CN111808368A - 一种微孔聚合物载体及其制备方法与应用 - Google Patents

一种微孔聚合物载体及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及多孔聚合物的技术领域,提供了一种微孔聚合物载体,按重量份计,原料包含:聚烯烃树脂100‑150份,改性剂5‑25份,成核剂0.1‑5份;所述原料还包括发泡剂,所述发泡剂的加入量为聚烯烃树脂质量的1‑25%。该微孔聚合物载体适用于吸附各种不同种类的助剂,提高该种类的高稳定性聚合物载体材料负载的使用范围,可以用于吸附抗菌剂、增塑剂、相变材料、光稳定剂、抗菌剂、抗氧剂、干硅烷、抗静电剂、色浆、除味剂、香料以及催化剂等物质,并且,该微孔聚合物载体的发泡性能比较稳定,提高发泡效率,可形成大小均匀的微孔。

Description

一种微孔聚合物载体及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及多孔聚合物的技术领域,具体的更涉及一种微孔聚合物载体及其制备方法与应用。
背景技术
在材料科学研究中人们注意到许多天然材料因其多孔的结构而具备高孔隙率、低密度、大比表面积等优良的性能。因此,人们发展出了各种人造多孔材料,其可分为金属和非金属两大类,也可细分为多孔陶瓷材料、聚合物多孔材料和多孔金属材料不同的类型。其中,聚烯烃具有性价比高、力学性能好和热性能稳定等优点,广泛应用于工农业、医疗卫生和日常生活等各个领域,是一种重要的高分子材料,聚合物多孔材料具有高孔隙率、低密度、大比表面积和很好的物质输送能力等优点,在吸附与分离、催化、传感器、分子识别、生物组织工程以及环境科学等方面有着很高的应用价值,因此引起人们极大的兴趣,其较大的比表面积使得其可以被广泛应用到水净化、水处理、吸附材料等多种领域。但是聚合物多孔材料会存在加工效率低、开孔不可控、吸附效率差的缺点,不能满足工业化生产需求。
发明内容
为了解决上述的技术问题,本发明中的第一个方面提供了一种微孔聚合物载体,按重量份计,原料包含:聚烯烃树脂100-150份,改性剂5-25份,成核剂0.1-5份;所述原料还包括发泡剂,所述发泡剂的加入量为聚烯烃树脂质量的1-25%。
作为一种优选的技术方案,本发明中所述聚烯烃树脂选自聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂、聚乙烯、聚酯类、聚乳酸树脂、聚氯乙烯中的一种或多种的组合。
作为一种优选的技术方案,本发明中所述聚丙烯为聚丙烯无规共聚物;所述聚丙烯无规共聚物的熔体流动指数为5-20g/10min。
作为一种优选的技术方案,本发明中所述发泡剂选自二氧化碳、氮气、C1-C5的小分子醇、偶氮二甲酰胺、水、丁烷、丙烷、戊烷、1,1,1,2-四氟乙烷、氩气中的一种或多种的组合。
作为一种优选的技术方案,本发明中所述成核剂选自碳酸钙、滑石粉、高岭土、二氧化硅、硫酸钡、炭黑、碳酸氢钠、稀土化合物、柠檬酸中的一种或多种的组合。
作为一种优选的技术方案,本发明中所述稀土化合物包含铈氧化物、铈硫酸盐、钇氧化物、镱氧化物中的至少一种。
作为一种优选的技术方案,本发明中所述改性剂包括含乙烯基的硅油。
作为一种优选的技术方案,本发明中所述含乙烯基的硅油中乙烯基含量为0.3-1.1wt%。
本发明的第二个方面提供了一种所述的微孔聚合物载体的制备方法,步骤至少包括:将聚烯烃树脂、改性剂、成核剂混合后加入挤出机中,并在挤出机的压缩段注入发泡剂,挤出、拉伸冷却、造粒,即得。
本发明的第三个方面提供了一种所述的微孔聚合物载体的应用,应用于吸附抗菌剂、增塑剂、相变材料、光稳定剂、抗菌剂、抗氧剂、干硅烷、抗静电剂、色浆、除味剂、香料、催化剂中的至少一种。
与现有技术相比,本发明具有如下优异的有益效果:
本发明提供了一种微孔聚合物载体,适用于吸附各种不同种类的助剂,拓宽了该聚合物载体材料负载使用范围,可以用于吸附抗菌剂、增塑剂、相变材料、光稳定剂、抗菌剂、抗氧剂、干硅烷、抗静电剂、色浆、除味剂、香料以及催化剂等物质,并且,该微孔聚合物载体的发泡性能比较稳定,并可形成大小均匀的泡孔,此外发明人发现,微孔聚合物载体对不同的助剂的吸附效率可控,吸附含量最高可以达到95%;发明人意外发现,该微孔聚合物载体对于一些低熔点助剂或液态助剂的吸附效果也相当优异,避免了低熔点助剂或液态助剂难以吸附,分散不均不稳定等问题。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指,在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而,在相同的情况下或其他情况下,其他实施方案也可能是优选的。此外,对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用,也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
本发明的第一个方面提供了一种微孔聚合物载体,按重量份计,原料包含:聚烯烃树脂100-150份,改性剂5-25份,成核剂0.1-5份;所述原料还包括发泡剂,所述发泡剂的加入量为聚烯烃树脂质量的1-25%。
在一些实施方式中,所述微孔聚合物载体,按重量份计,原料包含:聚烯烃树脂120份,改性剂15份,成核剂3份;所述原料还包括发泡剂,所述发泡剂的加入量为聚烯烃树脂质量的18%。
