一種發(fā)泡硅酮母粒及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，硅酮粉作為添加劑，用量一般都在5份以下，為解決直接添加硅酮粉，與粒料基體共混存在分散不均的問題，本發(fā)明提出一種發(fā)泡硅酮母粒，由熱塑性高分子樹脂、硅酮粉、發(fā)泡劑、抗氧劑共混制成，各組份的重量份分別為：熱塑性高分子樹脂100份，硅酮粉70~150份，抗氧劑0.5~1份，發(fā)泡劑為2~8份。該母粒具有質(zhì)輕，密度小，易與粒狀熱塑性高分子樹脂共混分散的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種發(fā)泡硅酮母粒及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)泡硅酮母粒及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)硅聚合物是一類具有半有機(jī)半無機(jī)結(jié)構(gòu)的特殊高分子材料，具有獨(dú)特的優(yōu)異性能。由于有機(jī)硅材料自身的特點(diǎn)，助劑中的有機(jī)硅組分與塑料基材碳-碳鏈高聚物既相容又相異，因而既可相互混合發(fā)揮特有作用，又不會(huì)被基礎(chǔ)聚合物完全“淹沒同化”失效，因此應(yīng)用少量的有機(jī)硅助劑即可達(dá)到明顯的改進(jìn)效果，應(yīng)用有機(jī)硅材料作塑料加工助劑，常常收到較小的投入即可換取重大效益的理想效果。開發(fā)用作塑料助劑的有機(jī)硅新材料是目前塑料加工助劑行業(yè)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
[0003]我國現(xiàn)有有機(jī)硅生產(chǎn)廠主要生產(chǎn)硅油、硅橡膠等初級材料，但是擁有有機(jī)硅深產(chǎn)品(如硅酮母粒)開發(fā)的廠家并不多見，且規(guī)模小、產(chǎn)品單一、無技術(shù)開發(fā)能力的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和個(gè)體戶生產(chǎn)廠占了大多數(shù)。因此，雖然我國有一些有機(jī)硅產(chǎn)品的質(zhì)量和水平與外國同類產(chǎn)品相近，但總體來說，我國有機(jī)硅塑料助劑產(chǎn)品品種少、水平低、質(zhì)量差且數(shù)量難以滿足國內(nèi)需求。外資企業(yè)(德固賽、道康寧等)在產(chǎn)品與技術(shù)方面都處于壟斷地位。因此，在今后一段時(shí)間內(nèi)，組織力量加強(qiáng)有機(jī)硅塑料助劑產(chǎn)品的開發(fā)力度，向國內(nèi)市場提供急需的符合應(yīng)用要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的有機(jī)硅產(chǎn)品，以此進(jìn)一步增強(qiáng)該產(chǎn)品的在國內(nèi)及國際的競爭能力，意義重大。
[0004]硅酮母粒主要用作塑料的加工潤滑劑、脫模劑與耐磨性能改型劑。該系列產(chǎn)品是目前最新的優(yōu)異潤滑劑，可克服常用小分子潤滑劑難分散、用量大、效率低、易析出等缺點(diǎn)。 同時(shí)隨著汽車用塑料材料的迅速發(fā)展，作為聚丙烯、尼龍等汽車塑料耐磨助劑的硅酮母粒也迎來了大好發(fā)展契機(jī)。
[0005]申請?zhí)枮?00510049627.7的中國專利公開了一種有機(jī)硅酮微粉的制備方法，該發(fā)明具有改善塑料制品加工性、脫模性、耐磨性等功效，一定程度上解決了有機(jī)硅和塑料難以相混合，小分子硅油易滲出等問題。但是一般高分子樹脂都是粒料，再加上硅酮粉的用量一般在3-5質(zhì)量份，添加量非常少，因此要實(shí)現(xiàn)有機(jī)硅粉料在塑料中均一分散，十分困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]硅酮粉作為添加劑， 用量一般都在5份以下，為解決直接添加硅酮粉，與粒料基體共混存在分散不均的問題，預(yù)制母粒是常用的改善方法。本發(fā)明提出一種發(fā)泡硅酮母粒，該母粒具有質(zhì)輕，密度小，易與粒狀熱塑性高分子樹脂共混分散的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明還提出了這種發(fā)泡硅酮母粒的制備方法與應(yīng)用。
