一種多功能塑料助劑的制備方法
【專利摘要】一種多功能塑料助劑的制備方法，包括步驟：取脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物60至80重量份數，丙烯酸酯類單體5至15重量份數，乙烯基硅油0至5重量份數置于帶有攪拌器、冷凝管和等壓漏斗的三口燒瓶中；將三口燒瓶置于程序控溫的油浴中；稱取自由基引發劑0.5至2重量份數混合均勻后置于等壓漏斗中；攪拌器在攪拌狀態下，待油浴開始加熱致設定溫度后，等壓漏斗開始滴加引發劑溶液；反應一定時間后，加入抗氧劑0.1至0.2重量份數，得到所述助劑，該多功能塑料助劑集偶聯、相容、分散及潤滑等功能于一體，可用于高分子復合材料的加工，能很好地改善體系各組分的相容性，促進塑化、降低熔體粘度，改善加工流動性，降低加工設備的鈕矩、加工能耗，提高效率。
【專利說明】一種多功能塑料助劑的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及化工領域，尤其涉及一種多功能塑料助劑的制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著社會和技術的發展，高分子材料已成為人類不可缺少的材料之一。我國塑料 工業快速發展，帶動了塑料助劑行業不斷壯大。目前，我國塑料助劑年產量近1〇〇萬噸，年 實際消費量超過130萬噸，其中年進口量約30多萬噸，預計未來10午，我國塑料助劑需求 量年均增長率將達10%，并成為世界最大塑料助劑市場。隨著塑料制品市場的成長，對塑料 助劑的要求也在不斷提高，使其在品種、質量、技術含量、應用領域等方面呈現新的發展趨 勢，綠色、復合、細化、多功能化是塑料助劑開發的熱點。
[0003] 目前使用的塑料助劑種類很多，就針對合金塑料、填充塑料以及無機填料的表面 處理等領域，常見的塑料助劑有潤滑劑、偶聯劑、分散劑等，但是這些塑料助劑功能單一，在 使用過程中添加非常麻煩，尤其是在加過程中粉塵多，加工程序多，給用戶帶來非常不便。 盡管許多文獻也報道和開發了新型的多功能塑料助劑，例如專利CN102219928A公開了一 種塑料加工多功能助劑及其制備方法，但是它的制備方法主要是通過幾種材料的簡單復 配，這種塑料助劑的功能性、均勻性受到了極大的挑戰；另外專利CN101445620A公開了一 種用于橡膠用多功能助劑，但是其制備多功能助劑的方法復雜，而且不環保，生產過程帶有 一定的危險性和污染性。
[0004] 為解決上述問題，本發明提供一種多功能塑料助劑的制備方法，采用特殊的化學 合成及功能復合技術，將具有鰲合功能的反應性基團、不同極性的基團以及脂肪基團通過 本體共聚制備而成多功能塑料助劑，該多功能塑料助劑集偶聯、相容、分散及潤滑等多種功 能于一體，可以應用于高分子復合材料的加工中，能夠很好地改善體系各組分的相容性，促 進塑化、降低熔體粘度，改善加工流動性，降低加工設備的鈕矩，降低加工能耗，提高生產效 率，同時明顯改善制品的表面光澤性能；此外還可以用于無機填料的表面活化改性，如碳酸 鈣、滑石粉、云母粉、硅灰石、高齡土、氫氧化鎂以及氫氧化鋁，碳納米管等的表面處理，同時 對玻璃纖維的分散也有明顯作用。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種多功能塑料助劑的制備方法，采用特殊的化學合成及 功能復合技術，將具有鰲合功能的反應性基團、不同極性的基團以及脂肪基團通過本體共 聚制備而成多功能塑料助劑，該多功能塑料助劑集偶聯、相容、分散及潤滑等多種功能于一 體，可以應用于高分子復合材料的加工中，能夠很好地改善體系各組分的相容性，促進塑 化、降低熔體粘度，改善加工流動性，降低加工設備的鈕矩，降低加工能耗，提高生產效率， 同時明顯改善制品的表面光澤性能；此外還可以用于無機填料的表面活化改性，如碳酸鈣、 滑石粉、云母粉、硅灰石、高齡土、氫氧化鎂以及氫氧化鋁，碳納米管等的表面處理，同時對 玻璃纖維的分散也有明顯作用。
[0006] -種多功能塑料助劑的制備方法，包括步驟：
[0007] S1、取脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物60至80重量份數，丙烯酸酯類單體5至15 重量份數，乙烯基硅油〇至5重量份數置于帶有攪拌器、冷凝管和等壓漏斗的三口燒瓶中；
[0008] S2、將三口燒瓶置于程序控溫的油浴中；
[0009] S3、稱取自由基引發劑0.5至2重量份數混合均勻后置于等壓漏斗中；
