CN111793310A - 一种塑料添加剂及生产工艺 - Google Patents

一种塑料添加剂及生产工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN111793310A
CN111793310A CN202010735293.3A CN202010735293A CN111793310A CN 111793310 A CN111793310 A CN 111793310A CN 202010735293 A CN202010735293 A CN 202010735293A CN 111793310 A CN111793310 A CN 111793310A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zinc
silicon
graphene oxide
selenium
zinc selenide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202010735293.3A
Other languages
English (en)
Inventor
贺俊威
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202010735293.3A priority Critical patent/CN111793310A/zh
Publication of CN111793310A publication Critical patent/CN111793310A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/18—Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/182—Graphene
    • C01B32/198—Graphene oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供了一种塑料添加剂及生产工艺，先将烷基糖苷、水和丁香油制成预混液，然后向预混液中加入硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯和水合肼，反应得到预制体，最后将预制体与氟化乙烯丙烯共聚物混料，挤出造粒得到一种塑料添加剂；其中，硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯是以氧化石墨烯与硅、硒化锌为原料制备得到，硒化锌在投料前先利用含有氧气的混合气体进行氧化预处理，从而在硒化锌表面生成均匀分布的氧化锌。所得塑料添加剂与塑料基材的相容性好，添加该塑料添加剂后所得塑料产品的力学性能优异，同时提高了导热、抑菌性能。

Description

一种塑料添加剂及生产工艺
技术领域
本发明涉及塑料加工技术领域，特别地，涉及一种塑料添加剂及生产工艺。
背景技术
塑料，又称为树脂，是一种用途非常广泛的高分子材料，其在多个领域如涂料、染料、粘合剂、纺织等诸多领域中具有非常重要的作用。塑料具有质轻、不锈蚀和绝缘性好等优点，在全球范围内应用量巨大，成为目前影响我们生活所必不可少的材料之一。近年来随着人们物质生活水平的提高，人们对塑料的要求也更加高，特别是一些特定领域，现有的塑料制品无法满足特定领域的高品质要求。
例如在电气设备领域，随着工业生产和科学技术发展，仪器和设备的热环境向高温方向迅速变化，此时电气设备产生的热量迅速积累，在使用环境温度下要使电子器件仍能可靠性地工作，及时散热能力成为影响其运行可靠性的重要因素。传统导热材料多为金属，由于耐腐蚀性很差，不易于成型加工，越发不能满足生活和生产对导热材料的要求，故而需要开发新型的导热功能材料，塑料理所应当成为一个较优选择。
提高塑料导热性的主要方法有两种：
第一，合成材料本身就是具有较高导热性的树脂基体，如具有良好导热性能的聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯等，但此类材料价格昂贵并且性能上缺乏稳定性。
第二，采用具有高导热填料填充塑料来实现，通常采用的填料有金属氧化物粉末、金属氮化物粉末、石墨粉末等导热材料填充赋予其导热性能。这种方法得到的导热塑料具有成本低、易加工、应用广的特点，但由于这两种物质的物理特性的差异，两相之间很难形成良好的接触，同时塑料基体和填料之间容易形成海岛型结构，无法形成很好的热量通道，导致热导率较低。由于这些填料自身导热性不高，制备高热导率材料时需要十分高的填充量，这不仅增加材料加工成型难度，同时还会损害其基本力学性能，从而导致材料的应用范围有限。
