CN114702839A - 一种聚烯烃voc改进填料的制备方法以及包含该聚烯烃voc改进填料的复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚烯烃VOC改进填料的制备方法以及包含该聚烯烃VOC改进填料的复合材料,该聚烯烃VOC改进填料的制备方法,包括以下步骤:(1)将乙酸、丙酮、正硅酸四乙酯,加入反应器皿中,常温下搅拌反应4‑6h,得SiO2溶胶;(2)将钼酸钠、盐酸、去离子水,加入反应器皿中,常温下搅拌反应6‑8h,得MoO3溶胶;(3)将SiO2溶胶、MoO3溶胶,加入反应器皿中,常温下搅拌反应1‑3h,得到SiO2‑MoO3复合溶胶;(4)称取一定量的水滑石、SiO2‑MoO3复合溶胶、丙酮,加入反应器皿中,常温下搅拌反应6‑8h,过滤洗涤干燥,得水滑石负载的SiO2‑MoO3类型的VOC改进填料。本申请合成了一种水滑石负载的SiO2‑MoO3类型的VOC改进填料,它能很好的改善聚烯烃材料的VOC性能。
Description
技术领域
本发明涉及聚烯烃VOC改进填料技术领域,特别涉及一种聚烯烃VOC 改进填料的制备方法以及包含该聚烯烃VOC改进填料的复合材料。
背景技术
近年来,随着人们环保理念的大力推广,人们对材料的环保要求越来越高,VOC性能越来越受到各大汽车主机厂的重视。但是,现有的聚烯烃 VOC改进填料的物理性能普遍较差,无法满足需求。
因此,急需设计一款能够满足需求的材料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种聚烯烃VOC改进填料的制备方法以及包含该聚烯烃VOC改进填料的复合材料,用它制得的聚烯烃复合材料VOC性能和物理性能都得到了提高,这具有非常重要的意义。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的:
一种聚烯烃VOC改进填料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将乙酸、丙酮、正硅酸四乙酯,加入反应器皿中,常温下搅拌反应4-6h,得SiO2溶胶;
(2)将钼酸钠、盐酸、去离子水,加入反应器皿中,常温下搅拌反应 6-8h,得MoO3溶胶;
(3)将SiO2溶胶、MoO3溶胶,加入反应器皿中,常温下搅拌反应1- 3h,得到SiO2-MoO3复合溶胶;
(4)称取一定量的水滑石、SiO2-MoO3复合溶胶、丙酮,加入反应器皿中,常温下搅拌反应6-8h,过滤洗涤干燥,得水滑石负载的SiO2-MoO3类型的VOC改进填料,即为聚烯烃VOC改进填料。
优选地,上述技术方案中,步骤(1)中的乙酸、丙酮、正硅酸四乙酯的质量比是(10-16):(60-80):(30-40)。
优选地,上述技术方案中,步骤(2)中的钼酸钠、盐酸、去离子水的质量比是(20-24):(18-24):(60-80)。
优选地,上述技术方案中,步骤(3)中的SiO2溶胶、MoO3溶胶的质量比是(20-30):(24-28)。
优选地,上述技术方案中,步骤(4)中的水滑石、SiO2-MoO3复合溶胶、丙酮的质量比是(20-30):(30-40);(70-80)。
一种聚烯烃VOC改进填料,所述聚烯烃VOC改进填料是利用聚烯烃 VOC改进填料的制备方法制备得到的。
一种复合材料,包括以下重量份组分:聚烯烃材料80以及聚烯烃VOC 改进填料20,所述聚烯烃VOC改进填料为根据权利要求1-5任一所述的聚烯烃VOC改进填料的制备方法制备得到的。
优选地,上述技术方案中,所述聚烯烃材料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚酰胺6。
本专利的反应机理如下:
Si(OC2H5)4+4H2O═Si(OH)4↓+4C2H5OH
Si(OH)4═TiO2+2H2O
Na2MoO4+2HCl═2NaCl+H2MoO4↓
H2MoO4→H2O+MoO3
本发明上述技术方案,具有如下有益效果:
本申请合成了一种水滑石负载的SiO2-MoO3类型的VOC改进填料,它能很好的改善聚烯烃材料的VOC性能,这具有重要的意义。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
本发明的实施例中所用的原料如下:
PBT(型号2002U),日本宝理;PP(型号T30S),大庆石化;PE(型号5070),盘锦乙烯;PA6(型号CM1017),日本东丽;PS(型号350),中国台湾国乔;乙酸,
苏州森凡化工科技有限公司;丙酮,常州中奥化工有限公司;正硅酸四乙酯,济南晟瑞化工有限公司;钼酸钠,苏州博格瑞化工;盐酸,杭州罗川生物科技有限公司;水滑石,河南万山新材料科技有限公司;去离子水,北京百奥莱博科技有限公司。
本发明所用的测试仪器如下:
ZSK30型双螺杆挤出机,德国W&P公司;JL-1000型拉力试验机,广州市广才实验仪器公司生产;HTL900-T-5B型注射成型机,海太塑料机械有限公司生产;XCJ-500型冲击测试机,承德试验机厂生产;QT-1196型拉伸测试仪,东莞市高泰检测仪器有限公司;QD-GJS-B12K型高速搅拌机,北京恒奥德仪器仪表有限公司。
实施例1
一种聚烯烃VOC改进填料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取100g乙酸、600g丙酮、300g正硅酸四乙酯,加入反应器皿中,常温下搅拌反应4h,得SiO2溶胶。
(2)称取200g钼酸钠、180g盐酸、600g去离子水,加入反应器皿中,常温下搅拌反应6h,得MoO3溶胶。
(3)称取200gSiO2溶胶、240gMoO3溶胶,加入反应器皿中,常温下搅拌反应1h,得到SiO2-MoO3复合溶胶。
(4)称取200g水滑石、300gSiO2-MoO3复合溶胶、700g丙酮,加入反应器皿中,常温下搅拌反应6h,过滤洗涤干燥,得水滑石负载的SiO2-MoO3类型的VOC改进填料P1。
