CN108976537A - 一种微化胶粉胶质体材料的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微化胶粉胶质体材料的制备方法及应用，涉及材料制备相关技术领域，微化胶粉胶质体材料的制备方法包括：(1)原料共混；(2)原料乳酸化；(3)微化胶粉胶质体制备；本发明微化胶粉胶质体材料的制备方法简单，使用仪器不复杂，投入成本低，以废旧胶质体为主要原料，经预处理后并辅以微化胶粉制得微化胶粉胶质体，所制微化胶粉胶质体具有优异的承重性和抗变形性，制备的微化胶粉胶质体材料可应用于中性笔前段手握处部分材料外及外壳材料，或用于食品级塑料用物品加工制造的原材料，以及其他塑料制品的原材料，或橡胶制品材料添加剂。
Description
技术领域：
本发明涉及材料制备相关技术领域，具体涉及一种微化胶粉胶质体材料的制备方法及应用。
背景技术：
胶粉是指废旧橡胶制品经粉碎加工处理而得到的粉末状橡胶材料。在我国很多地区是指“明胶、骨胶、皮胶”经一定工序粉碎加工而成碎粒、粉末状的精细化工产品。
在现有的中性笔设计中，笔均有笔杆、笔套构成，笔杆笔套有塑料注塑而成，有些中性笔在手握笔处设置有胶质体材料。不同的笔制备材料不同，中性笔手握处的胶质体材料随着四季温度变化，胶质体材料柔软硬度不同，特别是冬季，温度低，胶质体材料比较硬，使用时手感不好，且长期使用，因为手指按压笔前部，容易让手疲劳。
发明内容：
本发明针对上述所述存在问题，提供一种微化胶粉胶质体材料的制备方法，制备的微化胶粉用于制备胶质体材料，软硬适中，不会随着温度变化变化，且可以利用废旧原料，节省资源，又实现了新材料的开发和利用，且本发明制备方法简单，使用仪器不复杂，投入成本低。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种微化胶粉胶质体材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)原料共混：向预处理后的废旧胶质体中加入上述所制软化剂，微化胶粉、羊毛脂、凡士林、芦荟乳液混合均匀并加热至120-130℃乳化15-30min，即得混合料；
(2)原料乳酸化：后将混合料投入匀质乳化机反应釜中，每30-45min向反应釜中加入乳酸液50-100ml，和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、纳米改性醇酸树脂，80-120℃反应1-3h；
(3)微化胶粉胶质体制备：将混合料加入胶质体制备机中，经混合搅拌挤出胶质体，即为微化胶粉胶质体。
其中上述微化胶粉型中性笔胶质体材料包括：纳米改性醇酸树脂3-12份、微化胶粉30-42份、废旧胶质体20-35份、软化剂1-5份、羊毛脂4-10份、凡士林0.5-4份、芦荟乳液5-10份、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-3份。
其中微化胶粉的制备方法为：先将15-20份胶粉加入30-40份乙醇中，分散均匀后静置30min，再加入2-3份聚氧化乙烯和0.5-1份玻璃纤维粗纱，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min，然后加入1-2份三鲸蜡醇磷酸酯和0.5-1份环氧大豆油，混合均匀后继续微波处理3min，处理结束后立即转入0-5℃环境中静置5h，随后加热至回流状态保温混合10min，最后将所得混合物送入喷雾干燥机中充分干燥即可微化胶粉。
所述羊毛脂使用前经过预处理，其处理方法为：将10-15份羊毛脂加入2-3倍重量份乙醇中，加热使其完全溶解于乙醇后保温混合5-10min，再加入2-3份轻质碳酸钙和0.5-1份氯化钠，充分混合，并于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理3-5min，静置1-2h后加热至回流状态保温混合10-15min，然后迅速转入0-5℃环境中静置2-3h，过滤，向所得滤液中加入0.5-1份聚氧化乙烯和0.5-1份硬脂酸酰胺，再次加热至回流状态保温混合10-15min，随后自然冷却至室温，静置15-30min后将所得混合物加热至70-80℃蒸馏，待乙醇回收完全，蒸馏剩余物即为羊毛脂。