另外，在塑料产品的表面非常容易滋生有害细菌，人们长时间接触后会导致各种疾病的产生，同时细菌的大量滋生也会导致电气设备的腐蚀失效。随着人们生活水平的提高，越来越多的领域对材料的卫生性能提出了更高的要求，因此对于塑料的抗菌性也有了相应要求。通常使用的抗菌剂可分成无机类抗菌剂和有机类抗菌剂两大类，前者耐热性较高，但是成本高，后者杀菌效率较高，添加量较少，但是存在耐热性差和安全性低等缺点。
显然，直接添加具有导热、抑菌性能的塑料添加剂可以较低成本、方便地实现塑料产品导热、抑菌性能的提高，但是，导热、抑菌性能的提高也往往依赖于较高的填充量，潜在的相容性问题很可能影响产品的力学性能。
发明内容
本发明目的在于提供一种塑料添加剂及生产工艺，以解决导热、抑菌性能的提高与力学性能无法兼顾的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种塑料添加剂的生产工艺，具体步骤如下：
(1)先将烷基糖苷溶于水中，加入丁香油，超声波分散均匀，得到预混液；
(2)然后向预混液中加入硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯和水合肼，反应得到预制体；
(3)最后将预制体与氟化乙烯丙烯共聚物混料，挤出造粒，即得所述的一种塑料添加剂；
其中，所述硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯是以氧化石墨烯与硅、硒化锌为原料制备得到，硒化锌在投料前先利用含有氧气的混合气体进行氧化预处理，从而在硒化锌表面生成均匀分布的氧化锌。
优选的，所述硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯的制备方法如下：
(A)硒化锌的预处理：先将硒化锌粉末置于管式炉内，同时通入氧气和氮气组成的混合气体，400～500℃反应2～4小时，自然冷却至室温(25℃)，即得预处理硒化锌；
(B)然后将氧化石墨烯加入无水乙醇中，超声波分散20～30分钟，接着加入硅的分散液和步骤(A)所得预处理硒化锌，继续超声波分散20～30分钟，得到混合液；
(C)最后在惰性气体气氛下，将步骤(B)所得混合液水浴加热至90～100℃，持续搅拌加热直至干燥，得到混合粉，转移至管式炉内，经固相反应得到所述的硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯。
进一步优选的，硒化锌粉末、氧化石墨烯、无水乙醇、硅的分散液的质量体积比为0.2～0.3g：1g：50～60mL：30～40mL；其中，所述硅的分散液是将硅粉加入250～300倍重量的水中，超声波分散3～4小时而得。
进一步优选的，步骤(A)中，氧气和氮气的体积比为1：4，各自流量分别为50mL/分钟、200mL/分钟。
进一步优选的，步骤(A)中的升温速率为8～10℃/分钟。升温速率快可以控制氧化锌的硒化锌表面的沉积不会过多，以免影响产品的抑菌、导热性能。
进一步优选的，步骤(B)中，所述氧化石墨烯是利用改进的Hummers法制备得到的。
进一步优选的，步骤(C)中，固相反应的工艺条件为：在惰性气体气氛下，420～450℃反应8～10小时；所述惰性气体选自氩气或氦气。
优选的，步骤(1)中，烷基糖苷、水和丁香油的质量比为1：6～8：3～4。
优选的，步骤(1)中，超声波分散时间为30～40分钟。
优选的，步骤(2)中，预混液与硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯、水合肼的质量比为1：0.1～0.2：0.5～0.6，水合肼的质量浓度为40～50％。
优选的，步骤(2)中，预制体的反应条件为：在惰性气体气氛下，投料完成后，先水浴加热至90～100℃，持续搅拌加热直至干燥，得到混合粉，转移至管式炉内，经固相反应得到预制体。
进一步优选的，固相反应的工艺条件为：在惰性气体气氛下，200～300℃反应6～8小时；所述惰性气体选自氩气或氦气。
优选的，步骤(3)中，预制体与氟化乙烯丙烯共聚物的质量比为1：0.5～0.8。
优选的，步骤(3)中，先利用混料机实现混料，具体工艺条件为：转速1600～1800rpm，混料时间为10～12分钟；再转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，具体工艺条件为：机身第一段290～310℃，第二段320～330℃，第三段340～360℃，第四段370～380℃，机头温度380℃，模套400～410℃，螺杆转速20～30r/分钟。
