CN1456592A - 一种碳纳米管添加母料的制备方法及产品及用该母料所制备的硬质聚氯乙烯型材 - Google Patents
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Abstract
一种碳纳米管添加母料的制备方法及产品，其特征在于它是由以下步骤所构成：(1)首先对碳纳米管进行表面改性处理；(2)用经过表面改性处理的碳纳米管与聚氯乙烯树脂共混；(3)将共混料制作成颗粒。添加上述母料可制得碳纳米管改性硬质聚氯乙烯型材。本发明的优越性在于：使碳纳米管在硬质聚氯乙烯中分散均匀，降低碳纳米管的用量；采用该母料使制作碳纳米管改性硬质聚氯乙烯型材的方法简单、方便、实用。
Description
(一)技术领域：
本发明涉及一种用于聚氯乙烯的碳纳米管添加母料的制备方法及产品，特别是一种碳纳米管添加母料的制备方法及产品及用该母料所制备的硬质聚氯乙烯型材。
(二)背景技术：
硬质聚氯乙烯塑料具有良好的力学性能，良好的耐腐蚀性和绝缘性，而且价格便宜，因此在化学工业、建筑行业等被广泛使用，也被人们认为是比较适宜取代木材的良好材料之一。但是硬质聚氯乙烯存在着一些性能上的不足，如：(1)冲击强度低，在受冲击时极易脆裂；(2)耐热性能较差，通常仅能在65℃以下使用。为了克服硬质聚氯乙烯的缺点，人们在其中添加某些物质，使其性能得到改变。目前较先进的方法是添加纳米材料。但是由于纳米材料粒径小，非常容易团聚，所以要使纳米材料在硬质聚氯乙烯中均匀分散非常困难，往往由于不能很好地分散，导致添加的纳米材料不能起到有效改善性能的作用，造成很大的材料浪费。
(三)发明内容：
本发明的目的在于设计一种碳纳米管添加母料的制备方法及产品及用该母料所制备的硬质聚氯乙烯型材，它使上述所说纳米材料在硬质聚氯乙烯中均匀分散困难的问题得以解决。
本发明的技术方案：一种碳纳米管添加母料的制备方法，其特征在于它是由以下步骤所构成：
(1)首先对碳纳米管进行表面改性处理，即在每100克碳纳米管中加入聚合物型分散剂1～5克，钛酸酯偶联剂1～5克，其中聚合物型分散剂用适量丙酮溶解，钛酸酯偶联剂用适量石油醚溶解，将其混合均匀，放入干燥箱中干燥除去溶剂；
(2)用经过表面改性处理的碳纳米管与聚氯乙烯树脂共混，其中碳纳米管与聚氯乙烯树脂的配比例为1∶0.7～1.3(质量比)；
(3)将共混料制作成颗粒，即为所需的碳纳米管添加母料。
一种由上述制备方法所得到的碳纳米管添加母料的产品，它是用经过表面改性处理的碳纳米管与聚氯乙烯树脂共混制作成颗粒料，所说的碳纳米管与聚氯乙烯树脂的配比例为1∶0.7～1.3(质量比)。
一种用上述碳纳米管母料所制备的硬质聚氯乙烯型材，它是由硬质聚氯乙烯塑料与上述添加母料所构成，上述添加母料的添加量为2-10％。
上述碳纳米管添加母料采用直接加入、与硬质聚氯乙烯塑料熔融共混的方式，采用双螺杆挤出机完成硬质聚氯乙烯型材的制作。
上述所说的用上述碳纳米管添加母料所制备的硬质聚氯乙烯型材可以是板材、也可以是管材、棒材及其它型材。
