本發(fā)明涉及納米塑料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含納米粒子塑料母料及其制備方法。
背景技術(shù)：
納米塑料是指無(wú)機(jī)填充物以納米尺寸分散在有機(jī)聚合物基體中形成的有機(jī)/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料。在納米復(fù)合材料中，分散相的尺寸至少在一維方向小于100nm。由于分散性的納米尺寸效應(yīng)、大比表面積和強(qiáng)界面結(jié)合，納米復(fù)合材料具有一般工程塑料所不具備的優(yōu)異性能。如由于納米粒子尺寸小，納米塑料顯示出良好的透光性、阻隔性、耐熱性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、殺菌防霉性、防紫外性等等特性。
通常，納米改性塑料的制備方法有以下幾種：
(1)插層法：采用層狀無(wú)機(jī)物(如云母、粘土、石墨、層狀金屬氧化物等)作為無(wú)機(jī)相，將有機(jī)相單體插入到無(wú)機(jī)相的層間進(jìn)行原位聚合，或?qū)⒕酆衔镏苯硬迦雽娱g形成復(fù)合材料的方法。
(2)溶膠-凝膠法：是將烷氧金屬化合物或金屬鹽等前驅(qū)物(水溶性鹽或油溶性醇鹽)溶于水或有機(jī)溶劑中形成均質(zhì)溶液，溶質(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)生成納米級(jí)粒子并形成溶膠，再與聚合物縮聚形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠，經(jīng)干燥除去低分子物以制備納米復(fù)合材料的方法。
(3)共混法：按共混方式可分為溶液共混法、乳液共混法、熔融共混法和機(jī)械共混法。共混法是制備聚合物/無(wú)機(jī)納米粒子復(fù)合材料的方法中應(yīng)用最廣的一種，也是制備納米復(fù)合材料最簡(jiǎn)單的方法，適合各種形態(tài)的納米粒子，其關(guān)鍵技術(shù)是控制納米粒子以納米尺寸均勻分散在聚合物基體中。
申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210079511.8的中國(guó)專利，公開了一種納米級(jí)母粒的制備方法，該方法主要利用機(jī)械力的方法對(duì)納米粒子進(jìn)行分散，它對(duì)實(shí)現(xiàn)納米粒子的納米級(jí)分散有一定的局限性，分散不均勻，會(huì)影響納米母粒的性能。
因此，有必要提供一種新的含納米粒子塑料母料及其制備方法，分散均勻，抗紫外線性、抗菌性好。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一是提供了一種新的含納米粒子塑料母料，抗紫外線性、抗菌性好。
本發(fā)明的目的之二是提供了一種制備含納米粒子塑料母料的方法，納米粒子分散均勻，該含納米粒子塑料母料抗紫外線性、抗菌性好。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
一種含納米粒子塑料母料，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括樹脂100份，潤(rùn)滑分散劑1～10份以及納米粒子預(yù)分散液10～200份。
較佳地，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述納米粒子預(yù)分散液由分散介質(zhì)100份、分散劑0.1～2份以及納米粒子1～10份組成。
較佳地，所述樹脂為聚乙烯、聚丙烯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或乙烯-丙烯酸酯類共聚物中的一種或多種的混合物。
較佳地，所述潤(rùn)滑分散劑為硬脂酸、硬脂酸鹽、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、聚酯蠟或酰胺蠟中的一種或多種的混合物。
較佳地，所述分散介質(zhì)為蒸餾水或乙醇中的一種或兩種的混合物。
較佳地，所述分散劑為聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、十二烷基磺酸鈉等中的一種或多種的混合物。
較佳地，所述納米粒子為納米氧化鋅、納米二氧化鈦、納米硫化鋅或納米二氧化硅等中的一種或多種的混合物。
本發(fā)明還提供一種制備所述含納米粒子塑料母料的方法，具體為：所述潤(rùn)滑分散劑和所述樹脂先在120℃～180℃下用捏合機(jī)捏熔，再注入納米粒子預(yù)分散液，接著繼續(xù)捏合，直到分散介質(zhì)全部揮發(fā)，然后出料、冷卻，冷卻后呈固態(tài)，將其破碎，最后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到最終的含納米粒子塑料母料。捏合溫度可調(diào)整，只要高于樹脂的熔融溫度即可。
其中，所述納米粒子預(yù)分散液的制備方法具體為：在所述分散介質(zhì)中滴入所述分散劑、攪拌均勻，然后邊攪拌邊加入所述納米粒子，直至所述納米粒子全部浸潤(rùn)到所述分散介質(zhì)中，再把所得混合液轉(zhuǎn)到超聲波分散機(jī)中超聲波震蕩1～2小時(shí)，出料后得到所述納米粒子預(yù)分散液。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的含納米粒子塑料母料的納米粒子分散均勻、可根據(jù)納米粒子的功效而應(yīng)用至各個(gè)領(lǐng)域，分散均勻的含納米粒子塑料母料具有更廣泛的應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