应用例1
取10份P1加入到90份聚丙烯(PP)中,经高混机搅拌10min,接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出,得到PP复合材料X1。
其中,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度为170℃,二区温度为230℃,三区温度为230℃,四区温度为230℃,五区温度为230℃,六区温度为230℃,机头温度为230℃,螺杆转速为220r/min。
对比例1
取90份聚丙烯(PP)中,经高混机搅拌10min,接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出,得到PP复合材料D1。
将上述应用例1及对比例1制备的PP复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表(表1)所示:
表1
由上表可以看出:加入VOC改进填料改性PP比未改性前PP的VOC性能更好。
实施例2
一种聚烯烃VOC改进填料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取160g乙酸、800g丙酮、400g正硅酸四乙酯,加入反应器皿中,常温下搅拌反应6h,得SiO2溶胶。
(2)称取240g钼酸钠、240g盐酸、800g去离子水,加入反应器皿中,常温下搅拌反应8h,得MoO3溶胶。
(3)称取300gSiO2溶胶、280gMoO3溶胶,加入反应器皿中,常温下搅拌反应3h,得到SiO2-MoO3复合溶胶。
(4)称取300g水滑石、400gSiO2-MoO3复合溶胶、800g丙酮,加入反应器皿中,常温下搅拌反应8h,过滤洗涤干燥,得水滑石负载的SiO2-MoO3类型的VOC改进填料P2。
应用例2
取20份P2加入到80份聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中,经高混机搅拌10min,接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出,得到PBT复合材料X2。
其中,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度为200℃,二区温度为260℃,三区温度为260℃,四区温度为260℃,五区温度为260℃,六区温度为260℃,机头温度为260℃,螺杆转速为300r/min。
对比例2
取80份聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中,经高混机搅拌10min,接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出,得到PBT复合材料D2。
将上述应用例2及对比例2制备的PBT复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表(表2)所示:
表2
由上表可以看出:加入VOC改进填料改性PBT比未改性前PBT的VOC 性能更好。
实施例3
一种聚烯烃VOC改进填料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取130g乙酸、700g丙酮、350g正硅酸四乙酯,加入反应器皿中,常温下搅拌反应5h,得SiO2溶胶。
(2)称取220g钼酸钠、210g盐酸、700g去离子水,加入反应器皿中,常温下搅拌反应7h,得MoO3溶胶。
(3)称取250gSiO2溶胶、260gMoO3溶胶,加入反应器皿中,常温下搅拌反应2h,得到SiO2-MoO3复合溶胶。
(4)称取250g水滑石、350gSiO2-MoO3复合溶胶、750g丙酮,加入反应器皿中,常温下搅拌反应7h,过滤洗涤干燥,得水滑石负载的SiO2-MoO3类型的VOC改进填料P3。
应用例3
取20份P3加入到80份聚乙烯(PE)中,经高混机搅拌10min,接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出,得到PE复合材料X3。
其中,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度为120℃,二区温度为180℃,三区温度为180℃,四区温度为180℃,五区温度为180℃,六区温度为180℃,机头温度为180℃,螺杆转速为300r/min。
对比例3
取80份聚乙烯(PE)中,经高混机搅拌10min,接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出,得到PE复合材料D3。
将上述应用例3及对比例3制备的PE复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表(表3)所示:
表3
由上表可以看出:加入VOC改进填料改性PE比未改性前PE的VOC性能更好。
实施例4
一种聚烯烃VOC改进填料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取135g乙酸、665g丙酮、335g正硅酸四乙酯,加入反应器皿中,常温下搅拌反应5h,得SiO2溶胶。
(2)称取225g钼酸钠、205g盐酸、665g去离子水,加入反应器皿中,常温下搅拌反应6h,得MoO3溶胶。
(3)称取215gSiO2溶胶、265gMoO3溶胶,加入反应器皿中,常温下搅拌反应1h,得到SiO2-MoO3复合溶胶。
(4)称取265g水滑石、315gSiO2-MoO3复合溶胶、705g丙酮,加入反应器皿中,常温下搅拌反应8h,过滤洗涤干燥,得水滑石负载的SiO2-MoO3类型的VOC改进填料P4。
应用例4