[0010] S4、攪拌器在攪拌狀態下，待油浴開始加熱致設定溫度后，等壓漏斗開始滴加引發 劑溶液；
[0011] S5、反應一定時間后，加入抗氧劑0. 1至0. 2重量份數，得到所述助劑。
[0012] 其中，反應過程中攪拌器的轉速為200至500轉/分鐘；油浴溫度165°C ;自由基 引發劑溶液滴加速度為30至50滴/分鐘；反應時間為4至6小時。
[0013] 其中，所述脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物為二官能度聚氨酯丙烯酸酯，其粘度在 20000 至 50000mPa. s/25°C。
[0014] 其中，所述丙烯酸酯類單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯，2-甲基丙烯酸甲酯、2-甲 基丙烯酸乙酯中的一種或者幾種的復合物。
[0015] 其中，所述自由基引發劑為過氧化氫、過氧化苯甲酰、過氧化2-乙基己酸叔丁酯、 過氧化二異丙苯中的一種或者幾種的復合物。
[0016] 其中，所述乙烯基硅油為含碳碳雙鍵的三烷氧基硅烷，是乙烯基三乙氧基硅烷、乙 稀基二乙氧基娃燒、乙稀基二丙氧基娃燒、乙稀基二異丙氧基娃燒、乙稀基二苯酌基娃燒、 稀丙基二甲氧基娃燒、稀丙基二乙氧基娃燒、稀丙基二丙氧基娃燒、稀丙基二異丙氧基娃 燒、稀丙基二苯酌基娃燒、端乙稀基聚-甲基娃氧燒、端乙稀基聚甲基乙稀基娃氧燒中的一 種或者幾種的復合物。
[0017] 其中，所述抗氧劑為3, 5-二叔丁基-4-羥基芐基磷酸二乙酯，二苯基-辛基亞磷 酸酯，雙十八烷基季戊四醇雙亞磷酸酯，3, 5-二叔丁基-4-羥基芐基磷酸雙十八酯，亞磷酸 三苯酯，亞磷酸三（2,4_二叔丁基苯）酯，亞磷酸雙酚A酯中的一種或者幾種的混合物。
[0018] 其中，在自由基引發劑的作用下，所述含有碳碳雙鍵的乙烯基硅油經自由聚合反 應得到所述塑料助劑。
[0019] 本發明提供一種多功能塑料助劑的制備方法，采用特殊的化學合成及功能復合技 術，將具有鰲合功能的反應性基團、不同極性的基團以及脂肪基團通過本體共聚制備而成 多功能塑料助劑，該多功能塑料助劑集偶聯、相容、分散及潤滑等多種功能于一體，可以應 用于高分子復合材料的加工中，能夠很好地改善體系各組分的相容性，促進塑化、降低熔體 粘度，改善加工流動性，降低加工設備的鈕矩，降低加工能耗，提高生產效率，同時明顯改善 制品的表面光澤性能；此外還可以用于無機填料的表面活化改性，如碳酸鈣、滑石粉、云母 粉、硅灰石、高齡土、氫氧化鎂以及氫氧化鋁，碳納米管等的表面處理，同時對玻璃纖維的分 散也有明顯作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發明中一種多功能塑料助劑的制備方法的處理流程示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合【具體實施方式】并參 照附圖，對本發明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發 明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本 發明的概念。
[0022] 根據圖1所示，一種多功能塑料助劑的制備方法，包括：
[0023] 步驟S1、取脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物60至80重量份數，丙烯酸酯類單體5至 15重量份數，乙烯基硅油0至5重量份數置于帶有攪拌器、冷凝管和等壓漏斗的三口燒瓶 中；
[0024] 步驟S2、將三口燒瓶置于程序控溫的油浴中；
[0025] 步驟S3、稱取自由基引發劑0. 5至2重量份數混合均勻后置于等壓漏斗中；
[0026] 步驟S4、攪拌器在攪拌狀態下，待油浴開始加熱致設定溫度后，等壓漏斗開始滴加 引發劑溶液；
[0027] 步驟S5、反應一定時間后，加入抗氧劑0. 1至0. 2重量份數，得到所述助劑。
[0028] 其中，反應過程中攪拌器的轉速為200至500轉/分鐘；油浴溫度165°C ;自由基 引發劑溶液滴加速度為30至50滴/分鐘；反應時間為4至6小時。
[0029] 其中，脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物為二官能度聚氨酯丙烯酸酯，其粘度在20000 至 50000mPa. s/25°C。