羊毛脂经过上述预处理，不仅能有效去除其本身存在的异味，还能适当降低其粘度从而提高新生胶质体制备原料的共混性。
废旧胶质体的预处理：将25-30份废旧胶质体加入2-3倍重量份水中，并加入3-5份松节油、2-3份氢化蓖麻油和0.5-1份鲸蜡醇，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波回流处理15-30min，再加入1-2份预乳化淀粉和0.5-1份硬脂酸，混合均匀后于0-5℃环境中静置2-3h，然后再次于微波频率2450MHz、功率700W下微波回流处理10-15min，所得混合物送入喷雾干燥机中，最后向干燥后所得颗粒中加入1-2份烯丙基缩水甘油醚和0.5-1份N-羟甲基丙烯酰胺，加热至40-50℃保温混合10-15min，即得预处理后的胶质体。
其中废旧胶质体的预处理中所述回流条件为：在密闭反应釜中，温度180-260℃，真空度1.5-2.6MPa。
所述纳米改性醇酸树脂由醇酸树脂改性而成，其改性方法为：向15-20份醇酸树脂中加入3-11份松节油、2-9份阳离子已烷乙二醇和1-7份聚二甲基环己胺，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min，再加入1-11份氢化蓖麻油、2-9份聚苯乙烯磺酸钠和1-9份聚乙二醇，混合均匀后继续微波处理5min，微波处理结束后立即转入0-5℃环境中密封静置3h，然后加热至90-130℃保温混合15min，向所得混合物中加入6-8份0-5℃冷水，充分混合后静置1h，随后加热至回流状态保温混合30min，并自然冷却至室温，最后送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒即为纳米改性醇酸树脂。
所述软化剂制备：向3-6份超细石油焦粉末中加入2-4份氢化松香季戊四醇酯、1-2份聚丙烯酰胺和1-2份羊毛脂，加热至120-130℃保温混合15-30min，再加入1-2份C5石油树脂和0.5-1份田菁胶，继续在120-130℃保温混合10-15min，然后趁热加入1-2份聚乙烯醇缩丁醛、0.5-1份石棉绒和0.5-1份微化胶粉，充分混合均匀，即得软化剂。
其中上述微化胶粉胶质体材料可应用于中性笔前段手握处部分材料外，中性笔外壳材料，或用于食品级塑料用物品加工制造的原材料，(如：塑料水果筐、菜盆、外卖盒等)，以及其他塑料制品的原材料；或橡胶制品材料添加剂，(轮胎、橡胶带等)。
本发明的有益效果：
(1)本发明微化胶粉胶质体材料的制备方法简单，使用仪器不复杂，投入成本低。
(2)本发明用废旧胶质体为主要原料，经预处理后并辅以微化胶粉制得微化胶粉胶质体，所制微化胶粉胶质体具有优异的承重性和抗变形性，有效延长了使用寿命；同时制备成本低，实现了废弃胶质体的再生利用，减轻资源浪费；并且该微化胶粉胶质体废弃后仍可再次回收，经再生后制成胶质体。
(3)本方法制备的微化胶粉胶质体，在原料制备中加入制备的微化胶粉，具有疏松胶质体材质的作用，新制备的胶质体致密且有疏松孔径，增加微化胶粉胶质体的柔软性，且材料性能不受温度影响；
(4)本发明制备的微化胶粉胶质体材料可应用于中性笔前段手握处部分材料外，中性笔外壳材料，或用于食品级塑料用物品加工制造的原材料，(如：塑料水果筐、菜盆、外卖盒等)，以及其他塑料制品的原材料；或橡胶制品材料添加剂，(轮胎、橡胶带等)。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种微化胶粉胶质体材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)原料共混：向预处理后的废旧胶质体中加入上述所制软化剂，微化胶粉、羊毛脂、凡士林、芦荟乳液混合均匀并加热至120-130℃乳化15-30min，即得混合料；
(2)原料乳酸化：后将混合料投入匀质乳化机反应釜中，每30-45min向反应釜中加入乳酸液50-100ml，和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、纳米改性醇酸树脂，80-120℃反应1-3h；
