[发明专利]纳米塑料母粒及其制备方法

说明书

本申请提供了纳米塑料母粒及其制备方法，其中纳米塑料母粒，以重量百分数计，制备原料包括10～50％的热塑性橡胶载体、5～30％的热塑性塑料载体、1～10％的纳米粒子、20～50％的分散介质、0.1～2％的第一助剂和0～1％的第二助剂，分散介质为橡胶油，第一助剂为偶联剂。橡胶油可被热塑性橡胶载体完全吸收而进入其分子链中，纳米粒子通过偶联剂的连接作用可分散于橡胶油中并随橡胶油分散于热塑性橡胶载体中且维持为充分分散的状态。橡胶油为纳米塑料母粒中的一部分，不涉及溶剂的分离，不会出现纳米粒子再返粗，又互相碰撞而再凝聚、团聚的现象。同时，纳米粒子随橡胶油分散于热塑性橡胶载体中可形成软质橡胶包埋硬质纳米粒子的核壳结构，此核壳结构可提高纳米塑料母粒的韧性。

技术领域

本申请涉及塑料加工领域，具体涉及一种纳米塑料母粒及其制备方法。

背景技术

纳米塑料是指无机填充物以纳米尺寸分散在有机聚合物基体中形成的有机/无机纳米复合材料。在纳米复合材料中，分散相的尺寸至少在一维方向小于100nm。由于分散性的纳米尺寸效应、大比表面积和强界面结合，纳米复合材料具有一般工程塑料所不具备的优异性能，如由于纳米粒子尺寸小，纳米塑料显示出良好的透光性、阻隔性、耐热性、导热性、导电性、杀菌防霉性、防紫外性等特性。

通常，纳米塑料的制备方法有以下几种：

(1)插层法：采用层状无机物(如云母、粘土、石墨、层状金属氧化物等)作为无机相，将有机相单体插入到无机相的层间进行原位聚合，或将聚合物直接插入层间形成复合材料的方法。

(2)溶胶-凝胶法：是将烷氧金属化合物或金属盐等前驱物(水溶性盐或油溶性醇盐)溶于水或有机溶剂中形成均质溶液，溶质发生水解反应生成纳米级粒子并形成溶胶，再与聚合物缩聚形成三维网状结构的凝胶，经干燥除去低分子物以制备纳米复合材料的方法。

(3)共混法：按共混方式可分为溶液共混法、乳液共混法、熔融共混法和机械共混法。共混法是制备聚合物/无机纳米粒子复合材料的方法中应用最广的一种，也是制备纳米复合材料最简单的方法，适合各种形态的纳米粒子，其关键技术是控制纳米粒子以纳米尺寸均匀分散在聚合物基体中。

申请号为CN201210079511.8的中国专利，公开了一种纳米级母粒的制备方法，该方法主要利用机械力的方法对纳米粒子进行分散，它对实现纳米粒子的纳米级分散有一定的局限性，分散不均匀，会影响纳米母粒的性能。

因为纳米粒子的大比表面积，非常容易团聚、凝聚，直接使用时发挥不出纳米效应，必须先在溶剂(或液体)中打开这个团聚。申请号为201410383795.9和201510618125.5的中国专利，先在去离子水或乙醇中制备纳米预分散液，而后将非母粒成分的水或乙醇溶剂进行去除，以防阻碍粒子的形成。一般纳米粒子在溶剂中得到分散后，分布于水或乙醇中间，水(乙醇)层阻碍纳米粒子的相互碰撞，有较大的空间容纳着这些粒子，当水(乙醇)被抽滤、蒸发移除后，纳米粒子之间没有了阻碍层，又互相碰撞而团聚在一起，从而产生返粗现象，纳米粒子又互相碰撞而再凝聚、团聚，即纳米粒子又回到分散前的状态，从而影响了纳米粒子的分散效果。虽然有研究者在水(乙醇)中添加了一些表面处理剂欲阻止团聚，但在由于纳米粒子巨大的比表面积，少量的表面处理剂并不能阻止纳米粒子的重新团聚。

因此，有必要提供一种新的纳米塑料母粒及其制备方法，其能使纳米粒子于聚合物载体中均匀、充分分散，从而使纳米塑料母粒的抗紫外线性、抗菌性和韧性提高。

申请内容

本申请的目的在于提供了一种纳米塑料母粒及其制备方法，其能有效解决纳米粒子于聚合物载体中分散不良的问题。