CN115109308A - 一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂及其在塑料中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂，包括以下重量份原料：单硬脂酸甘油酯20~30份、聚乙烯蜡10~15份、改性纳米膨润土1~5份、三乙醇胺1~5份、改性硬脂酸钡1~2份、氧化钇添加剂0.3~0.6份；改性纳米膨润土的改性方法为：S11：将10‑20份纳米膨润土先送入到45‑55份质量分数5‑7%的盐酸溶液中搅拌分散充分，得到纳米膨润土分散液。本发明的润滑剂采用单硬脂酸甘油酯、聚乙烯蜡为润滑基体，通过加入改性纳米膨润土、改性硬脂酸钡和氧化钇添加剂，来改进产品的拉伸强度、断裂伸长率力学性能，同时优化产品的界面粘附性，增强产品的润滑效果。
Description
技术领域
本发明涉及润滑剂技术领域，具体涉及一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂及其在塑料中的应用。
背景技术
塑料用的润滑剂有白油，石蜡，费托蜡，pe蜡，氧化pe蜡，但是常用的是全合成塑胶脂或者全合成润滑硅脂。塑料润滑剂的作用：高聚物的在熔融之后通常具有较高的粘度，在加工过程中，熔融的高聚物在通过窄缝、浇口等流道时，聚合物熔体必定要与加工机械表面产生摩擦，有些摩擦在对聚合物的加工是很不利的，这些摩擦使熔体流动性降低，同时严重的摩擦会使薄膜表面变得粗糙，缺乏光泽或出现流纹。为此，需要加入以提高润滑性、减少摩擦、降低界面粘附性能为目的助剂。这就是润滑剂。润滑剂除了改进流动性外，还可以起熔融促进剂、防粘连和防静电剂、爽滑剂等作用。
现有的塑料产品添加润滑剂来改变界面粘附性，但润滑剂原料较为常规，为了改进塑料的润滑性，减少摩擦，很少添加无机原料进行配方使用，但易造成产品塑料的力学性能下降，基于此，本发明对其改进，协调润滑性、力学性能。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂及其在塑料中的应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂，包括以下重量份原料：
单硬脂酸甘油酯20~30份、聚乙烯蜡10~15份、改性纳米膨润土1~5份、三乙醇胺1~5份、改性硬脂酸钡1~2份、氧化钇添加剂0.3~0.6份。
优选地，所述含单硬脂酸甘油酯的润滑剂包括以下重量份原料：
单硬脂酸甘油酯25份、聚乙烯蜡12.5份、改性纳米膨润土3份、三乙醇胺3份、改性硬脂酸钡1.5份、氧化钇添加剂0.45份。
优选地，所述改性纳米膨润土的改性方法为：
S11：将10-20份纳米膨润土先送入到45-55份质量分数5-7%的盐酸溶液中搅拌分散充分，得到纳米膨润土分散液；
S12：将5-10份乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）、10-15份过硫酸铵水溶液和1-3份肌醇六磷酸搅拌混合充分，得到改进处理剂；
S13：25-30份纳米膨润土分散液中加入改进处理剂，于75-95℃下反应35-45min，反应转速为600-650r/min，反应结束，水洗、干燥，得到改性膨润土。
纳米膨润土具有片层结构，经过盐酸溶液分散改进，同时再经过乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）、过硫酸铵水溶液和肌醇六磷酸组成的改性处理剂共同改进，得到的纳米膨润土能够增强产品的对塑料的润滑效果以及力学性能效果。
本发明的发明人发现产品中添加中改性膨润土，产品的力学性能、润滑性能可显著改进，而采用膨润土代替，力学性能提高，但润滑性能明显降低，挤出量显著下降，采用本发明的方法改性的膨润土具有专有性，能够协同改进力学、润滑性能；
此外添加改性硬脂酸钡、添加氧化钇添加剂，能够起到补强改进产品的力学、润滑性能，从而综合协调二者性能，二者性能得到协配式改进。
优选地，所述过硫酸铵水溶液的质量分数为5-9%。
优选地，所述改性硬脂酸钡的改性方法为：
S111：将硬脂酸钡按照重量比1:6加入到去离子水中，然后加入硬脂酸钡总量5-7%的海藻酸钠，随后再加入1-5%的磷酸，初步搅拌混合充分，水洗、干燥，得到第一改性体；
S112：第一改性体加入到2倍的质量分数5%的十二烷基硫酸钠水溶液中搅拌混合充分，再水洗、干燥，得到第二改性体；