(3)微化胶粉胶质体制备：将混合料加入胶质体制备机中，经混合搅拌挤出胶质体，即为微化胶粉胶质体。
其中上述微化胶粉型中性笔胶质体材料包括：纳米改性醇酸树脂3-12份、微化胶粉30-42份、废旧胶质体20-35份、软化剂1-5份、羊毛脂4-10份、凡士林0.5-4份、芦荟乳液5-10份、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-3份。
其中微化胶粉的制备方法为：先将15-20份胶粉加入30-40份乙醇中，分散均匀后静置30min，再加入2-3份聚氧化乙烯和0.5-1份玻璃纤维粗纱，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min，然后加入1-2份三鲸蜡醇磷酸酯和0.5-1份环氧大豆油，混合均匀后继续微波处理3min，处理结束后立即转入0-5℃环境中静置5h，随后加热至回流状态保温混合10min，最后将所得混合物送入喷雾干燥机中充分干燥即可微化胶粉。
所述羊毛脂使用前经过预处理，其处理方法为：将10-15份羊毛脂加入2-3倍重量份乙醇中，加热使其完全溶解于乙醇后保温混合5-10min，再加入2-3份轻质碳酸钙和0.5-1份氯化钠，充分混合，并于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理3-5min，静置1-2h后加热至回流状态保温混合10-15min，然后迅速转入0-5℃环境中静置2-3h，过滤，向所得滤液中加入0.5-1份聚氧化乙烯和0.5-1份硬脂酸酰胺，再次加热至回流状态保温混合10-15min，随后自然冷却至室温，静置15-30min后将所得混合物加热至70-80℃蒸馏，待乙醇回收完全，蒸馏剩余物即为羊毛脂。
羊毛脂经过上述预处理，不仅能有效去除其本身存在的异味，还能适当降低其粘度从而提高新生胶质体制备原料的共混性。
废旧胶质体的预处理：将25-30份废旧胶质体加入2-3倍重量份水中，并加入3-5份松节油、2-3份氢化蓖麻油和0.5-1份鲸蜡醇，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波回流处理15-30min，再加入1-2份预乳化淀粉和0.5-1份硬脂酸，混合均匀后于0-5℃环境中静置2-3h，然后再次于微波频率2450MHz、功率700W下微波回流处理10-15min，所得混合物送入喷雾干燥机中，最后向干燥后所得颗粒中加入1-2份烯丙基缩水甘油醚和0.5-1份N-羟甲基丙烯酰胺，加热至40-50℃保温混合10-15min，即得预处理后的胶质体。
其中废旧胶质体的预处理中所述回流条件为：在密闭反应釜中，温度180-260℃，真空度1.5-2.6MPa。
所述纳米改性醇酸树脂由醇酸树脂改性而成，其改性方法为：向15-20份醇酸树脂中加入3-11份松节油、2-9份阳离子已烷乙二醇和1-7份聚二甲基环己胺，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min，再加入1-11份氢化蓖麻油、2-9份聚苯乙烯磺酸钠和1-9份聚乙二醇，混合均匀后继续微波处理5min，微波处理结束后立即转入0-5℃环境中密封静置3h，然后加热至90-130℃保温混合15min，向所得混合物中加入6-8份0-5℃冷水，充分混合后静置1h，随后加热至回流状态保温混合30min，并自然冷却至室温，最后送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒即为纳米改性醇酸树脂。
所述软化剂制备：向3-6份超细石油焦粉末中加入2-4份氢化松香季戊四醇酯、1-2份聚丙烯酰胺和1-2份羊毛脂，加热至120-130℃保温混合15-30min，再加入1-2份C5石油树脂和0.5-1份田菁胶，继续在120-130℃保温混合10-15min，然后趁热加入1-2份聚乙烯醇缩丁醛、0.5-1份石棉绒和0.5-1份微化胶粉，充分混合均匀，即得软化剂。
实施例2
一种微化胶粉胶质体材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)原料共混：向预处理后的废旧胶质体中加入上述所制软化剂，微化胶粉、羊毛脂、凡士林、芦荟乳液混合均匀并加热至120-130℃乳化15-30min，即得混合料；