本发明还提供了上述生产工艺得到的一种塑料添加剂。
本发明还提供了上述一种塑料添加剂在制备导热、抑菌塑料中的应用。
优选的，所述塑料包括但不限于聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚酰胺、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸树脂、聚氨基甲酸乙酯。
本发明还提供了上述一种塑料添加剂的使用方法，将所述塑料添加剂加入到塑料切片中，搅拌均匀得到混合物料，然后将所述混合物料加工成相应的塑料产品即可；其中，塑料添加剂的添加量为塑料切片重量的0.5～0.8％。
本发明具有以下有益效果：
本发明先将烷基糖苷、水和丁香油制成预混液，然后向预混液中加入硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯和水合肼，反应得到预制体，最后将预制体与氟化乙烯丙烯共聚物混料，挤出造粒得到一种塑料添加剂；其中，硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯是以氧化石墨烯与硅、硒化锌为原料制备得到，硒化锌在投料前先利用含有氧气的混合气体进行氧化预处理，从而在硒化锌表面生成均匀分布的氧化锌。所得塑料添加剂与塑料基材的相容性好，添加该塑料添加剂后所得塑料产品的力学性能优异，同时提高了导热、抑菌性能。
氟化乙烯丙烯共聚物是四氟乙烯与六氟乙烯共聚而成，一方面大分子主链可以与塑料基材良好相容，保证添加该塑料添加剂后所得塑料产品的力学性能，另一方面大分子主链上还有含氟的分支，引入的氟可与预制体中的硅形成硅氟键，形成导热通路，有助于制成导热性能好的塑料产品。
烷基糖苷含有长链烷基和若干个羟基；丁香油的主要成分包括丁香酚、石竹烯、乙酸丁香酚酯、甲基戊基酮等，具有一定的抑菌性；烷基糖苷中的羟基与丁香油中的羟基形成氢键作用，引入丁香油的抑菌性，而烷基糖苷中的长链烷基有利于与塑料基材的相容性，保证所得塑料产品的力学性能。
在水合肼的还原作用下，硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯还原为硅、硒、锌共掺杂石墨烯，石墨烯具有一定的导热性，但石墨烯本身含有点缺陷、双空位缺陷、三角形空位缺陷等晶格缺陷，这些晶格缺陷破坏了石墨烯晶体的完美对称结构，对石墨烯性能造成负面影响。本发明引入硅、硒、锌掺杂，可以填充这些晶格缺陷，形成完整的导热通路，提高导热性能。
石墨烯表面有流动的电子云，掺杂后有助于形成更多空穴-电子对，空穴、光电子等活性物质会攻击细菌细胞，使得细菌蛋白质变性，强化抑菌作用。硒能导热，掺杂石墨烯后形成更多的导热通路，强化导热性能；同时，硒对锌具有吸电子作用，促使锌离子化形成较多空轨道，空轨道非常容易与蛋白质形成配离子，形成配离子后蛋白质功能就丧失，使体内的蛋白质凝固及变性，使得细菌在复制过程中失去活性，进一步增强抑菌作用。
硒化锌在投料前先利用含有氧气的混合气体进行氧化预处理，从而在硒化锌表面生成均匀分布的氧化锌，也就是在硒化锌表面形成异质结构，大大提高了比表面积，促进了热量的迅速耗散，显著提高产品的导热性能。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
一种塑料添加剂的生产工艺，具体步骤如下：
(1)先将烷基糖苷溶于水中，加入丁香油，超声波分散均匀，得到预混液；
(2)然后向预混液中加入硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯和水合肼，反应得到预制体；
(3)最后将预制体与氟化乙烯丙烯共聚物混料，挤出造粒，即得所述的一种塑料添加剂；
其中，所述硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯是以氧化石墨烯与硅、硒化锌为原料制备得到，硒化锌在投料前先利用含有氧气的混合气体进行氧化预处理，从而在硒化锌表面生成均匀分布的氧化锌。
所述硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯的制备方法如下：
(A)硒化锌的预处理：先将硒化锌粉末置于管式炉内，同时通入氧气和氮气组成的混合气体，400℃反应4小时，自然冷却至室温(25℃)，即得预处理硒化锌；
(B)然后将氧化石墨烯加入无水乙醇中，超声波分散20分钟，接着加入硅的分散液和步骤(A)所得预处理硒化锌，继续超声波分散30分钟，得到混合液；
