[發明專利]一種PS納米復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810183215.X
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN110229433A
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 馬永梅;張京楠;鄭鯤;曹新宇;葉鋼;尚欣欣;韋寶杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08L5/06;C08L5/08;C08L5/00;C08L61/22;C08L33/02;C08L79/08;C08K3/34;C08K3/04
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 王明霞

1.一種PS納米復合材料，其特征在于，PS納米復合材料是由混料經熔融共混制得；

混料包括PS，PS顆粒上結合有納米材料和液體介質。

2.根據權利要求1所述的一種PS納米復合材料，其特征在于，PS顆粒表面粘覆有納米材料與液體介質混合形成的膏狀物；

優選的，膏狀物中還含有助劑。

3.根據權利要求1或2所述的一種PS納米復合材料，其特征在于，納米材料為層狀納米材料；所述的復合材料中，層狀納米材料至少部分呈層間剝離；

優選的，納米材料為層狀硅酸鹽、層狀鈦酸鹽、層裝磷酸鹽、層狀金屬氫氧化物、過渡金屬鹵氧化物、層狀石墨、過渡金屬硫化物、層狀金屬氧化物，層狀金屬氮化物，層狀金屬碳化物，二維金屬有機框架一種或幾種的混合；

更優選的，納米材料為離子型層狀納米材料時，納米復合材料XRD衍射圖在2θ角2-10°范圍內無層間距特征峰。

4.根據權利要求1-3任一所述的一種PS納米復合材料，其特征在于，膏狀物的稠度為0-100mm，但不為0；

優選的，膏狀物包括：納米材料1重量份、液體介質5-100重量份、助劑0-50重量份，但不為0。

5.根據權利要求1-4任一所述的一種PS納米復合材料，其特征在于，納米材料與PS的質量比為0.1-20:100；優選1-10:100；更優選4:100；

優選的，PS顆粒上還結合有抗老化劑，抗老化劑與PS的質量比為0.1:100～1:100；優選0.3:100；

更優選的，助劑包括羧酸鹽表面活性劑，硫酸酯鹽表面活性劑，磺酸鹽表面活性劑，磷酸酯鹽表面活性劑，胺鹽表面活性劑，季銨鹽表面活性劑，雜環型表面活性劑，非離子表面活性劑，天然水溶高分子，合成水溶高分子；

進一步優選的，液體介質的沸點低于熱塑性聚合物的塑化溫度，液體介質包括水。

6.一種PS納米復合材料的制備方法，其特征在于，包括：

(1)將納米材料、液體介質混合，制得膏狀物；

(2)將膏狀物和PS混合，使膏狀物粘覆在PS顆粒表面，制得混料；

(3)將混料熔融共混，制得納米復合材料。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中還加入助劑。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，包括：

(1)加熱升溫，PS與膏狀物中的液體介質、納米材料在第一攪拌下混合接觸、軟化并互相滲透包覆；

(2)在溫度大于液體介質的沸點后，液體介質部分氣化，所述的氣化對混料進行第二攪拌。

9.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，混料熔融共混時，在溫度高于或等于PS塑化溫度時，膏狀物中的液體介質進一步氣化，將團聚的納米材料分離；

優選的，步驟(3)中，混料熔融共混時，液體介質氣化促進所述混料的流動性以及促進熱量的傳導，液體介質氣化將有助于PS軟化；

更優選的，納米材料為層狀納米材料，步驟(1)中液體介質進入層狀納米材料層間，步驟(3)在溫度高于聚合物塑化溫度時，液體介質氣化，將片層分離。

10.一種混料，其特征在于，包括：膏狀物和PS；膏狀物包括：納米材料1重量份、液體介質5-100重量份、助劑0-50重量份，但不為0；膏狀物粘覆在PS顆粒表面形成混料；

優選的，在制備膏狀物的過程中，依次將納米材料和助劑加入至液體介質中并分散；

更優選的，分散方式包括超聲、剪切、攪拌、球磨、膠體磨；

進一步優選的，納米材料和助劑的加入方式包括一次性加入和分批次加入。