[發(fā)明專利]一種互穿網(wǎng)絡(luò)型雙疏塑料母粒的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110628096.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN113429668B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪磊;金竹;周昌林;李德江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L23/12
• 分類號(hào): C08L23/12;C08L101/00;C08L83/08;C08F255/02;C08F283/12;C08F214/18
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

本發(fā)明公開了一種互穿網(wǎng)絡(luò)型雙疏塑料母粒的制備方法。將三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷、環(huán)硅氧烷、乙烯環(huán)硅氧烷等按比例混合，在堿膠作用下制備氟硅生膠；將氟硅生膠、全氟烷基乙烯、塑料母粒、硫化劑、抗氧化劑胺比例通過高速共混機(jī)中加熱共混，隨后熔融造粒制備互穿網(wǎng)絡(luò)型雙疏塑料母粒。所述雙疏塑料母粒各組分質(zhì)量比為：氟硅生膠，全氟烷基乙烯，塑料母粒，硫化劑，抗氧化劑。該方法在塑料粒子表面原位熔融聚合，形成互穿網(wǎng)絡(luò)立體結(jié)構(gòu)，制備含氟硅聚合物改性塑料母粒，克服傳統(tǒng)物理共混相容性差、添加量大、影響塑料機(jī)械及力學(xué)性能等缺陷，在家電、特殊流體輸送管材、3C產(chǎn)業(yè)、日常消費(fèi)品及化妝品、運(yùn)動(dòng)器材等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及功能性高分子塑料制備領(lǐng)域，具體涉及一種互穿網(wǎng)絡(luò)型雙疏塑料母粒的制備方法。

背景技術(shù)

荷葉出淤泥而不染，其特殊的自清潔效果，在生活中具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值。工業(yè)上對(duì)“荷葉效應(yīng)”即材料在其成膜之后，水接觸角大于150°且滑動(dòng)角小于10°被稱之為疏水現(xiàn)象，油接觸角大于30°，被稱為疏油現(xiàn)象。雙疏材料的界面效應(yīng)，呈現(xiàn)出許多特殊功能，如防水、防油、防污、自清潔等功效。

塑料作為一種有機(jī)高分子材料，具有質(zhì)輕、比強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定、耐磨、透光及防護(hù)性優(yōu)異等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑、包裝、電子、國防尖端工業(yè)以及人們?nèi)粘Ｉ畹雀鱾€(gè)領(lǐng)域。然而，塑料在長時(shí)間使用過程中，水、油漬、灰塵、細(xì)菌等物質(zhì)構(gòu)成的污漬嚴(yán)重影響產(chǎn)品性能與外觀，因此雙疏型塑料制品成為當(dāng)前的熱門領(lǐng)域。專利CN 109251345 A公布了一種耐久性的超親水或超疏水塑料表面及其制備方法，通過疏水性納米二氧化硅表面改性有機(jī)玻璃，制備超疏水塑料表面。CN 106566157 B公開了一種透明超雙疏塑料母粒的制備方法，通過納米粉體材料與含氟硅烷，通過熔融共混改性聚甲基丙烯酸甲酯，制備雙疏塑料母粒。上述專利在一定程度上提高了塑料材料的疏水疏油性能，然而一方面無機(jī)納米粉體材料的引入必然降低塑料本身的透光性與機(jī)械性能；另一方面，簡單物理共混的方式，改性材料與塑料的相容性較差導(dǎo)致容易發(fā)生相分離，導(dǎo)致存在改性死區(qū)，同時(shí)長時(shí)間使用改性材料易脫落影響塑料整體性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有雙疏塑料母粒采用傳統(tǒng)物理共混方式，存在相容性差、添加量大、影響塑料機(jī)械及力學(xué)性能等缺陷，提供一種在塑料粒子表面含氟鏈段與氟硅生膠原位熔融聚合，形成互穿網(wǎng)絡(luò)立體結(jié)構(gòu)，制備含氟硅聚合物改性塑料母粒。

本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種互穿網(wǎng)絡(luò)型雙疏塑料母粒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)堿膠的制備：以質(zhì)量份計(jì)，75～95份環(huán)硅氧烷、1～5份四甲基氫氧化銨混合均勻，升溫至50～90℃，真空脫水1～3h，得到堿膠。

(2)氟硅生膠的合成：以質(zhì)量份計(jì)，將25～50份三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷、25～50份環(huán)硅氧烷、0.5～5份乙烯環(huán)硅氧烷及0.2～1份堿性催化劑等按比例混合，30～50℃真空脫水1～3h，隨后升溫至90～120℃聚合2～4h，最后升溫至160～180℃減壓拔出未反應(yīng)低沸物及堿膠，制備出氟硅生膠。

(3)雙疏塑料母粒的制備：以質(zhì)量份計(jì)，將2～10份氟硅生膠、1～5份全氟烷基乙烯、75～95份塑料母粒、0.2～1份硫化劑、0.2～1份抗氧化劑混合均勻，通過高速共混機(jī)在210～280℃熔融聚合0.5～1h，隨后通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到互穿網(wǎng)絡(luò)型雙疏塑料母粒。

為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，優(yōu)選地，所述的環(huán)硅氧烷為八甲基環(huán)四硅氧烷、六乙基環(huán)三硅氧烷、八苯基環(huán)四硅氧烷、甲基苯基環(huán)硅氧烷的一種或多種。

為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，優(yōu)選地，所述的乙烯環(huán)硅氧烷為四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷、五甲基五乙烯基環(huán)五硅氧烷的一種或多種。

為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，優(yōu)選地，所述的全氟烷基乙烯為全氟丁基乙烯、全氟戊基乙烯、全氟己基乙烯、全氟庚基乙烯、全氟辛基乙烯的一種或多種。