[0008]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種發(fā)泡硅酮母粒由熱塑性高分子樹脂、硅酮粉、發(fā)泡劑、抗氧劑共混制成，各組份的重量份分別為:熱塑性高分子樹脂100份，硅酮粉 70^150份，抗氧劑0.5^1份，發(fā)泡劑為2~8份。
[0009]所述的熱塑性高分子樹脂選自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍、聚酯中一種或者幾種任意比例的混合物或者選自乙丙橡膠、馬來酸酐接枝聚苯乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯等共聚物中的一種。
[0010]所述的抗氧化劑為抗氧劑1010與抗氧劑168的共混物，其中抗氧劑1010與抗氧劑168的重量比為1~2:1?？寡鮿?010與抗氧劑168均可市購。
[0011]所述的發(fā)泡劑選自偶氮二甲酰胺、4，4'-氧二苯磺酰肼、2，2'-偶氮二異丁氰、甲基磺?；濉⑻妓釟溻c、檸檬酸納中的一種或幾種。本發(fā)明的發(fā)泡硅酮母粒中，因原料含有發(fā)泡劑，母粒含有很多泡孔，密度?。幌鄬ΤＲ姷墓柰哿?、硅酮母料而言，母粒成顆粒狀且單位質(zhì)量顆粒數(shù)多，故易于高分子樹脂粒料共混分散。
[0012]本發(fā)明利用發(fā)泡技術(shù)，降低母粒密度，制得低密度的發(fā)泡硅酮母粒，從而使得單位質(zhì)量的硅酮母粒數(shù)顯著增加，以極少母粒添加量，來改善高分子塑料顆粒共混效果差的問題。
[0013]本發(fā)明所述的一種發(fā)泡硅酮母粒的制備方法為以下步驟，先將熱塑性高分子樹脂、硅酮粉、發(fā)泡劑、抗氧劑混合均勻，得到混合物料；然后將混合物料放入擠出機(jī)，從擠出機(jī)中熔融擠出，經(jīng)水冷拉條切料工序，之后脫水干燥，最后冷卻包裝，得到發(fā)泡硅酮母粒。
[0014]本發(fā)明所述的一種發(fā)泡硅酮母粒在熱塑性高分子樹脂改性中的應(yīng)用。在熱塑性高分子樹脂中添加本發(fā)明的發(fā)泡硅酮母粒，其中發(fā)泡硅酮母粒與熱塑性高分子樹脂的重量比為廣20:100。作為優(yōu)選，發(fā)泡硅酮母粒與熱塑性高分子樹脂的重量比為3飛:100。
[0015]所述的熱塑性高分子樹脂選自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍、聚酯中一種或者幾種任意比例的混合物或者選自乙丙橡膠、馬來酸酐接枝聚苯乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯等共聚物中的一種。作為優(yōu)選，所述的熱塑性高分子樹脂與發(fā)泡硅酮母粒制備時(shí)所用的熱塑性高分子樹脂同種類。
[0016]熱塑性高分子樹脂改性中添加本發(fā)明的發(fā)泡硅酮母?？筛纳聘叻肿訕渲垠w流動(dòng)性，減少加工能耗，提聞生廣效率，明顯提聞聞分子樹脂的耐磨性、潤滑和表面光売度。可廣泛應(yīng)用于汽車、家電等行業(yè)，滿足生產(chǎn)和生活中對高分子材料力學(xué)性能和表面性能的要求。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明制備的發(fā)泡硅酮母粒具有質(zhì)輕易分散的特點(diǎn)；
(2)將本發(fā)明的發(fā)泡硅酮母粒應(yīng)用于熱塑性高分子樹脂改性中，起到潤滑、耐磨的功效。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的流程示意圖；
圖2是實(shí)施例1的發(fā)泡硅酮母粒斷面顯微鏡照片；
圖3為實(shí)施例2的發(fā)泡硅酮母粒斷面顯微鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對發(fā)明進(jìn)一步說明，實(shí)施例中所用原料均可市購，份數(shù)為