(C)最后在惰性气体气氛下，将步骤(B)所得混合液水浴加热至90℃，持续搅拌加热直至干燥，得到混合粉，转移至管式炉内，经固相反应得到所述的硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯。
硒化锌粉末、氧化石墨烯、无水乙醇、硅的分散液的质量体积比为0.3g：1g：50mL：40mL；其中，所述硅的分散液是将硅粉加入250倍重量的水中，超声波分散4小时而得。
步骤(A)中，氧气和氮气的体积比为1：4，各自流量分别为50mL/分钟、200mL/分钟。
步骤(A)中的升温速率为8℃/分钟。升温速率快可以控制氧化锌的硒化锌表面的沉积不会过多，以免影响产品的抑菌、导热性能。
步骤(B)中，所述氧化石墨烯是利用改进的Hummers法制备得到的。
步骤(C)中，固相反应的工艺条件为：在惰性气体气氛下，450℃反应8小时；所述惰性气体为氩气。
步骤(1)中，烷基糖苷、水和丁香油的质量比为1：8：3。
步骤(1)中，超声波分散时间为40分钟。
步骤(2)中，预混液与硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯、水合肼的质量比为1：0.1：0.6，水合肼的质量浓度为40％。
步骤(2)中，预制体的反应条件为：在惰性气体气氛下，投料完成后，先水浴加热至100℃，持续搅拌加热直至干燥，得到混合粉，转移至管式炉内，经固相反应得到预制体。
固相反应的工艺条件为：在惰性气体气氛下，200℃反应8小时；所述惰性气体为氩气。
步骤(3)中，预制体与氟化乙烯丙烯共聚物的质量比为1：0.5。
步骤(3)中，先利用混料机实现混料，具体工艺条件为：转速1800rpm，混料时间为10分钟；再转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，具体工艺条件为：机身第一段310℃，第二段320℃，第三段360℃，第四段370℃，机头温度380℃，模套410℃，螺杆转速20r/分钟。
实施例2：
一种塑料添加剂的生产工艺，具体步骤如下：
(1)先将烷基糖苷溶于水中，加入丁香油，超声波分散均匀，得到预混液；
(2)然后向预混液中加入硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯和水合肼，反应得到预制体；
(3)最后将预制体与氟化乙烯丙烯共聚物混料，挤出造粒，即得所述的一种塑料添加剂；
其中，所述硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯是以氧化石墨烯与硅、硒化锌为原料制备得到，硒化锌在投料前先利用含有氧气的混合气体进行氧化预处理，从而在硒化锌表面生成均匀分布的氧化锌。
所述硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯的制备方法如下：
(A)硒化锌的预处理：先将硒化锌粉末置于管式炉内，同时通入氧气和氮气组成的混合气体，500℃反应2小时，自然冷却至室温(25℃)，即得预处理硒化锌；
(B)然后将氧化石墨烯加入无水乙醇中，超声波分散30分钟，接着加入硅的分散液和步骤(A)所得预处理硒化锌，继续超声波分散20分钟，得到混合液；
(C)最后在惰性气体气氛下，将步骤(B)所得混合液水浴加热至100℃，持续搅拌加热直至干燥，得到混合粉，转移至管式炉内，经固相反应得到所述的硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯。
硒化锌粉末、氧化石墨烯、无水乙醇、硅的分散液的质量体积比为0.2g：1g：60mL：30mL；其中，所述硅的分散液是将硅粉加入300倍重量的水中，超声波分散3小时而得。
步骤(A)中，氧气和氮气的体积比为1：4，各自流量分别为50mL/分钟、200mL/分钟。
步骤(A)中的升温速率为10℃/分钟。升温速率快可以控制氧化锌的硒化锌表面的沉积不会过多，以免影响产品的抑菌、导热性能。
步骤(B)中，所述氧化石墨烯是利用改进的Hummers法制备得到的。
步骤(C)中，固相反应的工艺条件为：在惰性气体气氛下，420℃反应10小时；所述惰性气体为氦气。
步骤(1)中，烷基糖苷、水和丁香油的质量比为1：6：4。
步骤(1)中，超声波分散时间为30分钟。
步骤(2)中，预混液与硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯、水合肼的质量比为1：0.2：0.5，水合肼的质量浓度为50％。
步骤(2)中，预制体的反应条件为：在惰性气体气氛下，投料完成后，先水浴加热至90℃，持续搅拌加热直至干燥，得到混合粉，转移至管式炉内，经固相反应得到预制体。