在一些实施方式中,所述聚烯烃树脂选自聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂、聚乙烯、聚酯类、聚乳酸树脂、聚氯乙烯中的一种或多种的组合;优选的,所述聚烯烃树脂选自聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂中的一种或多种的组合;优选的,所述聚烯烃树脂选自聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的组合。
在一些实施方式中,所述聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的重量比为1:(0.05-0.2):(0.01-0.15);优选的,所述聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的重量比为1:0.15:0.1。
在一些实施方式中,所述聚丙烯为聚丙烯无规共聚物;所述聚丙烯无规共聚物的熔体流动指数为5-20g/10min;优选的,所述聚丙烯无规共聚物的熔体流动指数为7-17g/10min;更优选的,所述聚丙烯无规共聚物的熔体流动指数为9g/10min。
本发明中所述聚丙烯无规共聚物的熔体流动指数的测试条件为230℃,2.16kg,测试方法为ISO 1133。
在一些实施方式中,所述乙烯/丙烯酸酯类共聚物选自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的一种或多种的组合;优选的,所述乙烯/丙烯酸酯类共聚物为乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。
在一些实施方式中,所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔体流动指数为0.5-5g/10min;优选的,所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔体流动指数为1.5g/10min。
本发明中所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔体流动指数测试条件为190℃/2.16kg,测试方法为ISO 1133。
在一些实施方式中,所述聚酰胺树脂为非离子型聚丙烯酰胺。
本发明中所述的非离子型聚丙烯酰胺的购买来源不做特殊的限定,一般市购的非离子聚丙烯酰胺均适用于本发明。
在一些实施方式中,所述发泡剂选自二氧化碳、氮气、C1-C5的小分子醇、偶氮二甲酰胺、水、丁烷、丙烷、戊烷、1,1,1,2-四氟乙烷、氩气中的一种或多种的组合;优选的,所述发泡剂选自二氧化碳、氮气、C1-C5的小分子醇、偶氮二甲酰胺、水、丁烷中的一种或多种的组合;更优选的,所述发泡剂为二氧化碳。
在一些实施方式中,所述发泡剂为液态的二氧化碳。
在一些实施方式中,所述C1-C5的小分子醇选自甲醇、乙醇、丙二醇、乙二醇、1、4-丁二醇、2-甲基1,3-丙二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、1,3-戊二醇中的一种或多种的组合。
在一些实施方式中,所述成核剂选自碳酸钙、滑石粉、高岭土、二氧化硅、硫酸钡、炭黑、碳酸氢钠、稀土化合物、柠檬酸中的一种或多种的组合;优选的,所述成核剂选自碳酸钙、二氧化硅、稀土化合物中的一种或多种的组合;更优选的,所述成核剂选自二氧化硅、稀土化合物的组合。
在一些实施方式中,所述二氧化硅、稀土化合物的重量比为1:(0.01-0.25);优选的,所述二氧化硅、稀土化合物的重量比为1:0.15。
在一些实施方式中,所述稀土化合物包含铈氧化物、铈硫酸盐、钇氧化物、镱氧化物中的至少一种;优选的,所述稀土化合物包含铈氧化物、铈硫酸盐中的至少一种;更优选的,所述稀土化合物为铈氧化物;进一步优选的,所述稀土化合物为纳米氧化铈。
在一些实施方式中,所述纳米氧化铈的平均粒径为10-50nm;优选的,所述纳米氧化铈的平均粒径为20-30nm。
申请人发现,通过聚丙烯共聚物、乙烯/丙烯酸酯类单体共聚物、聚丙烯酰胺共同作用,一方面可以改善聚丙烯树脂材料在使用时的极性,制备的微孔聚合物载体可适用于各种助剂,拓宽了微孔聚合物载体材料的负载应用范围,另一方面发明人还发现,微孔聚合物载体可以调节聚烯烃晶核快速形成,形成的空洞大小均匀,改善微孔聚合物载体对于助剂的负载率,发明人认为可能是加入适量的纳米氧化铈、二氧化硅,稀土金属的价态容易发生转变,在稀土元素的价态发生转变的过程中,影响了体系内部晶核的形成,利于调节聚烯烃晶核快速形成,促进了发泡稳定,利于形成均一空洞。发明人发现尤其是适用于负载不同种类的液体助剂或低熔点类型的助剂,解决了对于部分液体光稳定剂或低熔点光稳定剂负载困难的问题,发明人认为可能是由于,使用的聚丙烯共聚物、乙烯/丙烯酸酯类单体共聚物、聚丙烯酰胺中由于非离子聚丙烯酰胺是高分子聚电解物,其分子链中含有一定量极性基因能吸附水中悬浮的固体粒子,使粒子间形成架桥,促进与自由活动粒子的作用力并且对粒子形成足够的稳定作用。
在一些实施方式中,所述改性剂包括含乙烯基的硅油。
