CN109504000A - 一种多元改性纳米加工助剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于橡塑助剂领域，具体涉及一种多元改性纳米加工助剂及其制备方法，加工助剂包括多元改性纳米颗粒粉体载体及功能性加工原料，本发明的制备方法包括如下步骤：(1)将多元改性纳米颗粒粉体和端胺基多元醇酯等原料投入高混机中进行混捏包覆复合得到多元改性纳米颗粒粉体载体；(2)将多元改性纳米颗粒粉体载体与功能性加工原料投入到高混机后进行二次混捏包覆复合得多元改性纳米加工助剂。本发明的加工助剂增强增韧性能、耐候性及耐低温性能优良，可提高PVC粘附效能、缩短塑化时间，增加物料流动性及辅料填充量，本发明的制备方法缩短了工艺流程，降低了生产成本，避免废水产生，利于降低加工能耗，且制备的加工助剂在树脂中的分散性能和加工性能均得到了提高。

Description

一种多元改性纳米加工助剂及其制备方法
技术领域
本发明属于橡塑助剂领域，涉及非弹性体(刚性粒子)增强增韧，对无机刚性粒子增韧聚合及其制备方法，具体涉及一种多元改性纳米加工助剂及其制备方法。
背景技术
传统的功能性加工助剂主要有CPE/ACR/MBS等，其增强增韧性能、耐候性和耐低温性能等都无法满足目前塑胶制造业生产的需求，且多为通过化学乳化在引发剂的引发作用下进行聚合而成，生产工艺流程耗时长，对工艺条件要求严苛，且耐热性时短，生产和使用成本高。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种多元改性纳米加工助剂，该加工助剂的增强增韧性能、耐候性及耐低温性能优良，可提高PVC粘附效能，缩短塑化时间，增加物料流动性及辅料填充量，本发明的另一目的在于提供一种多元改性纳米加工助剂的制备方法，该方法加工工艺条件范围宽，在通用包覆复合形成新型大分子高活性合金材料的基础上根据客户的生产配方，实施与客户调试生产物流配方。
本发明的目的通过下述技术方案实现：包括多元改性纳米颗粒粉体载体及功能性加工原料，所述多元改性纳米颗粒粉体载体包括如下重量份的原料：非金属纳米颗粒粉体90-98份、硬脂酸钙0.3-0.5份、环氧大豆油0.5-1份、端胺基多元醇酯1.5-3.2份以及硬脂酸0.3-0.5份。
本发明所公布的多元改性纳米加工助剂增强增韧性能、耐候性及耐低温性能优良，可提高PVC粘附效能、缩短塑化时间，增加物料流动性及辅料填充量。
本发明采用硬脂酸钙、环氧大豆油、端胺基多元醇酯以及硬脂酸对非金属纳米颗粒粉体进行改性，可以有效提高纳米颗粒和基体树脂的界面粘接作用力，改性后的纳米颗粒的分散性及与树脂的交联性都得到提高，起到了应力集中的作用。
本发明使用非金属纳米颗粒粉体制备多元改性纳米颗粒粉体载体，使得生产成本低且环保无毒。
进一步的，所述端胺基多元醇酯为JL-G02FX型端胺基多元醇酯。
进一步的，所述多元改性纳米颗粒粉体载体包括如下重量份的原料：非金属纳米颗粒粉体95份、硬脂酸钙0.48份、环氧大豆油0.95份、JL-G02FX2份以及硬脂酸0.48份。
进一步的，非金属纳米颗粒粉体的粒径为65-90nm。
本发明中使用粒径为65-90nm的非金属纳米颗粒粉体，使得制备的改性纳米颗粒载体有好的分散性。
进一步的，所述功能性加工助剂包括如下重量占比的原料CPE8-12％、ACR5-8％、M-80树脂8-12％、MBS 5-8％以及高分子聚酯可塑剂1-2％。
进一步的，所述功能性加工助剂包括如下重量占比的原料CPE9.87、ACR6.58％、M-80树脂9.87％、MBS6.58％以及高分子聚酯可塑剂1.32％。
一种多元改性纳米加工助剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将所述非金属纳米颗粒粉体、硬脂酸钙、环氧大豆油、端胺基多元醇酯以及硬脂酸投入高混机中进行混捏包覆复合得到多元改性纳米颗粒粉体载体；(2)将多元改性纳米颗粒粉体载体与所述功能性加工原料投入到高混机后进行二次混捏包覆复合得多元改性纳米加工助剂。