S113：第二改性体送入到105-115℃下反应15-25min，然后自然冷却至室温，再于-5℃下反应10-20min，反应结束，得到改性硬脂酸钡。
改性硬脂酸钡改性后起到补强效果，增强纳米膨润土对润滑剂的改进效率，从而从整体上起到力学、润滑性能的改进。
优选地，所述磷酸加入调节pH至5.5-6.5。
优选地，所述氧化钇添加剂的制备方法为：
将5-10份壳聚糖加入到10-20份乙醇中，然后加入1-3份硝酸钴溶液、0.5-0.7份钛酸四丁酯，超声分散处理，处理结束，水洗、干燥，得到改性壳聚糖；
将氧化钇加入到1:2倍的改性壳聚糖中搅拌处理，搅拌转速为500-700r/min，搅拌时间为35-45min，搅拌结束，水洗、干燥，得到氧化钇添加剂。
本发明的发明人发现通过氧化钇添加剂制备中改性壳聚糖采用壳聚糖、质量分数2%的盐酸按照重量1:3混合制成，产品的改进效果变差，可知，采用本发明的改性壳聚糖具有特异性，能够针对本发明专有产品进行改进产品的效果，能够提高产品的润滑、力学性能效果。
优选地，所述硝酸钴溶液的质量分数为5%。
优选地，所述超声分散处理的超声功率为350-450W，超声时间为15-25min。
氧化钇经过改性壳聚糖改性后，能够增强原料之间的界面结合力，起到辅助纳米膨润土、改性硬脂酸钡共同作用对润滑剂整体的效果进行，提高润滑剂对塑料产品的力学性能、润滑性能共同改进。
一种润滑剂在塑料中提高界面粘附性、力学性能的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明的润滑剂采用单硬脂酸甘油酯、聚乙烯蜡为润滑基体，通过加入改性纳米膨润土、改性硬脂酸钡和氧化钇添加剂，来改进产品的拉伸强度、断裂伸长率力学性能，同时优化产品的界面粘附性，增强产品的润滑效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
本实施例的本发明提供了一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂，包括以下重量份原料：
单硬脂酸甘油酯20~30份、聚乙烯蜡10~15份、改性纳米膨润土1~5份、三乙醇胺1~5份、改性硬脂酸钡1~2份、氧化钇添加剂0.3~0.6份。
本实施例的含单硬脂酸甘油酯的润滑剂包括以下重量份原料：
单硬脂酸甘油酯25份、聚乙烯蜡12.5份、改性纳米膨润土3份、三乙醇胺3份、改性硬脂酸钡1.5份、氧化钇添加剂0.45份。
本实施例的改性纳米膨润土的改性方法为：
S11：将10-20份纳米膨润土先送入到45-55份质量分数5-7%的盐酸溶液中搅拌分散充分，得到纳米膨润土分散液；
S12：将5-10份乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）、10-15份过硫酸铵水溶液和1-3份肌醇六磷酸搅拌混合充分，得到改进处理剂；
S13：25-30份纳米膨润土分散液中加入改进处理剂，于75-95℃下反应35-45min，反应转速为600-650r/min，反应结束，水洗、干燥，得到改性膨润土。
本实施例的过硫酸铵水溶液的质量分数为5-9%。
本实施例的改性硬脂酸钡的改性方法为：
S111：将硬脂酸钡按照重量比1:6加入到去离子水中，然后加入硬脂酸钡总量5-7%的海藻酸钠，随后再加入1-5%的磷酸，初步搅拌混合充分，水洗、干燥，得到第一改性体；
S112：第一改性体加入到2倍的质量分数5%的十二烷基硫酸钠水溶液中搅拌混合充分，再水洗、干燥，得到第二改性体；
S113：第二改性体送入到105-115℃下反应15-25min，然后自然冷却至室温，再于-5℃下反应10-20min，反应结束，得到改性硬脂酸钡。
本实施例的磷酸加入调节pH至5.5-6.5。
本实施例的氧化钇添加剂的制备方法为：
将5-10份壳聚糖加入到10-20份乙醇中，然后加入1-3份硝酸钴溶液、0.5-0.7份钛酸四丁酯，超声分散处理，处理结束，水洗、干燥，得到改性壳聚糖；
将氧化钇加入到1:2倍的改性壳聚糖中搅拌处理，搅拌转速为500-700r/min，搅拌时间为35-45min，搅拌结束，水洗、干燥，得到氧化钇添加剂。
本实施例的硝酸钴溶液的质量分数为5%。
本实施例的超声分散处理的超声功率为350-450W，超声时间为15-25min。
本实施例的一种润滑剂在塑料中提高界面粘附性、力学性能的应用。
实施例1.