在一些实施方式中,所述改性剂为含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的组合。
在一些实施方式中,所述含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物之间的重量比为1:(0.1-0.5);优选的,所述含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物之间的重量比为1:0.2。
在一些实施方式中,所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的熔体流动速率为1-15g/10min;优选的,所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的熔体流动速率为12g/10min。
本发明中所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的熔体流动速率的测试条件为220℃/10kg,测试方法为ASTM D1238。
在一些实施方式中,所述含乙烯基的硅油中乙烯基含量为0.3-1.1wt%;优选的,所述含乙烯基的硅油中乙烯基含量为0.5-1.1wt%;更优选的,所述含乙烯基的硅油中乙烯基含量为1.06±0.03wt%。
在一些实施方式中,所述含乙烯基的硅油为双端乙烯基硅油。
发明人发现,体系中加入乙烯基含量0.3-1.1wt%的双端乙烯基硅油时促进发泡剂与聚合物树脂之间的融合效果,使泡孔大小均匀生长,发明人认为可能是由于双端乙烯基硅油中不仅乙烯基较多,而且分子量小,粘度适宜,利于发泡剂在聚合物树脂中的分散和相容,但是双端乙烯基硅油含有较多的双键,则双键容易被能量强度较大的太阳光中的紫外线所打开,影响了发泡效果,发明人意外发现,在加入适量的丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物之后,可以进一步提高聚烯烃的发泡效率,增强形成的微孔聚合物载体对于助剂的吸附能力,发明人认为可能是由于丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物正是用不含不饱和双键的丙烯酸橡胶替代了ABS中含有不饱和双键的丁二烯橡胶,避免对大气中高温引起丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物分解或变色,实现对双端乙烯基硅油的保护屏障的作用效果。
发明人意料不到的发现,使用乙烯基含量0.3-1.1wt%的双端乙烯基硅油与熔融指数为20.0~40.0cm3/10min丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯之间在一定比例条件下使用,对于制备的聚合物载体材料不仅使得聚合物载体材料对于液体助剂或低熔点类型的助剂的负载量达到75%,而且分散较为均匀,不容易逸出,降低了高温历程中对被负载助剂的损耗问题,发明人认为可能是由于,该条件下熔融指数为1~15cm3/10min的丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯不仅可以对乙烯基含量0.3-1.1wt%的双端乙烯基硅油进行保护,尽可能的降低发泡剂对聚烯烃树脂的发泡影响,另一方面,在丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯在聚丙烯无规共聚物中可以利于在被负载分子被吸附后,对于毛孔形成一定的极性作用力,能够把液体分子锁定在孔径中,避免液体分子的逃逸,从而保证了液体光稳定剂高含量吸附特性。
本发明的第二个方面提供了一种所述的微孔聚合物载体的制备方法,步骤至少包括:将聚烯烃树脂、改性剂、成核剂混合后加入挤出机中,并在挤出机的压缩段注入发泡剂,挤出、造粒,即得。
在一些优选的实施方式中,所述的微孔聚合物载体的制备方法,步骤至少包括:将聚烯烃树脂、改性剂、成核剂经过搅拌机混合均匀,加入挤出机加料口,并在挤出机的压缩段注入发泡剂,挤出、拉伸冷却、造粒,即得。
在一些实施方式中,所述微孔聚合物载体的长径比为0.1-2.5,长度为3-10mm;优选的,所述微孔聚合物载体的长径比为0.1-1,长度为3-6mm;更优选的,所述微孔聚合物载体的长径比为0.8,长度为5mm。
本发明的第二个方面提供了一种所述的微孔聚合物载体的应用,应用于吸附抗菌剂、增塑剂、相变材料、光稳定剂、抗菌剂、抗氧剂、干硅烷、抗静电剂、色浆、除味剂、香料、催化剂中的至少一种。
下面通过实施例对本发明进行具体描述,有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明做进一步的说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
实施例1
一种微孔聚合物载体,按重量份计,原料为:聚烯烃树脂120份,改性剂15份,成核剂3份;所述原料还包括发泡剂,所述发泡剂的加入量为聚烯烃树脂质量的18%。