本发明的优越性在于：1、可提高碳纳米管与有机相的亲和力，不但碳纳米管分散均匀，还可以降低碳纳米管的用量，具有节约碳纳米管用量的功效，在硬质聚氯乙烯塑料板材改性作用不变的情况下使碳纳米管用量减少；2、采用该母料使制作碳纳米管改性硬质聚氯乙烯型材的方法简单、方便、实用；3、方便各种硬质聚氯乙烯产品的生产；4、采用本方法生产的碳纳米管添加母料，减少生产成本、操作方便、生产效率高；5、采用该碳纳米管添加母料生产的改性硬质聚氯乙烯型材，其碳纳米管在硬质聚氯乙烯中的分散性好，可以获得高性能的碳纳米管改性硬质聚氯乙烯，研究显示，采用此方法生产的改性硬质聚氯乙烯型材，当碳纳米管的含量在4％(质量百分比)以下时，即可以明显地改善硬质聚氯乙烯的抗冲击性能和耐热性能，改善后其悬臂梁缺口冲击强度可达10-30kJ/m2，维卡软化温度可达90～160℃，因此该方法是一种用纳米技术改造传统产品的理想方法。
(四)具体实施方式：
实施例：一种碳纳米管添加母料的制备方法，其特征在于它是由以下步骤所构成：
(1)首先对碳纳米管进行表面改性处理，即在每100克碳纳米管中加入聚合物型分散剂4克，钛酸酯偶联剂3克，其中聚合物型分散剂用适量丙酮溶解，钛酸酯偶联剂用适量石油醚溶解，将其混合均匀，放入干燥箱中干燥除去溶剂；
(2)用经过表面改性处理的碳纳米管与聚氯乙烯树脂共混，其中碳纳米管与聚氯乙烯树脂的配比例为1∶1(质量比)；
(3)将共混料制作成颗粒，即为所需的碳纳米管添加母料。
一种由上述制备方法所得到的碳纳米管添加母料的产品，它是用经过表面改性处理的碳纳米管与聚氯乙烯树脂共混制作成颗粒料，所说的碳纳米管与聚氯乙烯树脂的配比例为1∶1(质量比)。
一种用上述碳纳米管添加母料所制备的硬质聚氯乙烯型材，它是由硬质聚氯乙烯塑料与上述添加母料所构成，上述碳纳米管添加母料的添加量为4％。
上述碳纳米管添加母料采用直接加入、与硬质聚氯乙烯塑料熔融共混的方式，采用双螺杆挤出机完成硬质聚氯乙烯型材的制作。
上述所说的用上述碳纳米管母料所制备的硬质聚氯乙烯型材可以是板材。
Claims (4)
1、一种碳纳米管添加母料的制备方法，其特征在于它是由以下步骤所构成：
(1)首先对碳纳米管进行表面改性处理，即在每100克碳纳米管中加入聚合物型分散剂1～5克，钛酸酯偶联剂1～5克，其中聚合物型分散剂用适量丙酮溶解，钛酸酯偶联剂用适量石油醚溶解，将其混合均匀，放入干燥箱中干燥除去溶剂；
(2)用经过表面改性处理的碳纳米管与聚氯乙烯树脂共混，其中碳纳米管与聚氯乙烯树脂的配比例为1∶0.7～1.3(质量比)；
(3)将共混料制作成颗粒，即为所需的碳纳米管添加母料。
2、一种由上述制备方法所得到的碳纳米管添加母料的产品，它是用经过表面改性处理的碳纳米管与聚氯乙烯树脂共混制作成颗粒料，所说的碳纳米管与聚氯乙烯树脂的配比例为1∶0.7～1.3(质量比)。
3、一种添加上述碳纳米管母料所制备的硬质聚氯乙烯型材，它是由硬质聚氯乙烯塑料与上述添加母料所构成，上述碳纳米管添加母料的添加量为2-10％。
4、根据权利要求3所说的一种添加上述碳纳米管母料所制备的硬质聚氯乙烯型材，其特征在于所说的用添加上述碳纳米管母料所制备的硬质聚氯乙烯型材可以是板材、也可以是管材、棒材及其它型材。
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