固相反应的工艺条件为：在惰性气体气氛下，300℃反应6小时；所述惰性气体为氦气。
步骤(3)中，预制体与氟化乙烯丙烯共聚物的质量比为1：0.8。
步骤(3)中，先利用混料机实现混料，具体工艺条件为：转速1600rpm，混料时间为12分钟；再转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，具体工艺条件为：机身第一段290℃，第二段330℃，第三段340℃，第四段380℃，机头温度380℃，模套400℃，螺杆转速30r/分钟。
实施例3：
一种塑料添加剂的生产工艺，具体步骤如下：
(1)先将烷基糖苷溶于水中，加入丁香油，超声波分散均匀，得到预混液；
(2)然后向预混液中加入硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯和水合肼，反应得到预制体；
(3)最后将预制体与氟化乙烯丙烯共聚物混料，挤出造粒，即得所述的一种塑料添加剂；
其中，所述硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯是以氧化石墨烯与硅、硒化锌为原料制备得到，硒化锌在投料前先利用含有氧气的混合气体进行氧化预处理，从而在硒化锌表面生成均匀分布的氧化锌。
所述硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯的制备方法如下：
(A)硒化锌的预处理：先将硒化锌粉末置于管式炉内，同时通入氧气和氮气组成的混合气体，450℃反应3小时，自然冷却至室温(25℃)，即得预处理硒化锌；
(B)然后将氧化石墨烯加入无水乙醇中，超声波分散25分钟，接着加入硅的分散液和步骤(A)所得预处理硒化锌，继续超声波分散25分钟，得到混合液；
(C)最后在惰性气体气氛下，将步骤(B)所得混合液水浴加热至95℃，持续搅拌加热直至干燥，得到混合粉，转移至管式炉内，经固相反应得到所述的硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯。
硒化锌粉末、氧化石墨烯、无水乙醇、硅的分散液的质量体积比为0.25g：1g：55mL：35mL；其中，所述硅的分散液是将硅粉加入280倍重量的水中，超声波分散3.5小时而得。
步骤(A)中，氧气和氮气的体积比为1：4，各自流量分别为50mL/分钟、200mL/分钟。
步骤(A)中的升温速率为9℃/分钟。升温速率快可以控制氧化锌的硒化锌表面的沉积不会过多，以免影响产品的抑菌、导热性能。
步骤(B)中，所述氧化石墨烯是利用改进的Hummers法制备得到的。
步骤(C)中，固相反应的工艺条件为：在惰性气体气氛下，435℃反应9小时；所述惰性气体为氩气。
步骤(1)中，烷基糖苷、水和丁香油的质量比为1：7：3.5。
步骤(1)中，超声波分散时间为35分钟。
步骤(2)中，预混液与硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯、水合肼的质量比为1：0.15：0.55，水合肼的质量浓度为45％。
步骤(2)中，预制体的反应条件为：在惰性气体气氛下，投料完成后，先水浴加热至95℃，持续搅拌加热直至干燥，得到混合粉，转移至管式炉内，经固相反应得到预制体。
固相反应的工艺条件为：在惰性气体气氛下，250℃反应7小时；所述惰性气体为氩气。
步骤(3)中，预制体与氟化乙烯丙烯共聚物的质量比为1：0.7。
步骤(3)中，先利用混料机实现混料，具体工艺条件为：转速1700rpm，混料时间为11分钟；再转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，具体工艺条件为：机身第一段300℃，第二段325℃，第三段350℃，第四段375℃，机头温度380℃，模套405℃，螺杆转速25r/分钟。
对比例1
在制备预混液时略去丁香油；
其余同实施例1。
对比例2
用硒、锌共掺杂氧化石墨烯替换硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯；
其余同实施例1。
对比例3
略去步骤(3)；
其余同实施例1。
对比例4
硒化锌在投料前未经氧化预处理；
其余同实施例1。
试验例
将实施例1～3和对比例1～4所得塑料添加剂加入到聚丙烯切片中，搅拌均匀得到混合物料，然后将所述混合物料加工成50mm×50mm×1mm的聚丙烯塑料产品即可；其中，塑料添加剂的添加量为聚丙烯切片重量的0.6％。将相同尺寸的纯聚丙烯塑料(直接用聚丙烯切片制成)作为对照组，测试所得聚丙烯塑料产品的各项性能，结果见表1。