取20份P4加入到80份聚酰胺6(PA6)中,经高混机搅拌10min,接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出,得到PA6复合材料X4。
其中,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度为230℃,二区温度为260℃,三区温度为260℃,四区温度为260℃,五区温度为260℃,六区温度为260℃,机头温度为250℃,螺杆转速为320r/min。
对比例4
取80份聚酰胺6(PA6)中,经高混机搅拌10min,接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出,得到PA6复合材料D4。
将上述应用例4及对比例4制备的PA6复合材料用注塑机制成样条,其产 品性能数据如下表(表4)所示:
表4
由上表可以看出:加入VOC改进填料改性PA6比未改性前PA6的VOC 性能更好。
实施例5
一种聚烯烃VOC改进填料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取115g乙酸、625g丙酮、375g正硅酸四乙酯,加入反应器皿中,常温下搅拌反应4h,得SiO2溶胶。
(2)称取235g钼酸钠、225g盐酸、715g去离子水,加入反应器皿中,常温下搅拌反应6h,得MoO3溶胶。
(3)称取225gSiO2溶胶、275gMoO3溶胶,加入反应器皿中,常温下搅拌反应3h,得到SiO2-MoO3复合溶胶。
(4)称取295g水滑石、315gSiO2-MoO3复合溶胶、755g丙酮,加入反应器皿中,常温下搅拌反应8h,过滤洗涤干燥,得水滑石负载的SiO2-MoO3类型的VOC改进填料P5。
应用例5
取20份P5加入到80份苯乙烯(PS)中,经高混机搅拌10min,接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出,得到PS复合材料X5。
其中,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度为160℃,二区温度为200℃,三区温度为200℃,四区温度为200℃,五区温度为200℃,六区温度为200℃,机头温度为200℃,螺杆转速为280r/min。
对比例5
取80份苯乙烯(PS)中,经高混机搅拌10min,接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出,得到PS复合材料D5。
将上述应用例5及对比例5制备的PS复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表(表5)所示:
表5
由上表可以看出:加入VOC改进填料改性PS比未改性前PS的VOC性能更好。
本申请的聚烯烃VOC改进填料及其制备方法,且制得的聚烯烃材料在 VOC性能方面都有很大程度的改善,这大大扩展了聚烯烃复合材料的应用领域,具有非常重要的意义。
虽然本发明已以实施例公开如上,然其并非用于限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种不同的选择和修改,因此本发明的保护范围由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (8)
1.一种聚烯烃VOC改进填料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将乙酸、丙酮、正硅酸四乙酯,加入反应器皿中,常温下搅拌反应4-6h,得SiO2溶胶;
(2)将钼酸钠、盐酸、去离子水,加入反应器皿中,常温下搅拌反应6-8h,得MoO3溶胶;
(3)将SiO2溶胶、MoO3溶胶,加入反应器皿中,常温下搅拌反应1-3h,得到SiO2-MoO3复合溶胶;
(4)称取一定量的水滑石、SiO2-MoO3复合溶胶、丙酮,加入反应器皿中,常温下搅拌反应6-8h,过滤洗涤干燥,得水滑石负载的SiO2-MoO3类型的VOC改进填料,即为聚烯烃VOC改进填料。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃VOC改进填料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的乙酸、丙酮、正硅酸四乙酯的质量比是(10-16):(60-80):(30-40)。
3.根据权利要求1所述的聚烯烃VOC改进填料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中的钼酸钠、盐酸、去离子水的质量比是(20-24):(18-24):(60-80)。
4.根据权利要求1所述的聚烯烃VOC改进填料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中的SiO2溶胶、MoO3溶胶的质量比是(20-30):(24-28)。
5.根据权利要求1所述的聚烯烃VOC改进填料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中的水滑石、SiO2-MoO3复合溶胶、丙酮的质量比是(20-30):(30-40);(70-80)。
6.一种聚烯烃VOC改进填料,其特征在于,所述聚烯烃VOC改进填料是利用权利要求1-5任一所述聚烯烃VOC改进填料的制备方法制备得到的。
7.一种复合材料,其特征在于,包括以下重量份组分:聚烯烃材料80以及聚烯烃VOC改进填料20,所述聚烯烃VOC改进填料为根据权利要求1-5任一所述的聚烯烃VOC改进填料的制备方法制备得到的。
8.根据权利要求7所述的复合材料,其特征在于,所述聚烯烃材料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚酰胺6。
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