CN109320940A - 一种含纳米材料的改性剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含纳米材料的改性剂，由以下重量份数的原料制成：聚氨酯PU100‑130份、聚丙烯PP20‑35份、纳米碳化硅2‑6份、纳米氮化硅3‑7份、纳米二氧化硅4‑10份、环保增塑剂5‑10份、氢氧化镁3‑5份、色母粒5‑7份、苯基‑萘胺1‑9份、偶联剂1‑3份、抗菌微细粉3‑5份、纳米碳酸钙3‑4份、有机硅阻燃剂2‑4份、氮磷系阻燃剂6‑9份、纳米材料改性剂5‑8份、钙锌稳定剂1‑3份、石墨纳米颗粒0.5‑2份、润滑剂0.5‑1.5份。本发明具有弹性好、吸音、隔热、耐油、耐高温、耐寒、抗静电、减震及耐磨特性，还具有光滑、细腻、强度高、杀菌、除臭、净化自洁的效果，同时造价低廉、无毒环保，易于扩大应用规模，主要应用于制造高压密封件、航空领域、汽车、船舶、潜水设备、机械装备、仪表及医疗器械等领域。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体为一种含纳米材料的改性剂。
背景技术
聚氨酯(PU)因其特有的优良特性，已经广泛应用于电子和通讯、生物、能源、制造工业、汽车工业、航空和航天、化工、新型材料、环保涂料等行业中。聚氨酯的优点有：耐磨、耐化学腐蚀、柔韧性好、粘结强度大，但是缺点有：耐水性不好、机械强度不高及成本高。聚丙烯(PP)是由丙烯单体聚合而成的一种热塑性通用高分子化学材料，等规聚丙烯具有比重轻、无毒性、易加工、力学性能好等优异性能，是化学纤维及复合材料的重要原料。但是由于等规聚丙烯本身结构原因，纯聚丙烯也存在一些致使弱点，如：不含活性官能团、染色性差、手感硬、吸湿性和抗静电性差等。从而大大限制了其在工业方面的应用范围和效果。
由上述聚氨酯(PU)和聚丙烯(PP)的优缺点来看，可结合其优点而克服其缺点来对聚氨酯和聚丙烯进行改性而得到纳米改性材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含纳米材料的改性剂，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种含纳米材料的改性剂，由以下重量份数的原料制成：聚氨酯PU100-130份、聚丙烯PP20-35份、纳米碳化硅2-6份、纳米氮化硅3-7份、纳米二氧化硅4-10份、环保增塑剂5-10份、氢氧化镁3-5份、色母粒5-7份、苯基-萘胺1-9份、偶联剂1-3份、抗菌微细粉3-5份、纳米碳酸钙3-4份、有机硅阻燃剂2-4份、氮磷系阻燃剂6-9份、纳米材料改性剂5-8份、钙锌稳定剂1-3份、石墨纳米颗粒0.5-2份、润滑剂0.5-1.5份。
进一步的，所述含纳米材料的改性剂，由以下重量份数的原料制成：聚氨酯PU100份、聚丙烯PP20份、纳米碳化硅2份、纳米氮化硅3份、纳米二氧化硅4份、环保增塑剂5份、氢氧化镁3份、色母粒5份、苯基-萘胺1份、偶联剂1份、抗菌微细粉3份、纳米碳酸钙3份、有机硅阻燃剂2份、氮磷系阻燃剂6份、纳米材料改性剂5份、钙锌稳定剂1份、石墨纳米颗粒0.5份、润滑剂0.5份。