重量份。
[0020]本實(shí)施例根據(jù)美國試驗(yàn)材料學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D792-08測試發(fā)泡硅酮母粒的發(fā)泡密度Pf。發(fā)泡樣品密度計(jì)算公式為:
P f = a / (a+w-b)
a為發(fā)泡樣品在空氣中的質(zhì)量，w是使發(fā)泡樣品浸在水中的金屬帽在水中的質(zhì)量，b為發(fā)泡樣品在水中的質(zhì)量。
[0021]實(shí)施例1
將高密度聚乙烯樹脂(高密度聚乙烯樹脂牌號(hào)為5000S，密度0.949-0.953，熔體流動(dòng)速率為0.8-1.2) 100份，發(fā)泡劑(偶氮二甲酰胺)5份，抗氧劑(抗氧劑1010:抗氧劑168 = 1:1) 1份，硅酮粉100份，充分混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)將熔體擠出造粒，擠出溫度為170-210°C，擠出速度為20rpm，機(jī)頭壓力為4MPa，得到發(fā)泡硅酮母粒I。 [0022]發(fā)泡硅酮母粒I的密度為0.71 g/ cm3,發(fā)泡硅酮母粒I的微觀斷面顯微鏡照片如圖2所示，泡孔尺寸大，泡孔密集。
[0023]實(shí)施例2
將高密度聚乙烯樹脂(高密度聚乙烯樹脂牌號(hào)為5000S，密度0.949-0.953，熔體流動(dòng)速率為0.8-1.2)100份，發(fā)泡劑(2，2'-偶氮二異丁氰)7份，抗氧劑(抗氧劑1010:抗氧劑168 = 1:1) 1份，硅酮粉130份，充分混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)將熔體擠出造粒，擠出溫度為170-210°C，擠出速度為20rpm，機(jī)頭壓力為4.5MPa，得到發(fā)泡硅酮母粒2。
[0024]發(fā)泡硅酮母粒2的密度0.69g/ cm3,發(fā)泡硅酮母粒2的微觀斷面顯微鏡照片如圖3所示,泡孔尺寸大,泡孔密集。
[0025]實(shí)施例3
聚丙烯樹脂100份，聚丙烯樹脂為高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)，密度為0.905 g/cm,MFR為2.4 g / 10 min(230°C,2.16 kg)，發(fā)泡劑(4，4' _氧二苯磺酰肼)7份，抗氧劑(抗氧劑1010:抗氧劑168 = 1:1)1份，硅酮粉100份，充分混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)將熔體擠出造粒，擠出溫度為180-220°C，擠出速度為20rpm，機(jī)頭壓力為3.5 MPa，得到發(fā)泡硅酮母粒3。
[0026]發(fā)泡硅酮母粒3的密度為0.68 g/ cm3。
[0027]實(shí)施例4
高抗沖聚苯乙烯樹脂100份(高抗沖聚苯乙烯樹脂牌號(hào)為492J，熔體流動(dòng)速率為2.8g/ IOmin ;DDL1010)，發(fā)泡劑(DDL-101，濟(jì)南奧科化工科技有限公司，組成包含碳酸氫鈉與偶氮二甲酰胺)5份，抗氧劑(抗氧劑1010:抗氧劑168 = 1:1) 1份，硅酮粉100份，充分混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)將熔體擠出造粒，擠出溫度為175-220°C，擠出速度為20rpm，機(jī)頭壓力為3.8MPa，得到發(fā)泡硅酮母粒4。
[0028]發(fā)泡硅酮母粒4的密度為0.69 g/ cm3。
[0029]實(shí)施例5
馬來酸酐接枝高密度聚乙烯(GPM119，熔體流動(dòng)速率為1.2 g/ IOmin (230°C, 2.16kg)，寧波能之光有限公司產(chǎn)品);發(fā)泡劑(碳酸氫鈉2份，檸檬酸鈉1份，偶氮二甲酰胺4份)，抗氧劑(抗氧劑1010:抗氧劑168 = 1:1) 1份，硅酮粉100份，充分混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)將熔體擠出造粒，擠出溫度為165-210°C，擠出速度為20rpm，機(jī)頭壓力為4.1MPa，得到發(fā)泡娃酮母粒5。
