本發(fā)明屬于納米復(fù)合材料領(lǐng)域，涉及一種耐老化聚乙烯納米復(fù)合材料的制備方法。
技術(shù)背景
醫(yī)用高分子材料是指用以制造人體內(nèi)臟、體外器官、藥物劑型及醫(yī)療器械的聚合物材料，醫(yī)用高分子材料多用于人體，直接關(guān)系到人的生命和健康，一般對其性能的要求是：①安全性：必須無毒或副作用極少。這就要求聚合物純度高，生產(chǎn)環(huán)境非常清潔，聚合助劑的殘留少，雜質(zhì)含量為ppm級，確保無病、無毒傳播條件。同時其高分子化合物本身以及單體雜質(zhì)、降解或磨損產(chǎn)物不對身體產(chǎn)生不良影響。②物理、化學(xué)和機(jī)械性能需滿足醫(yī)用所需設(shè)計(jì)和功能的要求。③適應(yīng)性：包括與醫(yī)療用品中其他材料的適應(yīng)性，材料與人體生物相容性、血液相容性及組織的相容性。④特殊功能：不同的應(yīng)用領(lǐng)域，要求材料分別具有一定的特殊功能。
醫(yī)用聚乙烯是由乙烯聚合而得的一種塑料，具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度和生物相容性，無毒，容易著色，化學(xué)穩(wěn)定性好，植入體內(nèi)無不良影響，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)用領(lǐng)域，但聚乙烯對于環(huán)境應(yīng)力(化學(xué)與機(jī)械作用)是很敏感的，耐熱老化性差。為改善其制品的物理、化學(xué)和機(jī)械等性能，需要對制品的表面進(jìn)行改性。而使用納米材料作為與聚合物共混改性制備得到的納米復(fù)合材料比其它復(fù)合材料性能更優(yōu)異。這主要是由于作為分散相的納米粒子尺寸小，比表面積大而產(chǎn)生的量子效應(yīng)和表面效應(yīng)，使得納米復(fù)合材料在眾多方面表現(xiàn)出特有性能，如電、磁、熱力學(xué)等。但是目前納米材料使用技術(shù)存在的主要問題為納米粉體顆粒材料的團(tuán)聚問題，導(dǎo)致粉體顆粒材料在使用中由于顆粒表面張力所致而形成的顆粒團(tuán)聚，從而導(dǎo)致在使用中添加化學(xué)分解劑進(jìn)行團(tuán)聚顆粒的分解才能正常使用，但是這樣就會帶來使用難度的增加和化學(xué)污染，同時降低了使用效率，這就限制這納米材料的應(yīng)用。為此，我們從產(chǎn)品的配方和工藝著手，研發(fā)一種耐老化聚乙烯納米復(fù)合材料的新工藝是整個行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐老化聚乙烯納米復(fù)合材料的制備方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種耐老化聚乙烯納米復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：先按重量稱取聚乙烯80-90份、丁醚化樹脂10-15份、甲苯二異氰酸酯7-10份、三烯丙基異氰酸酯4-8份、碳酸氫銨12-18份、高氯酸鋰2-8份、鈦酸丁酯1-4份、納米二氧化硅13-16份、聚乙烯醇5-12份、十二烷基苯磺酸鈉鹽2-7份、亞磷酸三苯酯5-9份、乙酸龍腦酯2-5份、烷基甜菜堿3-6份、甘油30-40份；將聚乙烯、納米二氧化硅、三烯丙基異氰酸酯和聚乙烯醇在密封式煉膠機(jī)中充分?jǐn)嚢?-2小時，得到混合料；然后將剩余的各原料混合攪拌3小時后，在150-200℃的反應(yīng)釜進(jìn)行反應(yīng)0.5-1小時，反應(yīng)后送入雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，形成母粒；最后取獲得的母粒與混合料用攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢璋胄r后進(jìn)入雙螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行熔融擠壓，在200℃-250℃之間進(jìn)行擠塑、冷卻切粒后即得。
所述納米二氧化硅的粒徑為10-50nm。
所述在180℃的反應(yīng)釜進(jìn)行反應(yīng)1小時。
所述進(jìn)入雙螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行熔融擠壓，在220-240℃之間進(jìn)行擠塑。