进一步的，所述含纳米材料的改性剂，由以下重量份数的原料制成：聚氨酯PU115份、聚丙烯PP27.5份、纳米碳化硅4份、纳米氮化硅5份、纳米二氧化硅7份、环保增塑剂7.5份、氢氧化镁4份、色母粒6份、苯基-萘胺5份、偶联剂2份、抗菌微细粉4份、纳米碳酸钙3.5份、有机硅阻燃剂3份、氮磷系阻燃剂7.5份、纳米材料改性剂6.5份、钙锌稳定剂2份、石墨纳米颗粒1.2份、润滑剂1份。
进一步的，所述含纳米材料的改性剂，由以下重量份数的原料制成：聚氨酯PU130份、聚丙烯PP35份、纳米碳化硅6份、纳米氮化硅7份、纳米二氧化硅10份、环保增塑剂10份、氢氧化镁5份、色母粒7份、苯基-萘胺9份、偶联剂3份、抗菌微细粉5份、纳米碳酸钙4份、有机硅阻燃剂4份、氮磷系阻燃剂9份、纳米材料改性剂8份、钙锌稳定剂3份、石墨纳米颗粒2份、润滑剂1.5份。
进一步的，所述纳米材料改性剂为将纳米材料溶解于疏水性有机硅化合物配剂中，搅拌至完全溶解，得到所述纳米材料改性剂；其中，纳米材料选自聚烯烃与聚氯乙烯的纳米颗粒、纳米线或纳米带；所述疏水性有机硅化合物配剂选自聚二甲基硅氧烷和八甲基环四硅氧烷固化剂的正己烷或乙酸乙酯混合溶液，或含氟硅烷的乙醇溶液。
进一步的，所述纳米材料与疏水性有机硅化合物配剂的质量比为0.05-0.2。
进一步的，所述聚二甲基硅氧烷和八甲基环四硅氧烷固化剂的质量比为5-10，聚二甲基硅氧烷与纳米材料的复配比例为1-6。
进一步的，所述氟硅烷与纳米材料的质量比为0.25-1，含氟硅烷乙醇溶液的浓度为3mg/mL-8mg/mL。
进一步的，所述搅拌时间＞4小时。
进一步的，所述石墨纳米颗粒为石墨烯纳米颗粒。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明利用精心筛选的纳米粒子相互配合，对聚氨酯及聚丙烯材料进行改性，并辅以纳米材料改性剂及等材料的配合，所制备得到的改性剂无论是拉伸强度、压缩强度、缺口冲剂强度、热变形温度、或是摩擦系数、导热率及吸水率均明显优于现有产品，具有弹性好、吸音、隔热、耐油、耐高温、耐寒、抗静电、减震及耐磨特性，还具有光滑、细腻、强度高、杀菌、除臭、净化自洁的效果，同时造价低廉、无毒环保，易于扩大应用规模，主要应用于制造高压密封件、航空领域、汽车、船舶、潜水设备、机械装备、仪表及医疗器械等领域。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种含纳米材料的改性剂，由以下重量份数的原料制成：聚氨酯PU100份、聚丙烯PP20份、纳米碳化硅2份、纳米氮化硅3份、纳米二氧化硅4份、环保增塑剂5份、氢氧化镁3份、色母粒5份、苯基-萘胺1份、偶联剂1份、抗菌微细粉3份、纳米碳酸钙3份、有机硅阻燃剂2份、氮磷系阻燃剂6份、纳米材料改性剂5份、钙锌稳定剂1份、石墨纳米颗粒0.5份、润滑剂0.5份。
本实施例中，所述纳米材料改性剂为将纳米材料溶解于疏水性有机硅化合物配剂中，搅拌至完全溶解，得到所述纳米材料改性剂；其中，纳米材料选自聚烯烃与聚氯乙烯的纳米颗粒、纳米线或纳米带；所述疏水性有机硅化合物配剂选自聚二甲基硅氧烷和八甲基环四硅氧烷固化剂的正己烷或乙酸乙酯混合溶液，或含氟硅烷的乙醇溶液。
本实施例中，所述纳米材料与疏水性有机硅化合物配剂的质量比为0.05-0.2。
本实施例中，所述聚二甲基硅氧烷和八甲基环四硅氧烷固化剂的质量比为5-10，聚二甲基硅氧烷与纳米材料的复配比例为1-6。
