一種吸附型熱敏性交聯(lián)劑母粒及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種吸附型熱敏性交聯(lián)劑母粒及 其制備方法。
[0002] 技術(shù)背景
[0003] 聚乙烯（PE)的交聯(lián)技術(shù)是PE改性的重要手段之一，交聯(lián)后的PE可顯著提高其蠕 變性能、沖擊性能和高溫下的力學(xué)性能，提高耐環(huán)境應(yīng)力開裂性及耐磨性，并賦予制品記憶 性能；交聯(lián)還可以使PE在加入大量填充劑(增強劑、導(dǎo)電劑、阻燃劑）后基本不改變其力學(xué) 性能。 聚乙烯（PE)的交聯(lián)技術(shù)目前主要向PE配方體系中采取注射泵直接添加或者與其簡單 共混的方式添加A171 (乙烯基三甲氧基硅烷)、A151 (乙烯基三乙氧基硅烷)。但通過注射 泵的方式增加了設(shè)備成本，而簡單共混法往往會因混合不均勻?qū)е庐a(chǎn)品質(zhì)量下降。而且因 為這類助劑在PE體系中添加量較少，若采用母粒法則利于交聯(lián)劑的分散，從而發(fā)揮更大的 效用。然而A171 (乙烯基三甲氧基硅烷)、A151 (乙烯基三乙氧基硅烷）都屬于熱敏性交聯(lián) 劑，不適合采取熔融加工法制備母粒。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述問題的缺陷，本發(fā)明提供一種吸附型熱敏性交聯(lián)劑母粒及其制備方 法，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量和降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本。
[0006] 一種吸附型熱敏性交聯(lián)劑母粒，由多孔聚合物粒子吸附熱敏性交聯(lián)劑組成，其中 多孔聚合物粒子的質(zhì)量含量為10~50%，熱敏性交聯(lián)劑為余量； 所述多孔聚合物粒子為帶有毛細(xì)管的多孔結(jié)構(gòu)、海綿狀或網(wǎng)狀微結(jié)構(gòu)的聚烯烴多孔泡 沫塑料或天然多孔材料中的至少一種。
[0007] 進(jìn)一步方案，所述多孔聚合物粒子的平均粒徑為孔隙度至少為30%，多孔 聚合物粒子中微孔的平均直徑為50~200 ym。
[0008] 進(jìn)一步方案，所述聚烯烴多孔泡沫塑料包括多孔聚苯乙烯（EPS)、多孔聚氨酯 (EPU)、多孔聚丙烯（EPP)或多孔聚乙烯（EPE);所述天然多孔材料選自淀粉、植物纖維素及 其制品中的一種。
[0009] 進(jìn)一步方案，所述熱敏性交聯(lián)劑指乙條基二甲氧基硅烷（A171 )、乙條基二乙氧基 硅烷仏151)、丫-氨丙基三乙氧基硅烷（狃550)、丫-(2,3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅 烷（KH560)、y -(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（KH570)、y-巰丙基三甲氧基硅烷 (KH580)、N- ( |3 -氛乙基-氛丙基甲基二甲氧基硅烷（KH602)、N- ( |3 -氛乙基-氛 丙基三甲氧基硅烷（KH792 )、苯胺甲基三乙氧基硅烷（S j-42 )、中的至少一種。
[0010] 本發(fā)明的另一個發(fā)明目的是提供上述吸附型熱敏性交聯(lián)劑母粒的制備方法，包括 如下步驟： (1) 將多孔聚合物粒子置于攪拌裝置中； (2) 將熱敏性交聯(lián)劑從攪拌裝置中噴灑到多孔聚合物粒子中，并于25-200°C溫度下，以 20~300 rpm攪拌5~60 min，得吸附型熱敏性交聯(lián)劑母粒。
[0011] 本發(fā)明制備的吸附型熱敏性交聯(lián)劑母?？捎糜谥苽涔柰榻宦?lián)聚乙烯電纜料、經(jīng)過 交聯(lián)劑改性的滑石粉填充塑料、交聯(lián)劑改性橡膠。
[0012] 本發(fā)明利用多孔聚合物粒子自身的高吸附特性，能很好地吸附與其接觸性及相容 性較好的液體及粉體。將熱敏性交聯(lián)劑噴灑到多孔聚合物粒子上并進(jìn)行攪拌充分混合，使 熱敏性交聯(lián)劑被多孔聚合物粒子充分地吸附完全，即制得吸附型熱敏性交聯(lián)劑母粒。其制 備過程中一般不需要加熱，僅在常溫下就可實現(xiàn)吸附型熱敏性交聯(lián)劑母粒的制備，消除了 熱敏性交聯(lián)劑母粒制備過程中必不可少的熱歷史，減少了高分子材料的熱降解及對V0C的 貢獻(xiàn)。另一方面也開創(chuàng)了制備熱敏性交聯(lián)劑母粒的新方法，減少了制備熱敏性交聯(lián)劑母粒 的設(shè)備、人工及倉管費用，可以實現(xiàn)現(xiàn)配現(xiàn)用。