本实施例的本发明提供了一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂，包括以下重量份原料：
单硬脂酸甘油酯20份、聚乙烯蜡10份、改性纳米膨润土1份、三乙醇胺1份、改性硬脂酸钡1份、氧化钇添加剂0.3份。
本实施例的改性纳米膨润土的改性方法为：
S11：将10份纳米膨润土先送入到45份质量分数5%的盐酸溶液中搅拌分散充分，得到纳米膨润土分散液；
S12：将5份乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）、10份过硫酸铵水溶液和1份肌醇六磷酸搅拌混合充分，得到改进处理剂；
S13：25份纳米膨润土分散液中加入改进处理剂，于75℃下反应35min，反应转速为600r/min，反应结束，水洗、干燥，得到改性膨润土。
本实施例的过硫酸铵水溶液的质量分数为5%。
本实施例的改性硬脂酸钡的改性方法为：
S111：将硬脂酸钡按照重量比1:6加入到去离子水中，然后加入硬脂酸钡总量5%的海藻酸钠，随后再加入1%的磷酸，初步搅拌混合充分，水洗、干燥，得到第一改性体；
S112：第一改性体加入到2倍的质量分数5%的十二烷基硫酸钠水溶液中搅拌混合充分，再水洗、干燥，得到第二改性体；
S113：第二改性体送入到105℃下反应15min，然后自然冷却至室温，再于-5℃下反应10min，反应结束，得到改性硬脂酸钡。
本实施例的磷酸加入调节pH至5.5。
本实施例的氧化钇添加剂的制备方法为：
将5份壳聚糖加入到10份乙醇中，然后加入1份硝酸钴溶液、0.5-0.7份钛酸四丁酯，超声分散处理，处理结束，水洗、干燥，得到改性壳聚糖；
将氧化钇加入到1:2倍的改性壳聚糖中搅拌处理，搅拌转速为500r/min，搅拌时间为35min，搅拌结束，水洗、干燥，得到氧化钇添加剂。
本实施例的硝酸钴溶液的质量分数为5%。
本实施例的超声分散处理的超声功率为350W，超声时间为15min。
实施例2.