所述聚烯烃树脂选自聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的组合。所述聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的重量比为1:0.15:0.1。所述聚丙烯无规共聚物的熔体流动指数为9g/10min,购买自PP(聚丙烯)599RCXP/伊朗JPC。所述乙烯/丙烯酸酯类共聚物为乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔体流动指数为1.5g/10min,购买自EBA(乙烯-丙烯酸丁酯共聚物)AC 3135/陶氏杜邦。所述聚酰胺树脂为非离子型聚丙烯酰胺,购买自河南德邦水处理材料有限公司。
所述发泡剂为液态的二氧化碳。
所述成核剂选自二氧化硅、纳米氧化铈的组合;所述二氧化硅、纳米氧化铈的重量比为1:0.15;所述纳米氧化铈购买自北京德科岛金科辑有限公司,型号为DK-CeO2-20。
所述改性剂为含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的组合;所述含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物之间的重量比为1:0.2。所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的熔体流动速率为12g/10min,购买自ASA(丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯)LI-912/LG化学。所述含乙烯基的硅油为双端乙烯基硅油,所述含乙烯基的硅油中乙烯基含量为1.06±0.03wt%,购买自东莞市弘亚有机硅有限公司。
在一些实施方式中,所述的微孔聚合物载体的制备方法,步骤为:将聚烯烃树脂、改性剂、成核剂经过搅拌机混合均匀,加入挤出机加料口,并在挤出机的压缩段注入发泡剂,挤出、拉伸冷却、造粒,即得。所述微孔聚合物载体的长径比为0.8,长度为5mm。
实施例2
一种微孔聚合物载体,按重量份计,原料为:聚烯烃树脂100份,改性剂5份,成核剂1份;所述原料还包括发泡剂,所述发泡剂的加入量为聚烯烃树脂质量的10%。
所述聚烯烃树脂选自聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的组合。所述聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的重量比为1:0.05:0.01。所述聚丙烯无规共聚物的熔体流动指数为7g/10min,购买自PP(聚丙烯)PCC0742/巴西Braskem。所述乙烯/丙烯酸酯类共聚物为乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔体流动指数为0.6g/10min,购买自EBA(乙烯-丙烯酸丁酯共聚物)FA4088/奥地利北欧化工。所述聚酰胺树脂为非离子型聚丙烯酰胺,购买自河南德邦水处理材料有限公司。
所述发泡剂为液态的二氧化碳。
所述成核剂选自二氧化硅、纳米氧化铈的组合;所述二氧化硅、纳米氧化铈的重量比为1:0.01;所述纳米氧化铈购买自北京德科岛金科辑有限公司,型号为DK-CeO2-20。
所述改性剂为含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的组合;所述含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物之间的重量比为1:0.1。所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的熔体流动速率为5g/10min,购买自ASA(丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯)WR-9340/乐天化学。所述含乙烯基的硅油为双端乙烯基硅油,所述含乙烯基的硅油中乙烯基含量为0.7±0.03wt%,购买自东莞市弘亚有机硅有限公司。
在一些实施方式中,所述的微孔聚合物载体的制备方法,步骤为:将聚烯烃树脂、改性剂、成核剂经过搅拌机混合均匀,加入挤出机加料口,并在挤出机的压缩段注入发泡剂,挤出、拉伸冷却、造粒,即得。所述微孔聚合物载体的长径比为1,长度为3mm。
实施例3
一种微孔聚合物载体,按重量份计,原料为:聚烯烃树脂150份,改性剂20份,成核剂5份;所述原料还包括发泡剂,所述发泡剂的加入量为聚烯烃树脂质量的20%。
所述聚烯烃树脂选自聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的组合。所述聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的重量比为1:0.2:0.15。所述聚丙烯无规共聚物的熔体流动指数为17g/10min,购买自PP(聚丙烯)PP-4292/比利时Ravago。所述乙烯/丙烯酸酯类共聚物为乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔体流动指数为5g/10min,购买自EBA(乙烯-丙烯酸丁酯共聚物)P3 3200/法国阿科玛。所述聚酰胺树脂为非离子型聚丙烯酰胺,购买自河南德邦水处理材料有限公司。
所述发泡剂为液态的二氧化碳。
所述成核剂选自二氧化硅、纳米氧化铈的组合;所述二氧化硅、纳米氧化铈的重量比为1:0.25;所述纳米氧化铈购买自北京德科岛金科辑有限公司,型号为DK-CeO2-20。