(2)原料乳酸化：后将混合料投入匀质乳化机反应釜中，每30-45min向反应釜中加入乳酸液50-100ml，和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、纳米改性醇酸树脂，80-120℃反应1-3h；
(3)微化胶粉胶质体制备：将混合料加入胶质体制备机中，经混合搅拌挤出胶质体，即为微化胶粉胶质体。
其中上述微化胶粉型中性笔胶质体材料包括：纳米改性醇酸树脂3-12份、微化胶粉30-42份、废旧胶质体20-35份、软化剂1-5份、羊毛脂4-10份、凡士林0.5-4份、芦荟乳液5-10份、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-3份。
其中微化胶粉的制备方法为：先将15-20份胶粉加入30-40份乙醇中，分散均匀后静置30min，再加入2-3份聚氧化乙烯和0.5-1份玻璃纤维粗纱，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min，然后加入1-2份三鲸蜡醇磷酸酯和0.5-1份环氧大豆油，混合均匀后继续微波处理3min，处理结束后立即转入0-5℃环境中静置5h，随后加热至回流状态保温混合10min，最后将所得混合物送入喷雾干燥机中充分干燥即可微化胶粉。
所述羊毛脂使用前经过预处理，其处理方法为：将10-15份羊毛脂加入2-3倍重量份乙醇中，加热使其完全溶解于乙醇后保温混合5-10min，再加入2-3份轻质碳酸钙和0.5-1份氯化钠，充分混合，并于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理3-5min，静置1-2h后加热至回流状态保温混合10-15min，然后迅速转入0-5℃环境中静置2-3h，过滤，向所得滤液中加入0.5-1份聚氧化乙烯和0.5-1份硬脂酸酰胺，再次加热至回流状态保温混合10-15min，随后自然冷却至室温，静置15-30min后将所得混合物加热至70-80℃蒸馏，待乙醇回收完全，蒸馏剩余物即为羊毛脂。
羊毛脂经过上述预处理，不仅能有效去除其本身存在的异味，还能适当降低其粘度从而提高新生胶质体制备原料的共混性。
废旧胶质体的预处理：将25-30份废旧胶质体加入2-3倍重量份水中，并加入3-5份松节油、2-3份氢化蓖麻油和0.5-1份鲸蜡醇，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波回流处理15-30min，再加入1-2份预乳化淀粉和0.5-1份硬脂酸，混合均匀后于0-5℃环境中静置2-3h，然后再次于微波频率2450MHz、功率700W下微波回流处理10-15min，所得混合物送入喷雾干燥机中，最后向干燥后所得颗粒中加入1-2份烯丙基缩水甘油醚和0.5-1份N-羟甲基丙烯酰胺，加热至40-50℃保温混合10-15min，即得预处理后的胶质体。
其中废旧胶质体的预处理中所述回流条件为：在密闭反应釜中，温度180-260℃，真空度1.5-2.6MPa。
所述纳米改性醇酸树脂由醇酸树脂改性而成，其改性方法为：向15-20份醇酸树脂中加入3-11份松节油、2-9份阳离子已烷乙二醇和1-7份聚二甲基环己胺，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min，再加入1-11份氢化蓖麻油、2-9份聚苯乙烯磺酸钠和1-9份聚乙二醇，混合均匀后继续微波处理5min，微波处理结束后立即转入0-5℃环境中密封静置3h，然后加热至90-130℃保温混合15min，向所得混合物中加入6-8份0-5℃冷水，充分混合后静置1h，随后加热至回流状态保温混合30min，并自然冷却至室温，最后送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒即为纳米改性醇酸树脂。
所述软化剂制备：向3-6份超细石油焦粉末中加入2-4份氢化松香季戊四醇酯、1-2份聚丙烯酰胺和1-2份羊毛脂，加热至120-130℃保温混合15-30min，再加入1-2份C5石油树脂和0.5-1份田菁胶，继续在120-130℃保温混合10-15min，然后趁热加入1-2份聚乙烯醇缩丁醛、0.5-1份石棉绒和0.5-1份微化胶粉，充分混合均匀，即得软化剂。