本实施例的本发明提供了一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂，包括以下重量份原料：
单硬脂酸甘油酯30份、聚乙烯蜡15份、改性纳米膨润土5份、三乙醇胺5份、改性硬脂酸钡2份、氧化钇添加剂0.6份。
本实施例的改性纳米膨润土的改性方法为：
S11：将20份纳米膨润土先送入到55份质量分数7%的盐酸溶液中搅拌分散充分，得到纳米膨润土分散液；
S12：将10份乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）、15份过硫酸铵水溶液和3份肌醇六磷酸搅拌混合充分，得到改进处理剂；
S13：30份纳米膨润土分散液中加入改进处理剂，于95℃下反应45min，反应转速为650r/min，反应结束，水洗、干燥，得到改性膨润土。
本实施例的过硫酸铵水溶液的质量分数为9%。
本实施例的改性硬脂酸钡的改性方法为：
S111：将硬脂酸钡按照重量比1:6加入到去离子水中，然后加入硬脂酸钡总量7%的海藻酸钠，随后再加入5%的磷酸，初步搅拌混合充分，水洗、干燥，得到第一改性体；
S112：第一改性体加入到2倍的质量分数5%的十二烷基硫酸钠水溶液中搅拌混合充分，再水洗、干燥，得到第二改性体；
S113：第二改性体送入到115℃下反应25min，然后自然冷却至室温，再于-5℃下反应20min，反应结束，得到改性硬脂酸钡。
本实施例的磷酸加入调节pH至6.5。
本实施例的氧化钇添加剂的制备方法为：
将10份壳聚糖加入到20份乙醇中，然后加入3份硝酸钴溶液、0.7份钛酸四丁酯，超声分散处理，处理结束，水洗、干燥，得到改性壳聚糖；
将氧化钇加入到1:2倍的改性壳聚糖中搅拌处理，搅拌转速为700r/min，搅拌时间为45min，搅拌结束，水洗、干燥，得到氧化钇添加剂。
本实施例的硝酸钴溶液的质量分数为5%。
本实施例的超声分散处理的超声功率为450W，超声时间为25min。
实施例3.
本实施例的本发明提供了一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂，包括以下重量份原料：
单硬脂酸甘油酯25份、聚乙烯蜡12.5份、改性纳米膨润土3份、三乙醇胺3份、改性硬脂酸钡1.5份、氧化钇添加剂0.45份。
本实施例的改性纳米膨润土的改性方法为：
S11：将15份纳米膨润土先送入到50份质量分数6%的盐酸溶液中搅拌分散充分，得到纳米膨润土分散液；
S12：将7.5份乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）、12.5份过硫酸铵水溶液和2份肌醇六磷酸搅拌混合充分，得到改进处理剂；
S13：27.5份纳米膨润土分散液中加入改进处理剂，于80℃下反应40min，反应转速为625r/min，反应结束，水洗、干燥，得到改性膨润土。
本实施例的过硫酸铵水溶液的质量分数为7%。
本实施例的改性硬脂酸钡的改性方法为：
S111：将硬脂酸钡按照重量比1:6加入到去离子水中，然后加入硬脂酸钡总量6%的海藻酸钠，随后再加入3%的磷酸，初步搅拌混合充分，水洗、干燥，得到第一改性体；
S112：第一改性体加入到2倍的质量分数5%的十二烷基硫酸钠水溶液中搅拌混合充分，再水洗、干燥，得到第二改性体；
S113：第二改性体送入到110℃下反应20min，然后自然冷却至室温，再于-5℃下反应15min，反应结束，得到改性硬脂酸钡。
本实施例的磷酸加入调节pH至6.0。
本实施例的氧化钇添加剂的制备方法为：
将7.5份壳聚糖加入到15份乙醇中，然后加入2份硝酸钴溶液、0.6份钛酸四丁酯，超声分散处理，处理结束，水洗、干燥，得到改性壳聚糖；
将氧化钇加入到1:2倍的改性壳聚糖中搅拌处理，搅拌转速为600r/min，搅拌时间为40min，搅拌结束，水洗、干燥，得到氧化钇添加剂。
本实施例的硝酸钴溶液的质量分数为5%。
本实施例的超声分散处理的超声功率为400W，超声时间为20min。
对比例1.
与实施例3不同是未添加改性纳米膨润土。
对比例2.
与实施例3不同是改性纳米膨润土采用纳米膨润土代替。
对比例3.
与实施例3不同是改性纳米膨润土的改性方法不同；
将膨润土置于2-3倍质量分数5%的盐酸溶液中分散混合，然后加入膨润土5%的硅烷偶联剂KH570，混合充分，水洗、干燥，于150-180℃下煅烧反应10-20min，反应结束，水洗、干燥，得到改性纳米膨润土。
对比例4.
与实施例3不同是未添加改性硬脂酸钡。
对比例5.
与实施例3不同是改性硬脂酸钡改性中未进行第二改性体改性。
对比例6.
