[發明專利]一種氣凝膠復合塑料母粒及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910557363.8
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110305340A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 王天賦;韓榮榮
• 申請（專利權）人: 深圳中凝科技有限公司
• 主分類號: C08J3/22
• 分類號: C08J3/22;C08L67/02;C08L25/14;C08K3/04;C08L23/12;C08L33/04;C08K3/36;C08L31/04;C08L1/02
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 黃小榆

本發明屬于保溫材料技術領域，具體涉及一種氣凝膠復合塑料母粒及其制備方法和應用。該制備方法，包括以下步驟：1)將氣凝膠漿料與水性樹脂乳液混合均勻，得到氣凝膠水性樹脂混合液；2)將步驟1)得到的氣凝膠水性混合液采用噴霧干燥的方式進行造粒，干燥，得到隔熱保溫功能母粒；3)將樹脂母粒與步驟2)得到的隔熱保溫功能母粒混合造粒，得到氣凝膠復合塑料母粒。本發明避免了由于氣凝膠密度太低而無法混合均勻的情況；避免了造粒過程中粉塵的出現；本發明不涉及有機溶劑，保護了氣凝膠結構不受破壞，最大程度保障了母粒和纖維的隔熱保溫性能。

技術領域

本發明屬于保溫材料技術領域，具體涉及一種氣凝膠復合塑料母粒及其制備方法和應用。

背景技術

隨著科技的發展和人們生活水平的提高，人們對紡織品的質量要求逐漸提高，其環保性和功能性成為人們日益重視的兩大方面，傳統的紡織品已不能滿足現代市場的需求，功能性纖維的研發已成為現代纖維的主要發展方向。制造功能纖維的技術有共混改性技術、功能纖維截面異形技術、復合紡絲技術等。共混改性技術是在紡絲之前，將功能助劑與PET或PP等混合，通過加熱熔融共混，使其均勻的分散在聚合物中，重新制造出功能母粒，再用熔融紡絲來制備功能纖維。共混技術可以根據需要靈活改變改性助劑的產品種類及含量，靈活適用于各種纖維功能需求。母粒的制備是共混法制備功能纖維的關鍵環節。

SiO₂氣凝膠是一種納米多孔固體材料，具有導熱系數低，密度小，比表面積大等特點，被廣泛應用在隔熱保溫領域。目前，關于制備保暖纖維的方法多集中于后整理涂覆法，雖然易于大規模生產，但是手感較硬，耐久性差，而母粒法制備保暖纖維的優勢是工藝流程短，方法簡單易操作，織物耐久耐洗性良好。將SiO2氣凝膠與功能助劑相復合，制備成低導熱系數、低密度的隔熱保溫母粒后進行熔融紡絲。與其他助劑相比，氣凝膠具有密度低的特點，如何將其與PET、PP混合均勻，且保證有足夠高的添加量是制備隔熱保溫纖維的關鍵。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明提供了一種氣凝膠復合塑料母粒及其制備方法和應用。

本發明所提供的技術方案如下：

一種氣凝膠復合塑料母粒的制備方法，包括以下步驟：

1)將氣凝膠漿料與水性樹脂乳液混合均勻，得到氣凝膠水性樹脂混合液；

2)將步驟1)得到的氣凝膠水性混合液采用噴霧干燥的方式進行造粒，干燥，得到隔熱保溫功能母粒；

3)將樹脂母粒與步驟2)得到的隔熱保溫功能母粒混合造粒，得到氣凝膠復合塑料母粒。

現有技術中，采用有機溶劑分散氣凝膠雖然可以獲得很高的氣凝膠含量，但有機溶劑會破壞氣凝膠的多孔結構，導致結構塌陷，從而導致氣凝膠材料喪失隔熱保溫性能，起不到應有的作用。上述技術方案中，一方面氣凝膠漿料分散有足夠的氣凝膠，可以實現氣凝膠的高含量，解決了氣凝膠和其他物料直接混合時存在的界面問題；另一方面，水性樹脂良好的成膜性可使得其與氣凝膠漿料的混合液進行造粒，進一步穩定氣凝膠的高含量，并保證氣凝膠在隔熱保溫功能母粒中的均勻分散，從而得到氣凝膠含量高、氣凝膠分散均勻的固相的氣凝膠復合塑料母粒。并且，上述方案在制備過程中不產生粉塵，得到的氣凝膠復合塑料母粒表面不會有氣凝膠粉。

具體的，步驟1)中：所述氣凝膠漿料包括：5～25％的氣凝膠，0.1～2％的分散劑，73～95％的水。

基于上述技術方案，以水分散氣凝膠既可以實現氣凝膠的高含量，又不會破壞氣凝膠的結構。

上述技術方案中，過低的水性樹脂的含量會導致成膜性的降低，過高的水性樹脂的含量會導致所制備的隔熱保溫功能母粒性能下降。

具體的，步驟1)中：所述氣凝膠漿料與所述水性樹脂乳液的用量比為10～40：60～90。