对实施例1和2所制微化胶粉胶质体材料进行性能测试：
由以上实施例及检测结果得出，本发明制备的胶质体材料各项性能优质，且原材料来源节省，在不同温度下其性能改变不大。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种微化胶粉胶质体材料的制备方法，其特征在于，制备方法，包括如下步骤：
(1)原料共混：向预处理后的废旧胶质体中加入上述所制软化剂，微化胶粉、羊毛脂、凡士林、芦荟乳液混合均匀并加热至120-130℃乳化15-30min，即得混合料；
(2)原料乳酸化：后将混合料投入匀质乳化机反应釜中，每30-45min向反应釜中加入乳酸液50-100ml，和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、纳米改性醇酸树脂，80-120℃反应1-3h；
(3)微化胶粉胶质体制备：将混合料加入胶质体制备机中，经混合搅拌挤出胶质体，即为微化胶粉胶质体。
2.根据权利要求1所述的微化胶粉胶质体材料的制备方法，其特征在于：上述微化胶粉型中性笔胶质体材料包括：纳米改性醇酸树脂3-12份、微化胶粉30-42份、废旧胶质体20-35份、软化剂1-5份、羊毛脂4-10份、凡士林0.5-4份、芦荟乳液5-10份、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-3份。
3.根据权利要求1所述的微化胶粉胶质体材料的制备方法，其特征在于：其中微化胶粉的制备方法为：先将15-20份胶粉加入30-40份乙醇中，分散均匀后静置30min，再加入2-3份聚氧化乙烯和0.5-1份玻璃纤维粗纱，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min，然后加入1-2份三鲸蜡醇磷酸酯和0.5-1份环氧大豆油，混合均匀后继续微波处理3min，处理结束后立即转入0-5℃环境中静置5h，随后加热至回流状态保温混合10min，最后将所得混合物送入喷雾干燥机中充分干燥即可微化胶粉。
4.根据权利要求1所述的微化胶粉胶质体材料的制备方法，其特征在于：废旧胶质体的预处理：将25-30份废旧胶质体加入2-3倍重量份水中，并加入3-5份松节油、2-3份氢化蓖麻油和0.5-1份鲸蜡醇，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波回流处理15-30min，再加入1-2份预乳化淀粉和0.5-1份硬脂酸，混合均匀后于0-5℃环境中静置2-3h，然后再次于微波频率2450MHz、功率700W下微波回流处理10-15min，所得混合物送入喷雾干燥机中，最后向干燥后所得颗粒中加入1-2份烯丙基缩水甘油醚和0.5-1份N-羟甲基丙烯酰胺，加热至40-50℃保温混合10-15min，即得预处理后的胶质体。
5.根据权利要求4所述的微化胶粉胶质体材料的制备方法，其特征在于：其中废旧胶质体的预处理所述预乳化淀粉的处理方法为：将10-15份淀粉加热至70-80℃保温混合5min，再加入0.5-1份椰子油脂肪酸单乙醇酰胺和0.5-1份氢化棕榈油，继续保温混合10min，然后自然冷却，待温度降至35-40℃后加入0.5-1份轻质碳酸钙和0.3-0.5份十二烷基二甲基氧化胺，充分混合，并于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min，所得混合物转入-5-0℃环境中冷冻3h，最后加热至100-110℃保温混合5min即得预乳化淀粉。
6.根据权利要求1所述的微化胶粉胶质体材料的制备方法，其特征在于：微化胶粉胶质体材料应用：上述微化胶粉胶质体材料可应用于中性笔前段手握处部分材料外，中性笔外壳材料，或用于食品级塑料用物品加工制造的原材料，(如：塑料水果筐、菜盆、外卖盒等)，以及其他塑料制品的原材料；或橡胶制品材料添加剂，(轮胎、橡胶带等)。
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