專(zhuān)利名稱(chēng)：聚烯烴/無(wú)機(jī)礦粉釋放的負(fù)離子復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚烯烴/無(wú)機(jī)礦粉釋放的負(fù)離子復(fù)合材料的制備方法。
聚烯烴主要有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等產(chǎn)量最大的一類(lèi)通用熱塑性塑料和丙苯乳液、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇等成膜物，具有價(jià)廉、應(yīng)用廣、加工方便等優(yōu)點(diǎn)。由于大分子鏈的柔性，使聚烯烴的剛性及硬度偏低，聚乙烯膜開(kāi)口困難，高分子材料表面易產(chǎn)生靜電等，限制了它們的進(jìn)一步應(yīng)用。改進(jìn)的方法是加入改性無(wú)機(jī)填料。
本發(fā)明是應(yīng)用嫩江地區(qū)的特產(chǎn)蛋白石輕質(zhì)頁(yè)巖，經(jīng)過(guò)粉碎、特殊的超細(xì)加工和處理，可以與沸石粉、電氣石粉、水鎂石粉、海泡石粉等配合制備性能優(yōu)異的復(fù)合材料和釋放負(fù)離子的添加劑。
本發(fā)明的聚烯烴/嫩江蛋白石輕質(zhì)頁(yè)巖復(fù)合材料包括如下組分和含量(質(zhì)量份)聚烯烴(乳液) 100改性負(fù)離子添加劑 0.1-60助劑 0.05-5負(fù)離子激發(fā)劑 0-10本發(fā)明所用的聚烯烴是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚氯乙烯及ABS、NS等均聚物和共聚物，聚苯乙烯等產(chǎn)量最大的一類(lèi)通用熱塑性塑料和丙苯乳液、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇等成膜物，本發(fā)明可用工業(yè)級(jí)的上述聚烯烴作為原料。
本發(fā)明所提供的蛋白石輕質(zhì)頁(yè)巖是一類(lèi)礦物，主要成份蛋白石，化學(xué)成為為SiO2、nH2O。常含有蒙脫石、方英石、磷英石和有機(jī)質(zhì)、石英、長(zhǎng)石等，化學(xué)成分為81.01～89.14的SiO2，3.67～7.84Al2O3，0.37～1.68Fe2O3，含水量為1-14％，礦石具有大量毛孔狀微孔隙，比表面積特別大，可達(dá)277.3cm2/g，吸水率74.4％，孔徑5-20nm。
礦物初粉可達(dá)30-80μm，超細(xì)加工可達(dá)0.1-30μm。
礦粉的含量本發(fā)明中為0.1-60(質(zhì)量份)，當(dāng)含量低于0.1份時(shí)，無(wú)機(jī)礦粉不足以產(chǎn)生增強(qiáng)作用、特殊功能和耐熱等特性，當(dāng)含量超過(guò)60份時(shí)，復(fù)合材料難以擠出造粒。在本發(fā)明中，無(wú)機(jī)礦粉的最佳用量為0.5-30份。
本發(fā)明采用的助劑為脂肪酸、氨基酸、長(zhǎng)鏈烷基銨鹽等。還可以加入潤(rùn)滑劑相容劑等。其作用是改善無(wú)機(jī)礦粉與有機(jī)高分子基體之間的機(jī)容性，控制樹(shù)脂的結(jié)晶形態(tài)以改善復(fù)合材料的韌性、剛度和進(jìn)一步降低球晶的尺寸，提高復(fù)合材料的透明度、開(kāi)口性、提高加工效率和應(yīng)用性能。潤(rùn)滑劑可以是石蠟、高分子蠟等，相容劑為聚合物接枝順丁烯二酸酐、苯乙烯等。
負(fù)離子劑由可以產(chǎn)生微電極的材料組成。
添加劑可單獨(dú)或配合使用。