其中，抑菌性能参考QB/T2591-2003，热导率利用热导率检测仪检测，力学性能参考GB/T1040.1-2018。
表1.塑料产品性能比较
Figure BDA0002604795120000081
由表1可知，实施例1～5的塑料添加剂可以赋予聚丙烯塑料优异的力学性能、导热性和抑菌性。对比例1在制备预混液时略去丁香油，塑料产品的抑菌性明显变差，说明丁香油与硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯协同增强抑菌性；对比例2中用硒、锌共掺杂氧化石墨烯替换硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯，产品力学性能导热性能明显变差，说明硅掺杂有利于硅氟键的形成，进而提高力学性能和导热性能；对比例3略去步骤(3)，缺少氟化乙烯丙烯共聚物会导致与塑料基材的相容性明显变差，影响产品的力学性能，当然也会影响导热性能、抑菌性；对比例4的硒化锌在投料前未经氧化预处理，产品导热性能明显变差，说明硒化锌表面形成氧化锌有利于热量耗散，进而提高产品的导热性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种塑料添加剂的生产工艺，其特征在于，具体步骤如下：
(1)先将烷基糖苷溶于水中，加入丁香油，超声波分散均匀，得到预混液；
(2)然后向预混液中加入硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯和水合肼，反应得到预制体；
(3)最后将预制体与氟化乙烯丙烯共聚物混料，挤出造粒，即得所述的一种塑料添加剂；
其中，所述硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯是以氧化石墨烯与硅、硒化锌为原料制备得到，硒化锌在投料前先利用含有氧气的混合气体进行氧化预处理，从而在硒化锌表面生成均匀分布的氧化锌。
2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯的制备方法如下：
(A)硒化锌的预处理：先将硒化锌粉末置于管式炉内，同时通入氧气和氮气组成的混合气体，400～500℃反应2～4小时，自然冷却至室温，即得预处理硒化锌；
(B)然后将氧化石墨烯加入无水乙醇中，超声波分散20～30分钟，接着加入硅的分散液和步骤(A)所得预处理硒化锌，继续超声波分散20～30分钟，得到混合液；
(C)最后在惰性气体气氛下，将步骤(B)所得混合液水浴加热至90～100℃，持续搅拌加热直至干燥，得到混合粉，转移至管式炉内，经固相反应得到所述的硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯。
3.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中，烷基糖苷、水和丁香油的质量比为1：6～8：3～4。
4.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中，超声波分散时间为30～40分钟。
5.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，步骤(2)中，预混液与硅、硒、锌共掺杂氧化石墨烯、水合肼的质量比为1：0.1～0.2：0.5～0.6，水合肼的质量浓度为40～50％。
6.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，步骤(2)中，预制体的反应条件为：在惰性气体气氛下，投料完成后，先水浴加热至90～100℃，持续搅拌加热直至干燥，得到混合粉，转移至管式炉内，经固相反应得到预制体。
7.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，步骤(3)中，预制体与氟化乙烯丙烯共聚物的质量比为1：0.5～0.8。
8.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，步骤(3)中，先利用混料机实现混料，具体工艺条件为：转速1600～1800rpm，混料时间为10～12分钟；再转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，具体工艺条件为：机身第一段290～310℃，第二段320～330℃，第三段340～360℃，第四段370～380℃，机头温度380℃，模套400～410℃，螺杆转速20～30r/分钟。
9.权利要求1～8中任一项所述生产工艺得到的一种塑料添加剂。