本实施例中，所述氟硅烷与纳米材料的质量比为0.25-1，含氟硅烷乙醇溶液的浓度为3mg/mL-8mg/mL。
本实施例中，所述搅拌时间为4.5小时。
本实施例中，所述石墨纳米颗粒为石墨烯纳米颗粒。
实施例二：
一种含纳米材料的改性剂，由以下重量份数的原料制成：聚氨酯PU115份、聚丙烯PP27.5份、纳米碳化硅4份、纳米氮化硅5份、纳米二氧化硅7份、环保增塑剂7.5份、氢氧化镁4份、色母粒6份、苯基-萘胺5份、偶联剂2份、抗菌微细粉4份、纳米碳酸钙3.5份、有机硅阻燃剂3份、氮磷系阻燃剂7.5份、纳米材料改性剂6.5份、钙锌稳定剂2份、石墨纳米颗粒1.2份、润滑剂1份。
本实施例中，所述纳米材料改性剂为将纳米材料溶解于疏水性有机硅化合物配剂中，搅拌至完全溶解，得到所述纳米材料改性剂；其中，纳米材料选自聚烯烃与聚氯乙烯的纳米颗粒、纳米线或纳米带；所述疏水性有机硅化合物配剂选自聚二甲基硅氧烷和八甲基环四硅氧烷固化剂的正己烷或乙酸乙酯混合溶液，或含氟硅烷的乙醇溶液。
本实施例中，，所述纳米材料与疏水性有机硅化合物配剂的质量比为0.05-0.2。
本实施例中，，所述聚二甲基硅氧烷和八甲基环四硅氧烷固化剂的质量比为5-10，聚二甲基硅氧烷与纳米材料的复配比例为1-6。
本实施例中，，所述氟硅烷与纳米材料的质量比为0.25-1，含氟硅烷乙醇溶液的浓度为3mg/mL-8mg/mL。
本实施例中，，所述搅拌时间为5小时。
本实施例中，，所述石墨纳米颗粒为石墨烯纳米颗粒。
实施例三：
一种含纳米材料的改性剂，由以下重量份数的原料制成：聚氨酯PU130份、聚丙烯PP35份、纳米碳化硅6份、纳米氮化硅7份、纳米二氧化硅10份、环保增塑剂10份、氢氧化镁5份、色母粒7份、苯基-萘胺9份、偶联剂3份、抗菌微细粉5份、纳米碳酸钙4份、有机硅阻燃剂4份、氮磷系阻燃剂9份、纳米材料改性剂8份、钙锌稳定剂3份、石墨纳米颗粒2份、润滑剂1.5份。
本实施例中，所述纳米材料改性剂为将纳米材料溶解于疏水性有机硅化合物配剂中，搅拌至完全溶解，得到所述纳米材料改性剂；其中，纳米材料选自聚烯烃与聚氯乙烯的纳米颗粒、纳米线或纳米带；所述疏水性有机硅化合物配剂选自聚二甲基硅氧烷和八甲基环四硅氧烷固化剂的正己烷或乙酸乙酯混合溶液，或含氟硅烷的乙醇溶液。
本实施例中，所述纳米材料与疏水性有机硅化合物配剂的质量比为0.05-0.2。
本实施例中，所述聚二甲基硅氧烷和八甲基环四硅氧烷固化剂的质量比为5-10，聚二甲基硅氧烷与纳米材料的复配比例为1-6。
本实施例中，所述氟硅烷与纳米材料的质量比为0.25-1，含氟硅烷乙醇溶液的浓度为3mg/mL-8mg/mL。
本实施例中，所述搅拌时间为6小时。
本实施例中，所述石墨纳米颗粒为石墨烯纳米颗粒。
本发明可广泛应用于制造高压密封件、航空领域、汽车、船舶、潜水设备、机械装备、仪表及医疗器械等领域；具有弹性好、吸音、隔热、耐油、耐高温、耐寒、抗静电、减震及耐磨特性，还具有光滑、细腻、强度高、杀菌、除臭、净化自洁的效果，同时造价低廉、无毒环保，易于扩大应用规模。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种含纳米材料的改性剂，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：聚氨酯PU100-130份、聚丙烯PP20-35份、纳米碳化硅2-6份、纳米氮化硅3-7份、纳米二氧化硅4-10份、环保增塑剂5-10份、氢氧化镁3-5份、色母粒5-7份、苯基-萘胺1-9份、偶联剂1-3份、抗菌微细粉3-5份、纳米碳酸钙3-4份、有机硅阻燃剂2-4份、氮磷系阻燃剂6-9份、纳米材料改性剂5-8份、钙锌稳定剂1-3份、石墨纳米颗粒0.5-2份、润滑剂0.5-1.5份。