本發(fā)明聚烯烴/無(wú)機(jī)礦粉復(fù)合材料制備方法是按下述步驟進(jìn)行(1)將某一種(或幾種)聚合物在105℃烘干脫水(2)將無(wú)機(jī)礦物精選后，經(jīng)粉碎及超細(xì)加工并干燥去水(3)將100份聚烯烴樹(shù)脂和0.1-50份無(wú)機(jī)礦粉及0.05-5份的助劑、添加劑加入高速提合機(jī)中，高速攪拌5-10min，混合均勻后在130-200℃下以雙螺桿擠出造粒機(jī)組擠出造粒包裝，或熔融噴粉、氣流粉碎；或應(yīng)用超臨界技術(shù)，快速膨脹制成超細(xì)粉直接應(yīng)用粉墨涂料技術(shù)。
(4)高分子乳液、高分子溶液等成膜物質(zhì)可以與超細(xì)負(fù)離子粉、無(wú)機(jī)礦粉和助劑混合制備涂料、粘合劑。
實(shí)施例1高密度聚乙烯105℃烘干備用；無(wú)機(jī)礦粉20μm，干燥，脫水；將100份樹(shù)脂與10份無(wú)機(jī)礦粉及硬脂酸加入高速捏合機(jī)中，高速攪拌5min、混合均勻后擠出造粒，用注樣機(jī)制成標(biāo)準(zhǔn)試樣，測(cè)力學(xué)性能。
表1熱變形溫度拉伸強(qiáng)度 沖擊強(qiáng)度實(shí)例 無(wú)機(jī)礦粉(g) 聚烯烴(g) ℃MPa KJm-2186MPa1 10 100 228 1402 20 100 19.5 9 1483 30 100 18.6 10 1514 40 100 17.0 11 1545 50 100 15.2 16 156實(shí)施例2-5，無(wú)機(jī)礦石粉量分別為20、30、40、50，對(duì)應(yīng)性能見(jiàn)表1實(shí)施例6(PAN)聚丙烯腈(均聚物6104；7105；8106；、共聚物9PAN-VAC；10聚醚相對(duì)分子質(zhì)量是103)；蛋白石輕質(zhì)頁(yè)巖粉(OPAL)、沸石粉、電氣石粉、水鎂石粉、海泡石粉3μm以下，二甲基甲酰胺(DMF)或其它溶劑首先將不同相對(duì)分子質(zhì)量PAN溶于DMF中，溶解均勻后加入處理過(guò)的無(wú)機(jī)礦粉，然后用特制的成膜機(jī)或直接成膜或紡制成纖維，也可以制備成涂料。
實(shí)施例7-10 PAN、聚醚相對(duì)分子質(zhì)量分別是103、、、104、105、106，將聚合物與OPAL及朦脫土經(jīng)處理后與ABS共混，配方及性能見(jiàn)表2表2實(shí)例 聚合物 無(wú)機(jī)礦物拉伸強(qiáng)度MPa 沖擊強(qiáng)度KJm-26 1005 43.524.667 1005 45.525.368 1005 45.023.159 1005 43.022.2010 1005 40.022.00實(shí)施例11-20高分子乳液(50％)/無(wú)機(jī)礦物釋放負(fù)離子粉涂層
權(quán)利要求
1.一類(lèi)聚烯烴/無(wú)機(jī)礦粉釋放的負(fù)離子復(fù)合材料，包括聚烯烴樹(shù)脂和無(wú)機(jī)礦粉釋放的負(fù)離子細(xì)粉和助劑，其特征在于所述的復(fù)合材料的原料組成和含量如下(質(zhì)量份)聚烯烴 (乳液) 100改性負(fù)離子添加劑0.1-60助劑0.05-5負(fù)離子激發(fā)劑0-10所述的復(fù)合材料中無(wú)機(jī)礦粉釋放的負(fù)離子粉0.01-100μm，所述的無(wú)機(jī)礦粉釋放的負(fù)離子原料為含81-90％的SiO2，含水量為1-14％，具有大量毛孔狀微孔隙，孔徑5-20nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一類(lèi)聚烯烴/無(wú)機(jī)礦粉釋放的負(fù)離子復(fù)合材料，其特征在于吸水率可達(dá)12％，并具有一定的壓電效應(yīng)，釋放負(fù)離子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一類(lèi)聚烯烴/無(wú)機(jī)礦