本发明采用通过直接混捏聚合自行合成，一方面，既缩短了工艺流程，降低生产成本，避免废水产生，又在同一高混捏机内同时合成共混合功能性助剂，熔融态下的分子级共生更有利于其“络合物”的形成，从而能够将多元改性纳米体系的协效功能作用发挥到极致；另一方面，以低分子均聚树脂和饱和高分子材料及具有核一壳结构的丙烯酸酯类共聚物料通过有机化学干法工艺直接包覆复合改性聚合，从而能够最大限度地发挥其协效功能作用，另外产品配方中的润滑组分对功能特性组分在微观上实现了包覆，能够提高其在树脂中的分散性能和加工性能，利于降低加工能耗。
进一步的，步骤(1)中所述高混机为卧式高混机，所述卧式高混机中加热到80-110℃，混捏40-60分钟。
进一步的，步骤(1)中所述高混机为立式高混机，所述立式高混机中加热到80-110℃，混捏20-30分钟。
进一步的，步骤(2)中所述高混机为卧式高混机，所述卧式高混机中加热到60-100℃，混捏40-60分钟。
进一步的，步骤(2)中所述高混机为立式高混机，所述立式高混机中加热到60-100℃，混捏20-30分钟。
本发明的有益效果在于：本发明所公布的多元改性纳米加工助剂增强增韧性能、耐候性及耐低温性能优良，可提高PVC粘附效能、缩短塑化时间，增加物料流动性及辅料填充量，本发明所公布的多元改性纳米加工助剂的制备方法缩短了工艺流程，降低了生产成本，避免废水产生，利于降低加工能耗，且制备的多元改性纳米加工助剂在树脂中的分散性能和加工性能均得到了提高。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1，
一种多元改性纳米加工助剂，包括多元改性纳米颗粒粉体载体及功能性加工原料，所述多元改性纳米颗粒粉体载体包括如下重量份的原料：非金属纳米颗粒粉体95份、硬脂酸钙0.48份、环氧大豆油0.95份、JL-G02FX2.0份以及硬脂酸0.48份。
进一步的，非金属纳米颗粒粉体的粒径为65-90nm。
进一步的，所述功能性加工原料包括如下重量占比的原料CPE9.87％、ACR6.58％、M-80树脂9.87％、MBS6.58％以及高分子聚酯可塑剂1.32％。
一种多元改性纳米加工助剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将所述非金属纳米颗粒粉体、硬脂酸钙、环氧大豆油、端胺基多元醇酯以及硬脂酸投入高混机中进行混捏包覆复合得到多元改性纳米颗粒粉体载体；(2)将多元改性纳米颗粒粉体载体与所述功能性加工原料投入到高混机后进行二次混捏包覆复合得多元改性纳米加工助剂。
进一步的，步骤(1)中所述高混机为卧式高混机，所述卧式高混机中加热到80℃，混捏40分钟；步骤(2)中所述高混机为卧式高混机，所述卧式高混机中加热到60℃，混捏60分钟。
实施例2，
实施例2与实施例1的区别在于：所述多元改性纳米颗粒粉体载体包括如下重量份的原料：非金属纳米颗粒粉体90份、硬脂酸钙0.3份、环氧大豆油0.5份、端胺基多元醇酯1.5份以及硬脂酸0.3份。
实施例3，
实施例3与实施例1的区别在于：所述多元改性纳米颗粒粉体载体包括如下重量份的原料：非金属纳米颗粒粉体98份、硬脂酸钙0.5份、环氧大豆油1份、JL-G02FX型端胺基多元醇酯3.2份以及硬脂酸0.5份。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于：所述功能性加工原料包括如下重量占比的原料CPE 12％、ACR 8％、M-80树脂12％、MBS 8％以及高分子聚酯可塑剂1-2％。
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于：所述功能性加工原料包括如下重量占比的原料CPE 8％、ACR 5％、M-80树脂12％、MBS 5％以及高分子聚酯可塑剂1％。