所述改性剂为含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的组合;所述含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物之间的重量比为1:0.5。所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的熔体流动速率为15g/10min,购买自ASA(丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯)ASA304/澳大利亚Marplex。所述含乙烯基的硅油为双端乙烯基硅油,所述含乙烯基的硅油中乙烯基含量为0.57±0.03wt%,购买自东莞市弘亚有机硅有限公司。
在一些实施方式中,所述的微孔聚合物载体的制备方法,步骤为:将聚烯烃树脂、改性剂、成核剂经过搅拌机混合均匀,加入挤出机加料口,并在挤出机的压缩段注入发泡剂,挤出、拉伸冷却、造粒,即得。所述微孔聚合物载体的长径比为0.5,长度为3mm。
实施例4
一种微孔聚合物载体,按重量份计,原料为:聚烯烃树脂120份,改性剂15份,成核剂3份;所述原料还包括发泡剂,所述发泡剂的加入量为聚烯烃树脂质量的18%。
所述聚烯烃树脂选自聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的组合。所述聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的重量比为1:0.15:0.1。所述聚丙烯无规共聚物的熔体流动指数为9g/10min,购买自PP(聚丙烯)599RCXP/伊朗JPC。所述乙烯/丙烯酸酯类共聚物为乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔体流动指数为1.5g/10min,购买自EBA(乙烯-丙烯酸丁酯共聚物)AC 3135/陶氏杜邦。所述聚酰胺树脂为非离子型聚丙烯酰胺,购买自河南德邦水处理材料有限公司。
所述发泡剂为液态的二氧化碳。
所述成核剂选自二氧化钛。
所述改性剂为含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的组合;所述含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物之间的重量比为1:0.2。所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的熔体流动速率为12g/10min,购买自ASA(丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯)LI-912/LG化学。所述含乙烯基的硅油为双端乙烯基硅油,所述含乙烯基的硅油中乙烯基含量为1.06±0.03wt%,购买自东莞市弘亚有机硅有限公司。
在一些实施方式中,所述的微孔聚合物载体的制备方法,步骤为:将聚烯烃树脂、改性剂、成核剂经过搅拌机混合均匀,加入挤出机加料口,并在挤出机的压缩段注入发泡剂,挤出、拉伸冷却、造粒,即得。所述微孔聚合物载体的长径比为0.8,长度为5mm。
实施例5
一种微孔聚合物载体,按重量份计,原料为:聚烯烃树脂120份,改性剂15份,成核剂3份;所述原料还包括发泡剂,所述发泡剂的加入量为聚烯烃树脂质量的18%。
所述聚烯烃树脂选自聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的组合。所述聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的重量比为1:0.15:0.1。所述聚丙烯无规共聚物的熔体流动指数为9g/10min,购买自PP(聚丙烯)599RCXP/伊朗JPC。所述乙烯/丙烯酸酯类共聚物为乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔体流动指数为1.5g/10min,购买自EBA(乙烯-丙烯酸丁酯共聚物)AC 3135/陶氏杜邦。所述聚酰胺树脂为非离子型聚丙烯酰胺,购买自河南德邦水处理材料有限公司。
所述发泡剂为液态的二氧化碳。
所述成核剂选自碳酸钙。
所述改性剂为含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的组合;所述含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物之间的重量比为1:0.2。所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的熔体流动速率为12g/10min,购买自ASA(丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯)LI-912/LG化学。所述含乙烯基的硅油为双端乙烯基硅油,所述含乙烯基的硅油中乙烯基含量为1.06±0.03wt%,购买自东莞市弘亚有机硅有限公司。
在一些实施方式中,所述的微孔聚合物载体的制备方法,步骤为:将聚烯烃树脂、改性剂、成核剂经过搅拌机混合均匀,加入挤出机加料口,并在挤出机的压缩段注入发泡剂,挤出、拉伸冷却、造粒,即得。所述微孔聚合物载体的长径比为0.8,长度为5mm。
