加热温度为150-160℃，在70-80℃下预热40-60分钟，将线性低密度聚乙烯、聚苯乙烯、邻苯二甲酸二正辛酯、聚乙烯吡咯烷酮、四甲基二乙烯基二硅氧烷、助剂、改性纳米二氧化钛放入高速混合机中进行预共混，将N,N-二甲基甲酰胺与白油混合，并加热至预共混温度，将石墨烯加入到混合液中，通过漏斗加入到预共混的物料中；
（2）搅拌混合2-3小时后停止搅拌，将混好的物料放入90-100℃的真空烘箱中烘干10-12小时，将烘干好的物料加入双螺杆共混挤出机中造粒，然后将粒料在平板硫化机上压膜，得到厚度为3-5毫米的共混塑料膜，浸泡在硫酸混合液中，浸泡处理40-50分钟；
（3）将浸泡后的共混塑料膜取出，使用去离子水清洗5-8遍，再放入含0.3-0.4%的均苯三甲酰氯的正己烷油溶液中，加热至55-65℃，调节溶液PH值在8.8-9.0范围，渗透处理7-10分钟，最后将共混塑料膜使用无水乙醇和水各自洗涤3-5遍，在60-70℃烘箱中烘干即可。
2.如权利要求1所述一种用于吊椅编织的耐老化耐污性强的高分子复合材料，其特征在于，所述改性纳米二氧化钛的制备方法为：将纳米二氧化钛在70-80℃真空干燥箱中干燥3-4小时，然后加入到浓度为3.5-4.5%的酸性高锰酸钾溶液中，料液比为1：5-6，超声分散20-30分钟，在50-60℃恒温水浴锅加热下匀速搅拌，将β-环糊精与乙二醇按照质量比为1:4-5的比例混合，分散均匀后滴加到高锰酸钾溶液体系中，添加量占体系质量分数的20-25%，加热反应3-5小时，得到的产物经过过滤、干燥、研磨成粉状即可。
3.如权利要求1所述一种用于吊椅编织的耐老化耐污性强的高分子复合材料，其特征在于，步骤（2）所述硫酸混合液由亚硫酸钠和浓度为3.0-3.5摩尔/升的硫酸溶液按照质量比为1:5-6的比例混合。
4.如权利要求1所述一种用于吊椅编织的耐老化耐污性强的高分子复合材料，其特征在于，所述改性纳米二氧化钛粒径大小在1-20纳米之间。
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