实施例6
实施例6与实施例1的区别在于：步骤(1)中所述高混机为立式高混机，所述立式高混机中加热到80℃，混捏30分钟；步骤(2)中所述高混机为立式高混机，所述立式高混机中加热到60℃，混捏30分钟。
实施例7
实施例7与实施例1的区别在于：步骤(1)中所述高混机为立式高混机，所述立式高混机中加热到110℃，混捏20分钟；步骤(2)中所述高混机为立式高混机，所述立式高混机中加热到100℃，混捏20分钟。
实施例8
实施例8与实施例1的区别在于：步骤(1)中所述高混机为卧式高混机，所述卧式高混机中加热到110℃，混捏40分钟；步骤(2)中所述高混机为卧式高混机，所述卧式高混机中加热到100℃，混捏40分钟。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，但本发明不局限于上述详细原料配比及具体操作方法，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多元改性纳米加工助剂，其特征在于，包括多元改性纳米颗粒粉体载体及功能性加工原料，所述多元改性纳米颗粒粉体载体包括如下重量份的原料：非金属纳米颗粒粉体90-98份、硬脂酸钙0.3-0.5份、环氧大豆油0.5-1份、端胺基多元醇酯1.5-3.2份以及硬脂酸0.3-0.5份。
2.根据权利要求1所述的所述多元改性纳米加工助剂，其特征在于，所述多元改性纳米颗粒粉体载体包括如下重量份的原料：非金属纳米颗粒粉体95份、硬脂酸钙0.48份、环氧大豆油0.95份、端胺基多元醇酯2份以及硬脂酸0.48份。
3.根据权利要求1所述的所述多元改性纳米加工助剂，其特征在于，非金属纳米颗粒粉体的粒径为65-90nm。
4.根据权利要求1所述的所述多元改性纳米加工助剂，其特征在于，所述功能性加工原料包括如下重量占比的原料CPE8-12％、ACR5-8％、M-80树脂8-12％、MBS5-8％以及高分子聚酯可塑剂1-2％。
5.根据权利要求4所述的所述多元改性纳米加工助剂，其特征在于，所述功能性加工原料包括如下重量占比的原料CPE9.87％、ACR6.58％、M-80树脂9.87％、MBS6.58％以及高分子聚酯可塑剂1.32％。
6.根据权利要求1-5所述的所述多元改性纳米加工助剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将所述非金属纳米颗粒粉体、硬脂酸钙、环氧大豆油、端胺基多元醇酯以及硬脂酸投入高混机中进行混捏包覆复合得到多元改性纳米颗粒粉体载体；(2)将多元改性纳米颗粒粉体载体与所述功能性加工原料投入到高混机后进行二次混捏包覆复合得多元改性纳米加工助剂。
7.根据权利要求6所述的所述多元改性纳米加工助剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述高混机为卧式高混机，所述卧式高混机中加热到80-110℃，混捏40-60分钟。
8.根据权利要求6所述的所述多元改性纳米加工助剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述高混机为立式高混机，所述立式高混机中加热到80-110℃，混捏20-30分钟。
9.根据权利要求6所述的所述多元改性纳米加工助剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述高混机为卧式高混机，所述卧式高混机中加热到60-100℃，混捏40-60分钟。
10.根据权利要求6所述的所述多元改性纳米加工助剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述高混机为立式高混机，所述立式高混机中加热到60-100℃，混捏20-30分钟。
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