实施例6
一种微孔聚合物载体,按重量份计,原料为:聚烯烃树脂120份,改性剂15份,成核剂3份;所述原料还包括发泡剂,所述发泡剂的加入量为聚烯烃树脂质量的18%。
所述聚烯烃树脂选自聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的组合。所述聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的重量比为1:0.15:0.1。所述聚丙烯无规共聚物的熔体流动指数为9g/10min,购买自PP(聚丙烯)599RCXP/伊朗JPC。所述乙烯/丙烯酸酯类共聚物为乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔体流动指数为1.5g/10min,购买自EBA(乙烯-丙烯酸丁酯共聚物)AC 3135/陶氏杜邦。所述聚酰胺树脂为非离子型聚丙烯酰胺,购买自河南德邦水处理材料有限公司。
所述发泡剂为液态的二氧化碳。
所述成核剂选自二氧化硅、纳米氧化铈的组合;所述二氧化硅、纳米氧化铈的重量比为1:0.15;所述纳米氧化铈购买自北京德科岛金科辑有限公司,型号为DK-CeO2-20。
所述改性剂为含二甲基硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的组合;所述二甲基硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物之间的重量比为1:0.2。所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的熔体流动速率为12g/10min,购买自ASA(丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯)LI-912/LG化学。所述二甲基硅油购买自东莞市弘亚有机硅有限公司。
在一些实施方式中,所述的微孔聚合物载体的制备方法,步骤为:将聚烯烃树脂、改性剂、成核剂经过搅拌机混合均匀,加入挤出机加料口,并在挤出机的压缩段注入发泡剂,挤出、拉伸冷却、造粒,即得。所述微孔聚合物载体的长径比为0.8,长度为5mm。
实施例7
一种微孔聚合物载体,按重量份计,原料为:聚烯烃树脂120份,改性剂15份,成核剂3份;所述原料还包括发泡剂,所述发泡剂的加入量为聚烯烃树脂质量的18%。
所述聚烯烃树脂选自聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的组合。所述聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的重量比为1:0.15:0.1。所述聚丙烯无规共聚物的熔体流动指数为9g/10min,购买自PP(聚丙烯)599RCXP/伊朗JPC。所述乙烯/丙烯酸酯类共聚物为乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔体流动指数为1.5g/10min,购买自EBA(乙烯-丙烯酸丁酯共聚物)AC 3135/陶氏杜邦。所述聚酰胺树脂为非离子型聚丙烯酰胺,购买自河南德邦水处理材料有限公司。
所述发泡剂为液态的二氧化碳。
所述成核剂选自二氧化硅、纳米氧化铈的组合;所述二氧化硅、纳米氧化铈的重量比为1:0.15;所述纳米氧化铈购买自北京德科岛金科辑有限公司,型号为DK-CeO2-20。
所述改性剂为含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的组合;所述含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物之间的重量比为1:0.2。所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的熔体流动速率为12g/10min,购买自ASA(丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯)LI-912/LG化学。所述含乙烯基的硅油为双端乙烯基硅油,所述含乙烯基的硅油中乙烯基含量为0.1±0.01wt%,购买自东莞市弘亚有机硅有限公司。
在一些实施方式中,所述的微孔聚合物载体的制备方法,步骤为:将聚烯烃树脂、改性剂、成核剂经过搅拌机混合均匀,加入挤出机加料口,并在挤出机的压缩段注入发泡剂,挤出、拉伸冷却、造粒,即得。所述微孔聚合物载体的长径比为0.8,长度为5mm。
实施例8
一种微孔聚合物载体,按重量份计,原料为:聚烯烃树脂120份,改性剂15份,成核剂3份;所述原料还包括发泡剂,所述发泡剂的加入量为聚烯烃树脂质量的18%。
所述聚烯烃树脂选自聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的组合。所述聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的重量比为1:0.15:0.1。所述聚丙烯无规共聚物的熔体流动指数为9g/10min,购买自PP(聚丙烯)599RCXP/伊朗JPC。所述乙烯/丙烯酸酯类共聚物为乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔体流动指数为1.5g/10min,购买自EBA(乙烯-丙烯酸丁酯共聚物)AC 3135/陶氏杜邦。所述聚酰胺树脂为非离子型聚丙烯酰胺,购买自河南德邦水处理材料有限公司。
