CN116444975A - 一种基于硅钛化合物及金属离子复配序列的聚氨酯类热塑性弹性体功能化母粒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于硅钛化合物及金属离子复配序列的聚氨酯类热塑性弹性体功能化母粒的制备方法，其特征在于，将有机硅化合物的水解产物与氧化钛为主要成分的复合金属氧化物的微粒置于无水乙醇或丙酮中进行超声清洗90min，完全挥发后得到粉末状产物A，将上述产物A与Ag或Cu或Zn金属离子溶液进行高速共混25～30min，后再次送超声反应装置中处理30min，得到溶液产物B，将上述溶液产物B与相容剂混合搅拌，搅拌速率为800～1000r/min，得到颗粒产物C，将上述颗粒产物C与聚氨酯类热塑性弹性体混合后，送入双螺杆反应挤出机，通过熔融共混剪切后，设置多段式加工温度为180℃～230℃得到基于硅钛化合物及金属离子复配序列的热塑性弹性体功能化母粒，双螺杆转速为250rpm～300rpm。
Description
技术领域
本发明属于高分子聚合物技术领域，具体涉及一种功能化枝状聚合物及其制备方法。
背景技术
热塑性弹性体是一种新型高分子材料，即可取代部分橡胶，还可以改性塑料。其也是一支更具人性化、高品位的新型合成材料，也是世界化标准性环保材料。热塑性弹性体的双重性能，使之在橡胶工业中广泛应用。同时热塑性弹性体还可代替橡胶大量用在PVC、PE、PP、PS等通用热塑性树脂甚至PU、PA、CA等工程塑料的改性上面，使塑料工业也出现了崭新的局面。如何在更多范围场景中进行延展，就必须在功能化制备手段上进行突破，于是人们在各类复配体系中开展大量实验研究。
本发明正是在市场迫切需求下，研究了一种基于硅钛化合物及金属离子复配序列的聚氨酯类热塑性弹性体功能化母粒的制备方法，此功能化特殊母粒是将定量的热塑性弹性体和相应比例的硅肽化合物、金属离子、烯烃单体、相容剂等共混，通过物理修饰、熔融共混物理接枝方法而制备得到，可广泛的应用在医疗、橡胶工业、工程塑料等行业。
发明内容
发明涉及一种基于硅钛化合物及金属离子复配序列的聚氨酯类热塑性弹性体功能化母粒的制备方法，此功能化特殊母粒是将定量的热塑性弹性体和相应比例的硅肽化合物、金属离子、烯烃单体、相容剂等共混，通过物理修饰、熔融共混物理接枝方法而制备得到。
本发明是通过下述技术方案实现的：
1、一种基于硅钛化合物及金属离子复配序列的聚氨酯类热塑性弹性体功能化母粒，其特征在于，按质量百分比计算，由如下部分原料组成制备而得：
热塑性弹性体：80％～95％
硅肽化合物：0.1％～0.2％
金属离子：0.1％～0.2％
相容剂：10％～5％
所述硅钛化合物为有机硅化合物的水解产物与氧化钛为主要成分的复合金属氧化物的微粒；所述金属离子为Ag、Cu、Zn离子化合物；所述相容剂为烯烃接枝活性官能团，其接枝率为0.2％～0.6％。
2、如权利要求1所述基于硅钛化合物及金属离子复配序列的热塑性弹性体功能化母粒，其特征在于，所述活性官能团是富含羧基、酚基、酮基、酚羟基等活性官能团。
3、如权利要求1所述基于硅钛化合物及金属离子复配序列的热塑性弹性体功能化母粒，其特征在于所述金属离子的D90为15～20nm。
4、如权利要求1所述基于硅钛化合物及金属离子复配序列的热塑性弹性体功能化母粒，其特征在于，所述硅钛化合物的形态为粉末状，平均粒径为30～50目。
5、如权利要求1所述基于硅钛化合物及金属离子复配序列的聚氨酯类热塑性弹性体功能化母粒，其特征在于，所述相容剂的数均分子量为50000～100000，MI为175℃*1.55Kg条件下＞250。
6、如权利要求1所述基于硅钛化合物及金属离子复配序列的聚氨酯类热塑性弹性体功能化母粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将有机硅化合物的水解产物与氧化钛为主要成分的复合金属氧化物的微粒置于无水乙醇或丙酮中进行超声清洗90min，完全挥发后得到粉末状产物A；