与实施例3不同是未添加氧化钇添加剂。
对比例7.
与实施例3不同是氧化钇添加剂制备中改性壳聚糖采用壳聚糖、质量分数2%的盐酸按照重量1:3混合制成。
将实施例1-3及对比例1-7产品进行性能测试；
实施例1-3及对比例1~7产品的性能测试如下：
从对比例1-2实施例1-3可看出；
本发明产品中添加中改性膨润土，产品的力学性能、润滑性能可显著改进，而采用膨润土代替，力学性能提高，但润滑性能明显降低，挤出量显著下降；
此外通过对比例3-6可看出，添加改性硬脂酸钡、添加氧化钇添加剂，能够起到补强改进产品的力学、润滑性能，从而综合协调二者性能，二者性能得到协配式改进；
通过氧化钇添加剂制备中改性壳聚糖采用壳聚糖、质量分数2%的盐酸按照重量1:3混合制成，产品的改进效果变差，可知，采用本发明的改性壳聚糖，能够提高产品的性能效果。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂，其特征在于，包括以下重量份原料：
单硬脂酸甘油酯20~30份、聚乙烯蜡10~15份、改性纳米膨润土1~5份、三乙醇胺1~5份、改性硬脂酸钡1~2份、氧化钇添加剂0.3~0.6份。
2.根据权利要求1所述的一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂，其特征在于，所述含单硬脂酸甘油酯的润滑剂包括以下重量份原料：
单硬脂酸甘油酯25份、聚乙烯蜡12.5份、改性纳米膨润土3份、三乙醇胺3份、改性硬脂酸钡1.5份、氧化钇添加剂0.45份。
3.根据权利要求1所述的一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂，其特征在于，所述改性纳米膨润土的改性方法为：
S11：将10-20份纳米膨润土先送入到45-55份质量分数5-7%的盐酸溶液中搅拌分散充分，得到纳米膨润土分散液；
S12：将5-10份乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）、10-15份过硫酸铵水溶液和1-3份肌醇六磷酸搅拌混合充分，得到改进处理剂；
S13：25-30份纳米膨润土分散液中加入改进处理剂，于75-95℃下反应35-45min，反应转速为600-650r/min，反应结束，水洗、干燥，得到改性膨润土。
4.根据权利要求3所述的一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂，其特征在于，所述过硫酸铵水溶液的质量分数为5-9%。
5.根据权利要求1所述的一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂，其特征在于，所述改性硬脂酸钡的改性方法为：
S111：将硬脂酸钡按照重量比1:6加入到去离子水中，然后加入硬脂酸钡总量5-7%的海藻酸钠，随后再加入1-5%的磷酸，初步搅拌混合充分，水洗、干燥，得到第一改性体；
S112：第一改性体加入到2倍的质量分数5%的十二烷基硫酸钠水溶液中搅拌混合充分，再水洗、干燥，得到第二改性体；
S113：第二改性体送入到105-115℃下反应15-25min，然后自然冷却至室温，再于-5℃下反应10-20min，反应结束，得到改性硬脂酸钡。
6.根据权利要求5所述的一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂，其特征在于，所述磷酸加入调节pH至5.5-6.5。
7.根据权利要求1所述的一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂，其特征在于，所述氧化钇添加剂的制备方法为：
将5-10份壳聚糖加入到10-20份乙醇中，然后加入1-3份硝酸钴溶液、0.5-0.7份钛酸四丁酯，超声分散处理，处理结束，水洗、干燥，得到改性壳聚糖；
将氧化钇加入到1:2倍的改性壳聚糖中搅拌处理，搅拌转速为500-700r/min，搅拌时间为35-45min，搅拌结束，水洗、干燥，得到氧化钇添加剂。
8.根据权利要求7所述的一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂，其特征在于，所述硝酸钴溶液的质量分数为5%。
9.根据权利要求7所述的一种含单硬脂酸甘油酯的润滑剂，其特征在于，所述超声分散处理的超声功率为350-450W，超声时间为15-25min。
10.一种如权利要求1-9任一项所述润滑剂在塑料中提高界面粘附性、力学性能的应用。
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