所述发泡剂为液态的二氧化碳。
所述成核剂选自二氧化硅、纳米氧化铈的组合;所述二氧化硅、纳米氧化铈的重量比为1:0.15;所述纳米氧化铈购买自北京德科岛金科辑有限公司,型号为DK-CeO2-20。
所述改性剂为含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的组合;所述含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物之间的重量比为1:0.2。所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的200℃/5kg条件下熔体流动速率为45g/10min,购买自ASA(丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯)200FR/锦湖日丽。所述含乙烯基的硅油为双端乙烯基硅油,所述含乙烯基的硅油中乙烯基含量为1.06±0.03wt%,购买自东莞市弘亚有机硅有限公司。
在一些实施方式中,所述的微孔聚合物载体的制备方法,步骤为:将聚烯烃树脂、改性剂、成核剂经过搅拌机混合均匀,加入挤出机加料口,并在挤出机的压缩段注入发泡剂,挤出、拉伸冷却、造粒,即得。所述微孔聚合物载体的长径比为0.8,长度为5mm。
实施例9
一种微孔聚合物载体,按重量份计,原料为:聚烯烃树脂120份,改性剂15份,成核剂3份;所述原料还包括发泡剂,所述发泡剂的加入量为聚烯烃树脂质量的18%。
所述聚烯烃树脂选自聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的组合。所述聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的重量比为1:0.15:0.1。所述聚丙烯无规共聚物的熔体流动指数为9g/10min,购买自PP(聚丙烯)599RCXP/伊朗JPC。所述乙烯/丙烯酸酯类共聚物为乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔体流动指数为1.5g/10min,购买自EBA(乙烯-丙烯酸丁酯共聚物)AC 3135/陶氏杜邦。所述聚酰胺树脂为非离子型聚丙烯酰胺,购买自河南德邦水处理材料有限公司。
所述发泡剂为液态的二氧化碳。
所述成核剂选自二氧化硅、纳米氧化铈的组合;所述二氧化硅、纳米氧化铈的重量比为1:0.15;所述纳米氧化铈购买自北京德科岛金科辑有限公司,型号为DK-CeO2-20。
所述改性剂为含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的组合;所述含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物之间的重量比为1:0.2。所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的熔体流动速率为12g/10min,购买自ASA(丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯)LI-912/LG化学。所述含乙烯基的硅油为双端乙烯基硅油,所述含乙烯基的硅油中乙烯基含量为1.06±0.03wt%,购买自东莞市弘亚有机硅有限公司。
在一些实施方式中,所述的微孔聚合物载体的制备方法,步骤为:将聚烯烃树脂、改性剂、成核剂经过搅拌机混合均匀,加入挤出机加料口,并在挤出机的压缩段注入发泡剂,挤出、拉伸冷却、造粒,即得。所述微孔聚合物载体的长径比为0.1,长度为5mm。
实施例10
一种微孔聚合物载体,按重量份计,原料为:聚烯烃树脂120份,改性剂15份,成核剂3份;所述原料还包括发泡剂,所述发泡剂的加入量为聚烯烃树脂质量的18%。
所述聚烯烃树脂选自聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的组合。所述聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂的重量比为1:0.15:0.1。所述聚丙烯无规共聚物的熔体流动指数为9g/10min,购买自PP(聚丙烯)599RCXP/伊朗JPC。所述乙烯/丙烯酸酯类共聚物为乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔体流动指数为1.5g/10min,购买自EBA(乙烯-丙烯酸丁酯共聚物)AC 3135/陶氏杜邦。所述聚酰胺树脂为非离子型聚丙烯酰胺,购买自河南德邦水处理材料有限公司。
所述发泡剂为液态的二氧化碳。
所述成核剂选自二氧化硅、纳米氧化铈的组合;所述二氧化硅、纳米氧化铈的重量比为1:0.15;所述纳米氧化铈购买自北京德科岛金科辑有限公司,型号为DK-CeO2-20。
