[發明專利]一種具有核殼結構增強的防老化高分子復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 202110057931.5
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112876842A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 丁鵬;戈晴晴;徐同樂;謝勝利;劉旭
• 申請（專利權）人: 宿遷聯盛科技股份有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08K9/04;C08K3/26;C08L23/12;C08K3/34;C08L67/02;C08K3/22;C08L27/06;C08J3/22
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

本發明涉及一種具有核殼結構增強的防老化高分子復合材料的制備方法，所述制備方法包括：(1)溶劑法制備具有核殼結構的光穩定劑及抗氧劑改性無機粉體；(2)將改性無機粉體與高分子樹脂密煉后經單螺桿擠出造粒，制得高含量改性無機粉體填充母粒；(3)將步驟(2)中的母粒及高分子樹脂投入高速混合機中，混合3～5min，得到混合物A；(4)將步驟(3)得到的混合物A從主喂料口加入雙螺桿擠出機中，通過雙螺桿擠出機熔融擠出，經拉條、冷卻、切粒、干燥處理，得到具有核殼結構增強的防老化高分子復合材料。本發明制成的母粒通過比例調節與樹脂基體熔融共混可保持其復合材料優良的力學特性，同時可通過光穩定劑與抗氧劑協同提升防老化性能。

技術領域

本發明涉及一種高分子復合材料，具體涉及一種具有核殼結構增強的防老化高分子復合材料的制備方法，屬于復合材料技術領域。

背景技術

高分子樹脂具有優良的韌性、強度、耐磨、耐沖擊性、耐低溫等優點，但是在使用過程中，易被熱氧化降解，也會遭受水解導致斷鏈，造成產品尺寸穩定性差，沖擊強度低，為此需要對高分子進行改性以提升力學和抗老化性能來滿足市場需求。

高分子樹脂的改性方法主要有化學和物理兩個方面，其中通過物理無機填料填充和光老化劑共混，既能實現力學增強又能提升抗老化性能。但由于無機粉體表面親水疏油，呈強極性，在有機介質中難以均勻分散，易形成應力集中點，反而導致復合材料力學性能下降，因此需要對其進行表面改性，以增強其與高分子材料的界面相容性。

專利CN106752105A中公布的一種二氧化鈦包覆的雙馬來酰亞胺改性的碳酸鈣填料的制備方法，主要是通過在碳酸鈣表面接枝雙馬來酰亞胺對碳酸鈣進行表面處理，從而增強碳酸鈣與有機介質的界面相容性，但此種處理方法較為繁復，不適用于大規模工業化生產，且改性過后的碳酸鈣雖然改善了界面相容性，但在高含量填充體系中仍存在易團聚的缺點。因此，迫切的需要一種新的方案解決上述技術問題。

發明內容

本發明正是針對現有技術中存在的問題，提供一種具有核殼結構增強的防老化高分子復合材料的制備方法及其制備方法，該方案通過在無機粉體表面引入有機層，可改善其與高分子材料的界面相容性，同時能有效解決高含量填充無機粉體出現的團聚問題，提升高分子復合材料的力學和防老化性能。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下，一種具有核殼結構增強的防老化高分子復合材料的制備方法，所述方法包括以下步驟：

步驟(1)準備原料，所述原料包括(按重量百分比)：

步驟(2)將所述步驟(1)中的高含量改性無機粉體填充母粒以及高分子樹脂投入高速混合機中，混合3～5min，得到混合物A；

步驟(3)將所述步驟(2)得到的混合物A從主喂料口加入雙螺桿擠出機中，通過雙螺桿擠出機熔融擠出，加工溫度130～280℃螺桿轉速為450～500r/min；

步驟(4)經拉條、冷卻、切粒、干燥處理，得到具有核殼結構增強的防老化高分子復合材料。該步驟中主要是將雙螺桿擠出的復合材料牽引至冷卻水中，冷卻塑化定型，經切粒機切粒后，即可得到防老化高分子復合材料。

進一步地，所述步驟(1)中的高含量改性無機粉體填充母粒的制備方法包括：

A.稱取一定量光穩定劑和抗氧劑粉體溶于或穩定分散于定量有機試劑中，按質量配比加入絕干無機粉體，常溫超聲振蕩分散后，攪拌烘干研磨即得改性無機粉體；

B.按比例稱取步驟A中制備的改性無機粉體與高分子樹脂，密煉后出料，破碎成塊后經單螺桿擠出風冷切粒，即可制備高含量改性無機粉體填充母粒(加工溫度130～280℃螺桿轉速為40～110r/min)。