[发明专利]以膨胀石墨负载果冻相变石蜡的自调温聚烯烃粒子及其制备方法

说明书

本发明公开了一种以膨胀石墨负载果冻相变石蜡的自调温聚烯烃粒子及其制备方法，自调温聚烯烃粒子主要由聚乙烯或聚丙烯100份～105份、负载果冻相变石蜡的膨胀石墨120份～128份和叶岩蛋白石24份～26份组成，制备方法首先是制备负载果冻相变石蜡的膨胀石墨，以膨胀石墨为吸附载体，以相变石蜡为储能材料，相变石蜡以果冻蜡的形式存在，然后将制备好的负载果冻相变石蜡的膨胀石墨在高速混合机中与聚烯烃粒子高速混合，最后再以叶岩蛋白石进行处理。采用本发明制备方法制备出的自调温聚烯烃粒子其渗透扩散性能、储热性能和导热性能均较为优异，本发明还能够克服现有技术中相变材料及相变塑料中石蜡易泄露以及制备工艺复杂等问题。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体的说是涉及一种以膨胀石墨负载果冻相变石蜡的自调温聚烯烃粒子及其制备方法。

背景技术

现有技术中制备聚烯烃粒子时普遍存在的问题有：相变材料及相变塑料中的石蜡易泄露，而且现有技术中聚烯烃粒子的制备工艺通常都比较复杂，制备成本较高。膨胀石墨具有较大的比表面积，同时还具有独特的网状结构，又可以作为导热增强剂，因此以膨胀石墨可以作为相变果冻石蜡的载体，在聚烯烃相变储能材料的加工上具有其独特优势。为保证最终产品的潜热，就要保证载体与相变材料的比例适当，因此膨胀石墨所能载上的相变材料应有合理限值，经大量实验数据得出相变果冻蜡优选需占载体的50倍以上，太少了经包覆后的潜热无法达到70J/g以上，太多了则载体表面存在大量相变石蜡，会使产品加工后的渗油性增加。

发明内容

本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种以膨胀石墨负载果冻相变石蜡的自调温聚烯烃粒子及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种以膨胀石墨负载果冻相变石蜡的自调温聚烯烃粒子，其主要由下述重量份的原料组成：聚烯烃100份～105份、负载果冻相变石蜡的膨胀石墨120份～128份和叶岩蛋白石24份～26份，聚烯烃为聚乙烯或聚丙烯。

作为本发明的优选实施方式，本发明中的自调温聚烯烃粒子主要由下述重量份的原料组成：聚烯烃102份～104份、负载果冻相变石蜡的膨胀石墨123份～126份和叶岩蛋白石24份～25份。

在负载果冻相变石蜡的膨胀石墨中，果冻相变石蜡选用15℃～60℃的石蜡，膨胀石墨选用膨胀体积大于230mL/g的膨胀石墨，其中石蜡与膨胀石墨的重量比为50:1。叶岩蛋白石选用粒径为2500目～4000目的叶岩蛋白石。

一种以膨胀石墨负载果冻相变石蜡的自调温聚烯烃粒子的制备方法，该制备方法首先是制备负载果冻相变石蜡的膨胀石墨，以膨胀石墨为吸附载体，以相变石蜡为储能材料，相变石蜡以果冻蜡的形式存在，然后将制备好的负载果冻相变石蜡的膨胀石墨在高速混合机中与聚烯烃粒子高速混合，最后再以叶岩蛋白石进行处理。

自调温聚烯烃粒子的制备方法具体包括如下步骤：（1）制备负载果冻相变石蜡的膨胀石墨；（2）将制备好的负载果冻相变石蜡的膨胀石墨与聚乙烯或聚丙烯混合，开启冷水循环降温系统，然后经高速混合机充分捏合；（3）向步骤（2）中搅拌好的混合料中加入叶岩蛋白石，开启低速混合，将叶岩蛋白石充分附着于捏合料表面，此过程继续开启冷水循环降温系统；（4）用单螺杆造粒机将步骤（3）中制得的混合料挤出造粒，控制挤出造粒的温度在170℃～220℃之间；（5）切粒采用水冷切的方式，自调温聚烯烃粒子的颗粒大小控制在1.2mm～1.3mm。

步骤（1）中负载果冻相变石蜡的膨胀石墨的制备方法为：液体相变石蜡经过与弹性树脂反应制备果冻相变石蜡，向液体相变石蜡中加入弹性树脂，混合均匀，升温至90℃～170℃,搅拌均匀，10min～30min制成果冻，弹性树脂的用量为液体相变石蜡重量的0.5%～6%，然后将果冻相变石蜡真空吸附于膨胀石墨中即可，真空吸附的真空度小于-0.07Mpa。弹性树脂选用苯乙烯系热塑性弹性体，苯乙烯系热塑性弹性体为SBS、SEBS、SIS、SEPS、热塑性丁苯橡胶、苯乙烯—丁二烯热塑性弹性体或丁二烯—异戊二烯热塑性弹性体。