所述改性剂为含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的组合;所述含乙烯基的硅油、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物之间的重量比为1:0.2。所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物的熔体流动速率为12g/10min,购买自ASA(丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯)LI-912/LG化学。所述含乙烯基的硅油为双端乙烯基硅油,所述含乙烯基的硅油中乙烯基含量为1.06±0.03wt%,购买自东莞市弘亚有机硅有限公司。
在一些实施方式中,所述的微孔聚合物载体的制备方法,步骤为:将聚烯烃树脂、改性剂、成核剂经过搅拌机混合均匀,加入挤出机加料口,并在挤出机的压缩段注入发泡剂,挤出、拉伸冷却、造粒,即得。所述微孔聚合物载体的长径比为2.5,长度为5mm。
性能测试
1、将实施例1-实施例10所得微孔聚合物载体按照ANSI/ASTM D2856-1994《用空气比重瓶测定硬质泡沫塑料的开孔率(孔隙率)的试验方法》,对其开孔率进行测试,测试结果如表1所示。
2、开孔均匀性:将实施例1、实施例4-实施例8制备得到的微孔聚合物载体,在液氮中冷冻2h后进行淬断,取发泡试样断面进行喷金,然后用扫描电镜观测其断面泡孔形貌并拍摄SEM照片,将拍摄到的SEM照片导入Image Pro Plμs6.0图像分析软件,计算泡孔平均尺寸为D。其中,满足任意泡孔的尺寸X在(D-5)μm≤X≤(D+5)μm范围内,测试结果为开孔均匀;反之,测试结果为开孔不均匀,测试结果如表1所示。
表1开孔均匀性测试结果
实施例 开孔率% 孔径均匀性结果
实施例1 95 均匀
实施例4 / 不均匀
实施例5 / 不均匀
实施例6 / 不均匀
实施例7 / 不均匀
实施例8 / 不均匀
3、吸附含量测试,测试结果如表3所示:
吸附操作:取35份各实施例的微孔聚合物载体、90份光稳定剂3853,将光稳定剂3853加入到容器中,加热熔化成液态光稳定剂,温度为65℃,将微孔聚合物载体加入到搅拌釜,将液态光稳定剂加入到搅拌釜进行吸附,所述搅拌釜温度为65℃,搅拌速率为200转/分钟,搅拌时间为30分钟,即完成吸附操作。吸附含量的计算方式为:在完成吸附操作后,取出吸附完成的微孔聚合物载体后,收集容器中的残留光稳定剂,计算搅拌釜残留的光稳定剂的质量为A’。
光稳定剂的吸附含量计算如下所示:
Figure BDA0002600039420000161
式1中:M为微孔聚合物载体吸附完成后的光稳定剂吸附含量;A0为光稳定剂3853的加入量;A’为搅拌釜残留的光稳定剂的质量;B为微孔聚合物载体的加入量。
表1吸附率测试结果
Figure BDA0002600039420000162
Figure BDA0002600039420000171
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对发明作其他形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改,等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种微孔聚合物载体,其特征在于,按重量份计,原料包含:聚烯烃树脂100-150份,改性剂5-25份,成核剂0.1-5份;所述原料还包括发泡剂,所述发泡剂的加入量为聚烯烃树脂质量的1-25%。
2.如权利要求1所述微孔聚合物载体,其特征在于,所述聚烯烃树脂选自聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯类共聚物、聚酰胺树脂、聚乙烯、聚酯类、聚乳酸树脂、聚氯乙烯中的一种或多种的组合。
3.如权利要求2所述微孔聚合物载体,其特征在于,所述聚丙烯为聚丙烯无规共聚物;所述聚丙烯无规共聚物的熔体流动指数为5-20g/10min。
4.如权利要求1所述微孔聚合物载体,其特征在于,所述发泡剂选自二氧化碳、氮气、C1-C5的小分子醇、偶氮二甲酰胺、水、丁烷、丙烷、戊烷、1,1,1,2-四氟乙烷、氩气中的一种或多种的组合。
5.如权利要求1所述微孔聚合物载体,其特征在于,所述成核剂选自碳酸钙、滑石粉、高岭土、二氧化硅、硫酸钡、炭黑、碳酸氢钠、稀土化合物、柠檬酸中的一种或多种的组合。
6.如权利要求1所述微孔聚合物载体,其特征在于,所述稀土化合物包含铈氧化物、铈硫酸盐、钇氧化物、镱氧化物中的至少一种。
7.如权利要求1-3任一项所述微孔聚合物载体,其特征在于,所述改性剂包括含乙烯基的硅油。
8.如权利要求7所述微孔聚合物载体,其特征在于,所述含乙烯基的硅油中乙烯基含量为0.3-1.1wt%。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的微孔聚合物载体的制备方法,其特征在于,步骤至少包括:将聚烯烃树脂、改性剂、成核剂混合后加入挤出机中,并在挤出机的压缩段注入发泡剂,挤出、拉伸冷却、造粒,即得。
10.一种如权利要求1-8任一项所述的微孔聚合物载体的应用,其特征在于,应用于吸附抗菌剂、增塑剂、相变材料、光稳定剂、抗菌剂、抗氧剂、干硅烷、抗静电剂、色浆、除味剂、香料、催化剂中的至少一种。
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