為了更好的理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)，下面將結(jié)合具體實(shí)施例及實(shí)驗(yàn)來(lái)詳盡說(shuō)明。
實(shí)施例1：按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，在100份蒸餾水中滴入0.1份聚丙烯酸鈉、攪拌均勻，然后邊攪拌邊加入4份納米氧化鋅，直至納米氧化鋅全部浸潤(rùn)到蒸餾水中，再把所得混合液轉(zhuǎn)到超聲波分散機(jī)中超聲波震蕩1～2小時(shí)，出料后得到納米粒子預(yù)分散液；按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，1份硬脂酸和100份聚乙烯先在120℃～180℃下用捏合機(jī)捏熔，再注入制備的10份納米粒子預(yù)分散液，接著繼續(xù)捏合，直到蒸餾水全部揮發(fā)，然后出料、冷卻、破碎，最后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到最終的含納米粒子塑料母料。
實(shí)施例2：按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，在100份蒸餾水中滴入0.7份聚丙烯酸鈉、攪拌均勻，然后邊攪拌邊加入1份納米氧化鋅，直至納米氧化鋅全部浸潤(rùn)到蒸餾水中，再把所得混合液轉(zhuǎn)到超聲波分散機(jī)中超聲波震蕩1～2小時(shí)，出料后得到納米粒子預(yù)分散液；按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，10份聚酯蠟和100份聚乙烯先在120℃～180℃下用捏合機(jī)捏熔，再注入制備的80份納米粒子預(yù)分散液，接著繼續(xù)捏合，直到蒸餾水全部揮發(fā)，然后出料、冷卻、破碎，最后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到最終的含納米粒子塑料母料。
實(shí)施例3：按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，在100份乙醇中滴入2份三聚磷酸鈉、攪拌均勻，然后邊攪拌邊加入6份納米氧化鋅，直至納米氧化鋅全部浸潤(rùn)到乙醇中，再把所得混合液轉(zhuǎn)到超聲波分散機(jī)中超聲波震蕩1～2小時(shí)，出料后得到納米粒子預(yù)分散液；按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，3份硬脂酸和100份聚乙烯先在120℃～180℃下用捏合機(jī)捏熔，再注入制備的200份納米粒子預(yù)分散液，接著繼續(xù)捏合，直到乙醇全部揮發(fā)，然后出料、冷卻、破碎，最后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到最終的含納米粒子塑料母料。
實(shí)施例4：按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，在100份乙醇中滴入1.6份三聚磷酸鈉、攪拌均勻，然后邊攪拌邊加入10份納米氧化鋅，直至納米氧化鋅全部浸潤(rùn)到乙醇中，再把所得混合液轉(zhuǎn)到超聲波分散機(jī)中超聲波震蕩1～2小時(shí)，出料后得到納米粒子預(yù)分散液；按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，7份聚酯蠟和100份聚乙烯先在120℃～180℃下用捏合機(jī)捏熔，再注入制備的125份納米粒子預(yù)分散液，接著繼續(xù)捏合，直到乙醇全部揮發(fā)，然后出料、冷卻、破碎，最后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到最終的含納米粒子塑料母料。
對(duì)比例：按照常規(guī)塑料母料的制備方法制備，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將100份聚乙烯、10份聚乙烯蠟、10份納米氧化鋅投入到高速混合機(jī)中直接混合20～30分鐘然后出料，再經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到最終的含納米粒子塑料母料。
將以上實(shí)施例和對(duì)比例的含納米粒子塑料母料分別與聚丙烯按質(zhì)量比1：4的比例混合，通過(guò)注塑機(jī)制成色牌，然后對(duì)色牌進(jìn)行抗紫外線測(cè)試和抗菌測(cè)試，并對(duì)色牌斷面用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)下表1：
表1：添加各處理的含納米粒子塑料母料制成的色牌的性能測(cè)試結(jié)果
通過(guò)上述試驗(yàn)可知，本發(fā)明制備的含納米粒子塑料母料的納米粒子分散均勻、可根據(jù)納米粒子的功效而應(yīng)用至各個(gè)領(lǐng)域，分散均勻的含納米粒子塑料母料具有更廣泛的應(yīng)用；本發(fā)明制備的含納米粒子塑料母料具有優(yōu)異的抗紫外線、抗菌性。
以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。