[0030] 其中，丙烯酸酯類單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯，2-甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙 烯酸乙酯中的一種或者幾種的復合物。
[0031] 其中，自由基引發劑為過氧化氫、過氧化苯甲酰、過氧化2-乙基己酸叔丁酯、過氧 化二異丙苯中的一種或者幾種的復合物。
[0032] 其中，乙烯基硅油為含碳碳雙鍵的三烷氧基硅烷，是乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基 二乙氧基娃燒、乙稀基二丙氧基娃燒、乙稀基二異丙氧基娃燒、乙稀基二苯酌·基娃燒、稀丙 基二甲氧基娃燒、稀丙基二乙氧基娃燒、稀丙基二丙氧基娃燒、稀丙基二異丙氧基娃燒、稀 丙基二苯酌基娃燒、端乙稀基聚-甲基娃氧燒、端乙稀基聚甲基乙稀基娃氧燒中的一種或 者幾種的復合物。
[0033] 其中，抗氧劑為3, 5-二叔丁基-4-羥基芐基磷酸二乙酯，二苯基-辛基亞磷酸酯， 雙十八烷基季戊四醇雙亞磷酸酯，3, 5-二叔丁基-4-羥基芐基磷酸雙十八酯，亞磷酸三苯 酯，亞磷酸三（2,4_二叔丁基苯）酯，亞磷酸雙酚A酯中的一種或者幾種的混合物。
[0034] 上述反應過程中，在自由基引發劑的作用下，含有碳碳雙鍵的乙烯基硅油經自由 聚合反應得到所述塑料助劑。
[0035] 實施例1
[0036] 取脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物60g，丙烯酸甲酯10g，乙烯基三乙氧基硅烷2g于 置于帶有攪拌器、冷凝管和等壓漏斗的l〇〇ml的三口燒瓶中，三口燒瓶置于程序控溫的油 浴中；
[0037] 再稱取過氧化二異丙苯引發劑0. 5g混合均勻后置于等壓漏斗中；
[0038] 攪拌器在200轉/分鐘的攪拌狀態下，油浴開始加熱致165°C后，等壓漏斗開始以 30滴/分鐘的速度滴加引發劑溶液；
[0039] 反應4小時后，再添加抗氧劑168 0. 2g，得到助劑1。
[0040] 實施例2
[0041] 取脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物60g，丙烯酸甲酯10g，乙烯基三甲氧基硅烷2g于 置于帶有攪拌器、冷凝管和等壓漏斗的l〇〇ml的三口燒瓶中，三口燒瓶置于程序控溫的油 浴中；
[0042] 再稱取過氧化二異丙苯引發劑0. 5g混合均勻后置于等壓漏斗中；
[0043] 攪拌器在200轉/分鐘的攪拌狀態下，油浴開始加熱致165°C后，等壓漏斗開始以 30滴/分鐘的速度滴加引發劑溶液；
[0044] 反應4小時后，再添加抗氧劑168 0. 2g，得到助劑2。
[0045] 實施例3
[0046] 取脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物60g，丙烯酸甲酯10g，端乙烯基聚二甲基硅氧烷 2g于置于帶有攪拌器、冷凝管和等壓漏斗的100ml的三口燒瓶中，三口燒瓶置于程序控溫 的油浴中；
[0047] 再稱取過氧化二異丙苯引發劑0. 5g混合均勻后置于等壓漏斗中；
[0048] 攪拌器在200轉/分鐘的攪拌狀態下，油浴開始加熱致165°C后，等壓漏斗開始以 30滴/分鐘的速度滴加引發劑溶液；
[0049] 反應4小時后，再添加抗氧劑168 0. 2g，得到助劑3。
[0050] 實施例4
[0051] 取脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物80g，丙烯酸甲酯15g，端乙烯基聚二甲基硅氧烷 3g于置于帶有攪拌器、冷凝管和等壓漏斗的100ml的三口燒瓶中，三口燒瓶置于程序控溫 的油浴中；
[0052] 再稱取過氧化二異丙苯引發劑0. 5g混合均勻后置于等壓漏斗中；
[0053] 攪拌器在200轉/分鐘的攪拌狀態下，油浴開始加熱致165°C后，等壓漏斗開始以 30滴/分鐘的速度滴加引發劑溶液；
[0054] 反應4小時后，再添加抗氧劑168 0. 2g，得到助劑4。
[0055] 實施例5
[0056] 取脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物60g，丙烯酸甲酯10g，端乙烯基聚二甲基硅氧烷 2g于置于帶有攪拌器、冷凝管和等壓漏斗的100ml的三口燒瓶中，三口燒瓶置于程序控溫 的油浴中；
[0057] 再稱取過氧化2-乙基己酸叔丁酯引發劑0. 5g混合均勻后置于等壓漏斗中；