(2)将上述产物A与Ag或Cu或Zn金属离子溶液进行高速共混25～30min，后再次送超声反应装置中处理30min，得到溶液产物B；
(3)将上述溶液产物B与相容剂混合搅拌，搅拌速率为800～1000r/min，得到颗粒产物C；
(4)将上述颗粒产物C与聚氨酯类热塑性弹性体混合后，送入双螺杆反应挤出机，通过熔融共混剪切后，设置多段式加工温度为180℃～230℃得到基于硅钛化合物及金属离子复配序列的热塑性弹性体功能化母粒，双螺杆转速为250rpm～300rpm。
7、如权利要求6所述基于硅钛化合物及金属离子复配序列的聚氨酯类热塑性弹性体功能化母粒的制备方法，其特征在于，所述双螺杆反应挤出机的长径比＞50。
具体实施方法
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施实例1：
实施例和对比例的原料组成参见权利要求1。
其中，所述活性官能团是富含羧基、酚基、酮基、酚羟基等活性官能团。
其中，所述硅钛化合物的形态为粉末状，平均粒径为30目。
其中，所述相容剂的数均分子量为50000，MI为175℃*1.55Kg条件下300。
所述基于硅钛化合物及金属离子复配序列的聚氨酯类热塑性弹性体功能化母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)将有机硅化合物的水解产物与氧化钛为主要成分的复合金属氧化物的微粒置于无水乙醇或丙酮中进行超声清洗90min，完全挥发后得到粉末状产物A；
(2)将上述产物A与Ag金属离子溶液进行高速共混25min，后再次送超声反应装置中处理30min，得到溶液产物B；
(3)将上述溶液产物B与相容剂混合搅拌，搅拌速率为800r/min，得到颗粒产物C；
(4)将上述颗粒产物C与聚氨酯类热塑性弹性体混合后，送入双螺杆反应挤出机，通过熔融共混剪切后，设置多段式加工温度为180℃得到基于硅钛化合物及金属离子复配序列的热塑性弹性体功能化母粒，双螺杆转速为250rpm。
实施实例2：
实施例和对比例的原料组成参见权利要求1。
其中，所述活性官能团是富含羧基、酚基、酮基、酚羟基等活性官能团。
其中，所述硅钛化合物的形态为粉末状，平均粒径为30目。
其中，所述相容剂的数均分子量为50000，MI为175℃*1.55Kg条件下300。
所述基于硅钛化合物及金属离子复配序列的聚氨酯类热塑性弹性体功能化母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)将有机硅化合物的水解产物与氧化钛为主要成分的复合金属氧化物的微粒置于无水乙醇或丙酮中进行超声清洗90min，完全挥发后得到粉末状产物A；
(2)将上述产物A与Cu金属离子溶液进行高速共混28min，后再次送超声反应装置中处理30min，得到溶液产物B；
(3)将上述溶液产物B与相容剂混合搅拌，搅拌速率为900r/min，得到颗粒产物C；
(4)将上述颗粒产物C与聚氨酯类热塑性弹性体混合后，送入双螺杆反应挤出机，通过熔融共混剪切后，设置多段式加工温度为200℃得到基于硅钛化合物及金属离子复配序列的热塑性弹性体功能化母粒，双螺杆转速为280rpm。
实施实例3：
实施例和对比例的原料组成参见权利要求1。
其中，所述活性官能团是富含羧基、酚基、酮基、酚羟基等活性官能团。
其中，所述硅钛化合物的形态为粉末状，平均粒径为30目。
其中，所述相容剂的数均分子量为50000，MI为175℃*1.55Kg条件下300。
所述基于硅钛化合物及金属离子复配序列的聚氨酯类热塑性弹性体功能化母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)将有机硅化合物的水解产物与氧化钛为主要成分的复合金属氧化物的微粒置于无水乙醇或丙酮中进行超声清洗90min，完全挥发后得到粉末状产物A；
