[發明專利]一種坡縷石黏土基多功能高分子材料助劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201810349919.X
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108641122B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 雷自強;張哲;曹一康;馬國超;解朝輝;孫江波
• 申請（專利權）人: 西北師范大學;江蘇金漢新材料有限公司;江蘇寶源高新電工有限公司
• 主分類號: C08K9/06
• 分類號: C08K9/06;C08K3/34;C08K5/3472;C08K5/53;C08L23/12
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

本發明一種坡縷石黏土基多功能高分子材料助劑及其制備方法，是將坡縷石黏土粉碎，加入偶聯劑，常溫攪拌處理，得到表面改性的坡縷石黏土，干燥并再次粉碎；然后將表面改性的坡縷石黏土分散于乙酸乙酯中，依次加入化合物1?丙基磷酸酐，化合物5?氨基四氮唑，先超聲后攪拌一段時間；最后經氣流干燥并回收乙酸乙酯溶劑，干燥后的粉體產物經研磨，即得坡縷石黏土基多功能高分子助劑。實驗表明，本發明制備的坡縷石黏土基多功能助劑具有優異的綜合性能，能全面的提高材料的熱穩定性，交聯程度，阻燃性，拉伸強度和沖擊強度，并能降低煙密度和燃燒后的毒性，是一種比較理想的高分子材料多功能助劑，在高分子復合材料改性領域具有很好的前景。

技術領域

本發明涉及一種高分子材料助劑，尤其涉及一種坡縷石黏土基高分子材料助劑及其制備方法，屬于復合材料功能材料技術領域。

背景技術

高分子合成材料，如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、尼龍、橡膠等在各行業得到了深入廣泛的應用。但是每個行業對高分子材料的需求不同，這也決定了一種高分子合成材料不可能是萬能的，在應用過程中需要根據制品的材質、性能等特殊性要求進行調節。

高分子材料化學助劑是指為改善塑料、橡膠等高分子材料加工性能、改進物理機械性能、增強功能或賦予高分子材料某種特有的應用性能而加入目標材料高分子體系中的各種輔助物質，通常又稱化學添加劑、聚合物添加劑（助劑）、高分子材料添加劑（助劑）等。塑料助劑、樹脂原料和塑料加工機械一起組成了塑料加工的三大基本要素。在此塑料助劑廣義上說指的就是高分子材料功能助劑。高分子合成材料助劑的種類很多，如增塑劑、熱穩定劑、光穩定劑、抗氧化劑、交聯劑、發泡劑、阻燃劑、潤滑劑、抗靜電助劑、防霧劑、固化劑、硫化劑、防老劑、填充劑等。這些助劑的作用是：使高分子材料在加工和使用的過程中更加穩定，加工性能更加優良，力學性能能夠增加或保持，其他物理性能能夠滿足使用領域的要求。抗沖擊劑用于改性某些熱塑性高分子沖擊性能的助劑，沖擊性能低是某些熱塑性聚合物的缺點，如PVC、PP、PS、PLA、PET等的缺口和無缺口沖擊強度都很低，尤其是低溫沖擊強度。交聯劑是一類受熱或能量激發釋放自由基活化高分子鏈，使它們之間發生化學反應而相互交聯起來的助劑，線形的熱塑性樹脂通過交聯反應可以得到三維網狀結構，這種結構可以改進高分子的耐熱性差、機械強度不高的缺點。多功能增強劑指聚合物中加入增強劑，能大幅度提高其力學性能（拉伸強度和斷裂伸長率），尺寸穩定性和熱變形溫度，能夠較好的保持其韌性和耐疲勞性。阻燃劑是指高分子合成材料中加入該功能助劑后，能夠明顯的提高材料的抗燃燒能力。抑煙劑指能夠降低高分子合成材料一旦燃燒時的煙密度。減毒劑指能夠降低高分子材料在使用過程、降解過程或者燃燒后釋放的有毒物質如一氧化碳、二氧化碳等。在所有的高分子合成材料中，穩定化助劑能抑制或者延緩聚合物在貯存、運輸、加工和應用中的老化降解，延長制品使用壽命的助劑。

高分子合成材料助劑一劑多功能化和單劑單功能高效能化成為現代助劑研發的趨勢。另外，助劑在使用過程中對環境的污染和次生災害也是考慮的重點之一。因此綠色環保、高效、多功能、低毒、低污染的功能助劑是所有行業和科研人員追求的目標。

發明內容

本發明的目的是提供一種集穩定劑、交聯劑、阻燃劑、抑煙劑、減毒劑及增強劑于一體的多功能高分子合成助劑的制備方法。

一、多功能助劑的制備

本發明多功能高分子材料助劑的制備：將坡縷石黏土粉碎至4000目以上，加入偶聯劑并攪拌1~5小時，得到表面改性的坡縷石黏土，干燥并再次粉碎至4000目以上；再將表面改性的坡縷石黏土分散于乙酸乙酯中，依次加入化合物1-丙基磷酸酐，化合物5-氨基四氮唑，先超聲30~120 min，再攪拌1~3小時；然后經氣流干燥并回收乙酸乙酯溶劑；干燥后的粉體產物經研磨，即得多功能高分子合成助劑。

偶聯劑為硅烷類偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑、有機鉻洛合物偶聯劑、磷酸酯、硼酸酯、錫酸酯、鋯酸酯、鋯鋁酸酯；偶聯劑的加入量為坡縷石黏土質量的1%~15%。