粉釋放的負(fù)離子復(fù)合材料，其特征在于所述的聚烯烴是聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈及共聚物、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS樹(shù)脂、聚甲基丙烯酸甲酯等熱塑性樹(shù)脂和丙苯乳液、聚乙酸乙烯酯乳液等成膜高分子材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一類(lèi)聚烯烴/無(wú)機(jī)礦粉釋放的負(fù)離子復(fù)合材料，其特征在于所述助劑是脂肪酸、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯，順丁烯二酸苯乙烯共聚物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一類(lèi)聚烯烴/無(wú)機(jī)礦粉釋放的負(fù)離子復(fù)合材料，溶劑是二甲基甲酰胺DMF，二甲基亞砜DMSO，二甲基乙酰胺DEF，硫氰酸鈉水溶液，氯化鋅水溶液，丙酮。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一類(lèi)聚烯烴/無(wú)機(jī)礦粉釋放的負(fù)離子復(fù)合材料，其特征在于所述的添加劑及分散介質(zhì)是水、乙醇、丙醇或氯仿，CS2。
7.一類(lèi)聚烯烴/無(wú)機(jī)礦粉釋放的負(fù)離子復(fù)合材料的制備方法I其特征在于按下述步驟進(jìn)行先將礦石經(jīng)過(guò)分選、粗碎、超細(xì)加工達(dá)到0.1-80μm，然后選分別合適的組份用脂肪酸等助劑處理，無(wú)機(jī)礦粉釋放的負(fù)離子粉0.3-60份與聚烯烴樹(shù)脂高速混合，干燥脫水后熔融擠出造粒；制成母料，再成型加工。
8.一類(lèi)聚烯烴/無(wú)機(jī)礦粉釋放的負(fù)離子復(fù)合材料的制備方法II，是先將聚烯烴溶解在合適的溶劑中或制成乳液，選樹(shù)脂100份，再與0.1-60無(wú)機(jī)礦粉釋放的負(fù)離子制成均勻懸浮液，通過(guò)成膜或直接紡絲制成纖維，其均勻的水溶液也可以直接制成涂料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種將聚烯烴/無(wú)機(jī)礦粉釋放的負(fù)離子復(fù)合材料的制備方法，通過(guò)分選與粉碎到一定粒度的無(wú)機(jī)礦粉仍保持原礦物的晶體形態(tài)與多孔吸附特性。通過(guò)助劑處理后蛋白石輕質(zhì)頁(yè)巖粉、沸石粉、水鎂石粉等以庫(kù)侖力、范德華力可以均勻地分散在聚烯烴樹(shù)脂中，也有部分聚合物嵌入蛋白石輕質(zhì)頁(yè)巖、沸石等的納米級(jí)、微米級(jí)細(xì)孔中，結(jié)合成的高性能的復(fù)合材料。在負(fù)離子激發(fā)劑的作用下，可以釋放的負(fù)離子。本發(fā)明的制法操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，成本降低且復(fù)合材料性能優(yōu)越。本發(fā)明提供的涂料配方由環(huán)保型到健康型，釋放的負(fù)離子可以滿(mǎn)足不同環(huán)境的需要。
文檔編號(hào)C08L33/00GK1603358SQ200310100819
公開(kāi)日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2003年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月4日
發(fā)明者李青山, 孫亞茹, 顧曉華, 高潔, 胡玉潔, 齊鳳林, 周可富, 楊寶臣, 李文祥, 王慶瑞 申請(qǐng)人:李青山