(2)将上述产物A与Zn金属离子溶液进行高速共混30min，后再次送超声反应装置中处理30min，得到溶液产物B；
(3)将上述溶液产物B与相容剂混合搅拌，搅拌速率为1000r/min，得到颗粒产物C；
(4)将上述颗粒产物C与聚氨酯类热塑性弹性体混合后，送入双螺杆反应挤出机，通过熔融共混剪切后，设置多段式加工温度为230℃得到基于硅钛化合物及金属离子复配序列的热塑性弹性体功能化母粒，双螺杆转速为300rpm。
综上所述，本发明所提供的一种基于硅钛化合物及金属离子复配序列的聚氨酯类热塑性弹性体功能化母粒的制备方法，可以制备得到具有相应金属离子性能的功能化母粒，且过程稳定，加工容易。
上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，本发明具体应用范围很广，以上所述仅是本发明的优选实施方案，而非对本发明的构思和保护范围进行限定。对于本领域的的普通技术人员来说，在不脱离技术方案的宗旨和范围内，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换的，其均应涵盖在本发明的保护范围中。
Claims (7)
1.一种基于硅钛化合物及金属离子复配序列的聚氨酯类热塑性弹性体功能化母粒，其特征在于，按质量百分比计算，由如下部分原料组成制备而得：
热塑性弹性体：80％～95％
硅肽化合物：0.1％～0.2％
金属离子：0.1％～0.2％
相容剂：10％～5％
所述硅钛化合物为有机硅化合物的水解产物与氧化钛为主要成分的复合金属氧化物的微粒；所述金属离子为Ag、Cu、Zn离子化合物；所述相容剂为烯烃接枝活性官能团，其接枝率为0.2％～0.6％。
2.如权利要求1所述基于硅钛化合物及金属离子复配序列的热塑性弹性体功能化母粒，其特征在于，所述活性官能团是富含羧基、酚基、酮基、酚羟基等活性官能团。
3.如权利要求1所述基于硅钛化合物及金属离子复配序列的热塑性弹性体功能化母粒，其特征在于所述金属离子的D90为15～20nm。
4.如权利要求1所述基于硅钛化合物及金属离子复配序列的热塑性弹性体功能化母粒，其特征在于，所述硅钛化合物的形态为粉末状，平均粒径为30～50目。
5.如权利要求1所述基于硅钛化合物及金属离子复配序列的聚氨酯类热塑性弹性体功能化母粒，其特征在于，所述相容剂的数均分子量为50000～100000，MI为175℃*1.55Kg条件下＞250。
6.如权利要求1所述基于硅钛化合物及金属离子复配序列的聚氨酯类热塑性弹性体功能化母粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将有机硅化合物的水解产物与氧化钛为主要成分的复合金属氧化物的微粒置于无水乙醇或丙酮中进行超声清洗90min，完全挥发后得到粉末状产物A；
(2)将上述产物A与Ag或Cu或Zn金属离子溶液进行高速共混25～30min，后再次送超声反应装置中处理30min，得到溶液产物B；
(3)将上述溶液产物B与相容剂混合搅拌，搅拌速率为800～1000r/min，得到颗粒产物C；
(4)将上述颗粒产物C与聚氨酯类热塑性弹性体混合后，送入双螺杆反应挤出机，通过熔融共混剪切后，设置多段式加工温度为180℃～230℃得到基于硅钛化合物及金属离子复配序列的热塑性弹性体功能化母粒，双螺杆转速为250rpm～300rpm。
7.如权利要求6所述基于硅钛化合物及金属离子复配序列的聚氨酯类热塑性弹性体功能化母粒的制备方法，其特征在于，所述双螺杆反应挤出机的长径比＞50。
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