2.根据权利要求1所述的一种含纳米材料的改性剂，其特征在于：所述含纳米材料的改性剂，由以下重量份数的原料制成：聚氨酯PU100份、聚丙烯PP20份、纳米碳化硅2份、纳米氮化硅3份、纳米二氧化硅4份、环保增塑剂5份、氢氧化镁3份、色母粒5份、苯基-萘胺1份、偶联剂1份、抗菌微细粉3份、纳米碳酸钙3份、有机硅阻燃剂2份、氮磷系阻燃剂6份、纳米材料改性剂5份、钙锌稳定剂1份、石墨纳米颗粒0.5份、润滑剂0.5份。
3.根据权利要求1所述的一种含纳米材料的改性剂，其特征在于：所述含纳米材料的改性剂，由以下重量份数的原料制成：聚氨酯PU115份、聚丙烯PP27.5份、纳米碳化硅4份、纳米氮化硅5份、纳米二氧化硅7份、环保增塑剂7.5份、氢氧化镁4份、色母粒6份、苯基-萘胺5份、偶联剂2份、抗菌微细粉4份、纳米碳酸钙3.5份、有机硅阻燃剂3份、氮磷系阻燃剂7.5份、纳米材料改性剂6.5份、钙锌稳定剂2份、石墨纳米颗粒1.2份、润滑剂1份。
4.根据权利要求1所述的一种含纳米材料的改性剂，其特征在于：所述含纳米材料的改性剂，由以下重量份数的原料制成：聚氨酯PU130份、聚丙烯PP35份、纳米碳化硅6份、纳米氮化硅7份、纳米二氧化硅10份、环保增塑剂10份、氢氧化镁5份、色母粒7份、苯基-萘胺9份、偶联剂3份、抗菌微细粉5份、纳米碳酸钙4份、有机硅阻燃剂4份、氮磷系阻燃剂9份、纳米材料改性剂8份、钙锌稳定剂3份、石墨纳米颗粒2份、润滑剂1.5份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种含纳米材料的改性剂，其特征在于：所述纳米材料改性剂为将纳米材料溶解于疏水性有机硅化合物配剂中，搅拌至完全溶解，得到所述纳米材料改性剂；其中，纳米材料选自聚烯烃与聚氯乙烯的纳米颗粒、纳米线或纳米带；所述疏水性有机硅化合物配剂选自聚二甲基硅氧烷和八甲基环四硅氧烷固化剂的正己烷或乙酸乙酯混合溶液，或含氟硅烷的乙醇溶液。
6.根据权利要求5所述的一种含纳米材料的改性剂，其特征在于：所述纳米材料与疏水性有机硅化合物配剂的质量比为0.05-0.2。
7.根据权利要求5所述的一种含纳米材料的改性剂，其特征在于：所述聚二甲基硅氧烷和八甲基环四硅氧烷固化剂的质量比为5-10，聚二甲基硅氧烷与纳米材料的复配比例为1-6。
8.根据权利要求5所述的一种含纳米材料的改性剂，其特征在于：所述氟硅烷与纳米材料的质量比为0.25-1，含氟硅烷乙醇溶液的浓度为3mg/mL-8mg/mL。
9.根据权利要求5所述的一种含纳米材料的改性剂，其特征在于：所述搅拌时间＞4小时。
10.根据权利要求5所述的一种含纳米材料的改性剂，其特征在于：所述石墨纳米颗粒为石墨烯纳米颗粒。
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