[發明專利]一種芳綸漿粕復合母粒的制備方法

有效

• 申請號: 201611024285.8
• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN106589922B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 王小萍;杜江華;賈德民
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L23/12;C08L77/10;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/36;C08K5/134;C08K5/526;C08J3/205;C08J3/22
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發明涉及一種芳綸漿粕復合母粒的制備方法。通過原位聚合生成的無機填料對芳綸漿粕進行充分隔離，再利用偶聯劑對隔離后的漿粕進一步修飾，干燥和高速蓬松化后與熱塑性粒子或粉體擠出造粒，制備相應的芳綸漿粕復合母粒。該方法能夠使芳綸漿粕的微原纖維充分伸展開，而且原位生成的粒子對微纖起到更好的隔離作用，偶聯劑改性之后能進一步提高漿粕與基體的結合作用。與直接用無機粉體對芳綸漿粕進行隔離相比，該方法的隔離效果更明顯，基體材料的各項性能也獲得了提高。

技術領域

本發明屬于高性能高分子結構材料制造技術領域，具體涉及一種芳綸漿粕復合母粒的制備方法。

背景技術

芳綸漿粕作為芳綸纖維的一種差別化產品，除了具有芳綸纖維本身的高強度、高模量、耐磨和耐熱等優秀性能外，還具有一些特殊的結構優勢：主干纖維上含有豐富的微原纖維，使得漿粕具有極大的比表面積，而且形成的三維網狀結構與基體材料有很好的齒合效果。然而，在實際使用過程中，芳綸漿粕極性強、靜電傾向大使得漿粕的微原纖維之間更容易發生纏結，并且吸附在主干纖維上，使其難以分散在基體材料中。如果直接將其與熱塑性基體熔融共混，容易分散不均勻，從而導致制品缺陷。因此，需要對芳綸漿粕進行預分散處理。

最早對芳綸漿粕進行預處理的是美國的杜邦公司，其通過將芳綸漿粕與補強填料(炭黑或者白炭黑)在高速攪拌機中混合均勻，然后加入到含有彈性體的有機溶劑中，攪拌均勻后蒸發溶劑獲得粒狀的芳綸漿粕母粒。該方法雖然能夠在一定程度上提高漿粕的分散性，但是制備工藝中用到了具有毒性的化學試劑甲苯，給生產安全和環境帶來不利影響。作為上述技術的改進，杜邦公司利用液體彈性體替代含有機溶劑的彈性體，解決了實際生產中的安全和環保問題，但是該方法不能廣泛用于其它材料中，而且用大分子鏈的彈性體對芳綸漿粕進行隔離的效果也不是很好，從而影響了漿粕的分散性。

利用芳綸漿粕對無機粉體的捕獲能力，北京化工大學[CN 200510083844.8]提出了“潤滑滲透隔離”法，利用玻璃微珠對芳綸漿粕進行初步隔離，再添加鄰苯二甲酸酯類潤滑劑進行混合形成漿粕復合物。該方法雖然能夠一定程度上提高漿粕的分散性，但是大量使用鄰苯二甲酸酯類增塑劑，對產品的性能產生不利影響。上海蘭邦工業纖維科技有限公司[CN 101870814 A]利用偶聯劑處理的無機粉體在高剪切作用下對芳綸漿粕進行隔離。雖然無機粉體對漿粕有一定的隔離作用，但是僅僅通過機械力作用很難使粉體均勻的分散在漿粕表面，而且長時間的高速攪拌可以造成漿粕自身的微纖的纏繞，不利于漿粕的分散。

發明內容

本發明的目的在于提供一種芳綸漿粕復合母粒的制備方法，具體來說是一種原位生成無機填料對芳綸漿粕的微原纖維進行充分隔離，并制備較高含量的芳綸漿粕熱塑性復合母粒的方法。利用原位生成的無機粉體對芳綸漿粕進行充分隔離，偶聯劑改性后應用于不同的基體中制備母粒，有效提高了芳綸漿粕在基體中的分散性、結合性，以及加工性能，從而發揮漿粕的性能優勢。

本發明的技術方案如下。

一種芳綸漿粕復合母粒的制備方法，先通過原位反應生成的無機填料對芳綸漿粕進行充分隔離，再利用偶聯劑對隔離后的漿粕進一步修飾，然后將干燥和蓬松化的芳綸漿粕復合體與熱塑性的粒子或粉體進行充分混合，擠出造粒，制備得到質量百分比含量為10～20％的芳綸漿粕母粒。

上述方法中，包括以下步驟：

(1)將芳綸漿粕加入到水相中，充分攪拌至無明顯的團聚現象，得到芳綸漿粕水相分散體；

(2)稱取反應前驅體，溶解到無水乙醇中制備成反應前驅體溶液，再加到步驟(1)所得芳綸漿粕水相分散體中，攪拌均勻，隨后滴加催化劑，保持溶液的pH值在8～10，30～50℃下攪拌2～3h，再靜置10～15h，得到反應后的混合液；

(3)隨后向步驟(2)反應后的混合液中加入偶聯劑，在常溫下攪拌3～5h；