[0030]發(fā)泡硅酮母粒5的密度為0.70 g/ cm3。[0031]后續(xù)實(shí)驗(yàn)表明，實(shí)施例f 5制備的發(fā)泡硅酮母粒f 5在改性相應(yīng)的熱塑性高分子樹脂時(shí)達(dá)到了較好的共混效果。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)泡硅酮母粒，其特征在于，所述的發(fā)泡硅酮母粒由熱塑性高分子樹脂、硅酮粉、發(fā)泡劑、抗氧劑共混制成，各組份的重量份分別為:熱塑性高分子樹脂100份，硅酮粉70^150份，抗氧劑0.5^1份，發(fā)泡劑為2~8份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡硅酮母粒，其特征在于，所述的熱塑性高分子樹脂選自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍、聚酯中一種或者幾種任意比例的混合物或者選自乙丙橡膠、馬來酸酐接枝聚苯乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯等共聚物中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡硅酮母粒，其特征在于，所述的抗氧化劑為抗氧劑1010與抗氧劑168的共混物，其中抗氧劑1010與抗氧劑168的重量比為廣2:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡硅酮母粒，其特征在于，所述的發(fā)泡劑選自偶氮二甲酰胺、4，4'-氧二苯磺酰肼、2，2'-偶氮二異丁氰、甲基磺?；濉⑻妓釟溻c、檸檬酸納中的一種或幾種。
5.—種如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的一種發(fā)泡娃酮母粒的制備方法,其特征在于:所述的制備方法為以下步驟，先將熱塑性高分子樹脂、硅酮粉、發(fā)泡劑、抗氧劑混合均勻，得到混合物料；然后將混合物料放入擠出機(jī)，從擠出機(jī)中熔融擠出，經(jīng)水冷拉條切料工序，之后脫水干燥，最后冷卻包裝，得到發(fā)泡硅酮母粒。
6.一種如權(quán)利要求f 4中任一項(xiàng)所述的一種發(fā)泡硅酮母粒在熱塑性高分子樹脂改性中的應(yīng)用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種發(fā)泡硅酮母粒的應(yīng)用，其特征在于:在熱塑性高分子樹脂中添加發(fā)泡硅酮母粒，其中發(fā)泡硅酮母粒與熱塑性高分子樹脂的重量比為廣20:100。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種發(fā)泡硅酮母粒的應(yīng)用，其特征在于:在熱塑性高分子樹脂中添加發(fā)泡硅酮母粒，其中發(fā)泡硅酮母粒與熱塑性高分子樹脂的重量比為3~5:100。
9.根據(jù)權(quán)利要7或8所述的一種發(fā)泡硅酮母粒的應(yīng)用，其特征在于:所述的熱塑性高分子樹脂選自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍、聚酯中一種或者幾種任意比例的混合物或者選自乙丙橡膠、馬來酸酐接枝聚苯乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯共聚物中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利要9所述的一種發(fā)泡硅酮母粒的應(yīng)用，其特征在于:所述的熱塑性高分子樹脂與發(fā)泡硅酮母粒制備時(shí)所用的熱塑性高分子樹脂同種類。
【文檔編號(hào)】C08L25/06GK103524822SQ201310248751
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月21日
【發(fā)明者】趙麗, 鄔繼榮, 裴勇兵, 湯龍程, 蔣劍雄, 來國橋 申請人:杭州師范大學(xué)