[0013] 相比較現(xiàn)有制備方法中直接添加熱敏性交聯(lián)劑于高混機或者擠出機中與基體進(jìn) 行生產(chǎn)的模式，首先防止了交聯(lián)劑對高混機的黏附及分散不均，又能節(jié)省液體計量泵的成 本。另外，大量交聯(lián)劑的加入會導(dǎo)致螺桿打滑，易導(dǎo)致出料不暢，需要定期清理螺桿。液體 熱敏性交聯(lián)劑會在螺桿前段便受熱揮發(fā)損失，首先是一種浪費，再者對生產(chǎn)環(huán)境不利。所以 本發(fā)明的制備方法采用噴灑、吸附的方法制備，從而對吸附型熱敏性交聯(lián)劑母粒能起到很 好的緩釋作用，防止吸附型熱敏性交聯(lián)劑受熱揮發(fā)，還能在緩釋的同時有利于分散均勻、避 免團(tuán)聚。
[0014] 本發(fā)明的操作步驟為：首先稱取一定量的多孔聚合物粒子于攪拌、震蕩或超聲裝 置中，然后根據(jù)預(yù)制備吸附熱敏性交聯(lián)劑母粒的濃度將所需量的熱敏性交聯(lián)劑吸附加入其 中，開啟攪拌裝置。在特定溫度下攪拌一段時間后放料，即得吸附型熱敏性交聯(lián)劑母粒。
[0015] 所使用的攪拌、震蕩或超聲裝置為高混機、高攪機、翻滾式攪拌機等類似機器中的 一種，料斗可為錐形、釜式、滾筒式等。除配備加熱、攪拌(可為槳式、螺旋式等)、下放料口、 清掃裝置以外，還可配備抽真空、噴灑等裝置。優(yōu)選帶有錐形料斗、螺旋式攪拌槳、抽真空、 噴灑裝置和下放料的高混機。其中，吹掃裝置有利于徹底排料，螺旋式攪拌槳有利于物料上 下混合均勻，抽真空和噴灑裝置有利于液體被更好地吸收。
[0016] 其攪拌速度以20~300 rpm為宜，優(yōu)選50~150 rpm。攪拌時間以5~60 min為宜， 優(yōu)選30min。攪拌溫度為室溫到200°C，一般熱敏性交聯(lián)劑在室溫即可，較粘稠的熱敏性交 聯(lián)劑可考慮升溫。
[0017] 所用多孔聚合物粒子至少帶有部分多孔結(jié)構(gòu)或者海綿狀、網(wǎng)狀微結(jié)構(gòu)的疏水性物 質(zhì)。優(yōu)選以下一種或者兩種及以上物質(zhì)或混合體。如1)聚烯烴多孔泡沫塑料，優(yōu)選多孔聚 苯乙烯（EPS)、多孔聚氨酯（EPU)、多孔聚丙烯（EPP)、多孔聚乙烯（EPE)及其他材料的發(fā)泡 體。2)天然成分的多孔材料，優(yōu)選淀粉、植物纖維素及制品等。所述多孔存儲體的孔隙度至 少30體積％，平均顆粒尺寸為1~10 mm，其平均微孔直徑以50~200 y m為宜。研宄表明，多 孔聚合物粒子的比表面積很大，使其能與液體物質(zhì)充分接觸。互相貫通的多孔孔隙結(jié)構(gòu)具 有強大的、自發(fā)的毛細(xì)管吸附作用。另外，該作用力與溫度無關(guān)，因而不受溫度的影響。
[0018] 本發(fā)明所述熱敏性交聯(lián)劑為硅烷交聯(lián)劑中的某些交聯(lián)劑和偶聯(lián)劑。如乙烯基三 甲氧基硅烷（A171)，乙烯基三乙氧基硅烷（A151)，y-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550)，y -(2, 3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（KH560)，y -(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷 (KH570)，y-巰丙基三甲氧基硅烷（KH580)，N- (0-氨乙基）-y-氨丙基甲基二甲氧基硅 烷（KH602)，N- ( 0-氨乙基）-y-氨丙基三甲氧基硅烷（KH792)，苯胺甲基三乙氧基硅烷 (Sj-42)〇
[0019] 根據(jù)不同吸附物質(zhì)和實際生產(chǎn)需求，吸附型熱敏性交聯(lián)劑母粒的交聯(lián)劑含量可以 為50~90%的吸附量。
[0020] 對于油溶性的熱敏性交聯(lián)劑可采用攪拌-吸附-放料方式來實現(xiàn)。
[0021] 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果： 本發(fā)明提供的吸附型熱敏性交聯(lián)劑母粒的制備方法，解決了當(dāng)前常用的硅烷交聯(lián)劑添 加困難、分散不均、加入設(shè)備昂貴、母粒制備工藝復(fù)雜、揮發(fā)損失等缺陷。利用多孔聚合物粒 子吸附材料微孔的毛細(xì)管吸附作用，將粉體或熱敏性交聯(lián)劑分別進(jìn)行相應(yīng)的處理，不經(jīng)過 復(fù)雜的工藝且不需要昂貴的設(shè)備即可實現(xiàn)對傳