10.权利要求9所述一种塑料添加剂在制备导热、抑菌塑料中的应用。
CN202010735293.3A 2020-07-28 2020-07-28 一种塑料添加剂及生产工艺 Withdrawn CN111793310A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010735293.3A CN111793310A (zh) 2020-07-28 2020-07-28 一种塑料添加剂及生产工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010735293.3A CN111793310A (zh) 2020-07-28 2020-07-28 一种塑料添加剂及生产工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111793310A true CN111793310A (zh) 2020-10-20

Family

ID=72828273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010735293.3A Withdrawn CN111793310A (zh) 2020-07-28 2020-07-28 一种塑料添加剂及生产工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111793310A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113462109A (zh) * 2021-07-02 2021-10-01 科迈特新材料有限公司 一种基于石墨烯的塑料添加剂及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113462109A (zh) * 2021-07-02 2021-10-01 科迈特新材料有限公司 一种基于石墨烯的塑料添加剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10351677B2 (en) Graphene-containing composite material, preparation method and use thereof
CN108250747B (zh) 一种热塑性聚醚酰亚胺绝缘导热复合材料及其制备方法
CN110172208B (zh) 一种石墨烯复合抗静电聚丙烯塑料及其制备方法
CN103243563B (zh) 一种聚乳酸/聚苯胺复合导电纤维的制备方法
CN108192218B (zh) 一种三维互穿网络结构导电合金材料及其制备方法
CN111793310A (zh) 一种塑料添加剂及生产工艺
CN112552624A (zh) 一种改善聚三氟氯乙烯树脂加工性及其制品力学韧性的方法
WO2023029272A1 (zh) 一种抗菌材料
CN103319809A (zh) 耐老化abs/pvc复合材料
CN113881076B (zh) 一种耐高温老化玻璃纤维增强尼龙材料及其制备方法
CN109294032B (zh) 一种多元复合填充粒子改性导热pe复合材料及其制备方法
CN112239576A (zh) 一种石墨烯改性高密度聚乙烯材料及其制备方法和应用
CN112300475A (zh) 一种含石墨烯的高导热辐照交联聚乙烯管材及其制备方法
CN104845150A (zh) 一种pet/ptt/碳纳米管复合材料及其制备方法
CN111978661A (zh) 一种高阻水耐腐蚀聚三氟氯乙烯材料及其改性方法
TWI753706B (zh) 一種導電塑膠及其應用
CN105762123A (zh) 一种还原氧化石墨烯聚合物散热片
CN105273292A (zh) 一种线性低密度聚乙烯助剂母粒及其制备方法
CN101161704B (zh) 一种提高茂金属聚乙烯交联效率和优化交联物网络结构的方法
CN113372640A (zh) 一种高导热发泡复合材料
CN111704758A (zh) 5g光缆护套用pe塑料颗粒加工方法
CN111205616A (zh) 一种耐冷热交变的无卤阻燃聚碳酸酯合金及其制备方法
CN107880291B (zh) 一种自组装高导热抗静电聚酯多孔膜的制备方法
CN107936396A (zh) 一种耐磨pe‑ps合金
CN104448640A (zh) 一种石墨烯-聚碳酸亚丙酯绿色复合材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20201020