按重量稱取聚乙烯85份、丁醚化樹脂13份、甲苯二異氰酸酯8份、三烯丙基異氰酸酯6份、碳酸氫銨15份、高氯酸鋰5份、鈦酸丁酯3份、納米二氧化硅14份、聚乙烯醇8份、十二烷基苯磺酸鈉鹽5份、亞磷酸三苯酯7份、乙酸龍腦酯4份、烷基甜菜堿5份、甘油35份。
本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明的制備方法流程較短，操作簡單，成本低，對環(huán)境友好，經(jīng)濟(jì)效益高。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供方法制備出的納米復(fù)合材料具有優(yōu)異的物理、化學(xué)和機(jī)械等性能，尤其耐老化性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有市面上相關(guān)產(chǎn)品的性能。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種耐老化聚乙烯納米復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：先按重量稱取聚乙烯80份、丁醚化樹脂10份、甲苯二異氰酸酯7份、三烯丙基異氰酸酯4份、碳酸氫銨12-18份、高氯酸鋰2份、鈦酸丁酯1份、納米二氧化硅13份、聚乙烯醇5份、十二烷基苯磺酸鈉鹽2份、亞磷酸三苯酯5份、乙酸龍腦酯2份、烷基甜菜堿3份、甘油30份；將聚乙烯、納米二氧化硅、三烯丙基異氰酸酯和聚乙烯醇在密封式煉膠機(jī)中充分?jǐn)嚢?-2小時，得到混合料；然后將剩余的各原料混合攪拌3小時后，在150℃的反應(yīng)釜進(jìn)行反應(yīng)0.5小時，反應(yīng)后送入雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，形成母粒；最后取獲得的母粒與混合料用攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢璋胄r后進(jìn)入雙螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行熔融擠壓，在200℃之間進(jìn)行擠塑、冷卻切粒后即得。
實(shí)施例2
一種耐老化聚乙烯納米復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：先按重量稱取聚乙烯90份、丁醚化樹脂15份、甲苯二異氰酸酯10份、三烯丙基異氰酸酯8份、碳酸氫銨18份、高氯酸鋰8份、鈦酸丁酯4份、納米二氧化硅16份、聚乙烯醇12份、十二烷基苯磺酸鈉鹽7份、亞磷酸三苯酯9份、乙酸龍腦酯5份、烷基甜菜堿6份、甘油40份；將聚乙烯、納米二氧化硅、三烯丙基異氰酸酯和聚乙烯醇在密封式煉膠機(jī)中充分?jǐn)嚢?-2小時，得到混合料；然后將剩余的各原料混合攪拌3小時后，在200℃的反應(yīng)釜進(jìn)行反應(yīng)1小時，反應(yīng)后送入雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，形成母粒；最后取獲得的母粒與混合料用攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢璋胄r后進(jìn)入雙螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行熔融擠壓，在250℃之間進(jìn)行擠塑、冷卻切粒后即得。
實(shí)施例3
一種耐老化聚乙烯納米復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：先按重量稱取聚乙烯85份、丁醚化樹脂13份、甲苯二異氰酸酯8份、三烯丙基異氰酸酯6份、碳酸氫銨15份、高氯酸鋰5份、鈦酸丁酯3份、納米二氧化硅14份、聚乙烯醇8份、十二烷基苯磺酸鈉鹽5份、亞磷酸三苯酯7份、乙酸龍腦酯4份、烷基甜菜堿5份、甘油35份；將聚乙烯、納米二氧化硅、三烯丙基異氰酸酯和聚乙烯醇在密封式煉膠機(jī)中充分?jǐn)嚢?-2小時，得到混合料；然后將剩余的各原料混合攪拌3小時后，在180℃的反應(yīng)釜進(jìn)行反應(yīng)0.5-1小時，反應(yīng)后送入雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，形成母粒；最后取獲得的母粒與混合料用攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢璋胄r后進(jìn)入雙螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行熔融擠壓，在230℃之間進(jìn)行擠塑、冷卻切粒后即得。