[0058] 攪拌器在200轉/分鐘的攪拌狀態下，油浴開始加熱致165°C后，等壓漏斗開始以 30滴/分鐘的速度滴加引發劑溶液；
[0059] 反應4小時后，再添加抗氧劑168 0. 2g，得到助劑5。
[0060] 實施例6
[0061] 取脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物70g，2_甲基丙烯酸乙酯15g，端乙烯基聚二甲基 硅氧烷3g于置于帶有攪拌器、冷凝管和等壓漏斗的100ml的三口燒瓶中，三口燒瓶置于程 序控溫的油浴中；
[0062] 再稱取過氧化二異丙苯引發劑0. 5g混合均勻后置于等壓漏斗中；
[0063] 攪拌器在200轉/分鐘的攪拌狀態下，油浴開始加熱致165°C后，等壓漏斗開始以 30滴/分鐘的速度滴加引發劑溶液；
[0064] 反應4小時后，再添加抗氧劑168 0. 2g，得到助劑6。
[0065] 實施例7
[0066] 取脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物70g，2_甲基丙烯酸乙酯15g，端乙烯基聚二甲基 硅氧烷3g于置于帶有攪拌器、冷凝管和等壓漏斗的100ml的三口燒瓶中，三口燒瓶置于程 序控溫的油浴中；
[0067] 再稱取過氧化二異丙苯引發劑0. 5g混合均勻后置于等壓漏斗中；
[0068] 攪拌器在300轉/分鐘的攪拌狀態下，油浴開始加熱致165°C后，等壓漏斗開始以 40滴/分鐘的速度滴加引發劑溶液；
[0069] 反應6小時后，再添加抗氧劑168 0. 2g，得到助劑7。
[0070] 實施例8
[0071] 取脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物80g，2_甲基丙烯酸乙酯10g，端乙烯基聚二甲基 硅氧烷5g于置于帶有攪拌器、冷凝管和等壓漏斗的100ml的三口燒瓶中，三口燒瓶置于程 序控溫的油浴中；
[0072] 再稱取過氧化二異丙苯引發劑lg混合均勻后置于等壓漏斗中；
[0073] 攪拌器在300轉/分鐘的攪拌狀態下，油浴開始加熱致165°C后，等壓漏斗開始以 40滴/分鐘的速度滴加引發劑溶液；
[0074] 反應5小時后，再添加抗氧劑168 0. 2g，得到助劑8。
[0075] 實施例9
[0076] 取脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物80g，2-甲基丙烯酸乙酯10g，端乙烯基聚甲基乙 烯基硅氧烷l〇g于置于帶有攪拌器、冷凝管和等壓漏斗的l〇〇ml的三口燒瓶中，三口燒瓶置 于程序控溫的油浴中；
[0077] 再稱取過氧化二異丙苯引發劑lg混合均勻后置于等壓漏斗中；
[0078] 攪拌器在300轉/分鐘的攪拌狀態下，油浴開始加熱致165°C后，等壓漏斗開始以 40滴/分鐘的速度滴加引發劑溶液；
[0079] 反應5小時后，再添加抗氧劑168 0. 2g，得到助劑9。
[0080] 表 1
[0081]
【權利要求】
1. 一種多功能塑料助劑的制備方法，其特征在于，包括步驟： 51、 取脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物60至80重量份數，丙烯酸酯類單體5至15重量 份數，乙烯基硅油0至5重量份數置于帶有攪拌器、冷凝管和等壓漏斗的三口燒瓶中； 52、 將三口燒瓶置于程序控溫的油浴中； 53、 稱取自由基引發劑0. 5至2重量份數混合均勻后置于等壓漏斗中； 54、 攪拌器在攪拌狀態下，待油浴開始加熱致設定溫度后，等壓漏斗開始滴加引發劑溶 液； 55、 反應一定時間后，加入抗氧劑0. 1至0. 2重量份數，得到所述助劑。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，反應過程中攪拌器的轉速為200至500轉 /分鐘；油浴溫度165°C;自由基引發劑溶液滴加速度為30至50滴/分鐘；反應時間為4至 6小時。
3. 根據權利要求1或2任意一項所述的方法，其特征在于，所述脂肪族丙烯酸酯聚氨酯 低聚物為二官能度聚氨酯丙烯酸酯，其粘度在20000至50000mPa. s/25°C。
4. 根據權利要求1或2任意一項所述的方法，其特征在于，所述丙烯酸酯類單體為丙烯 酸甲酯、丙烯酸乙酯，2-甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸乙酯中的一種或者幾種的復合物。
5. 根據權利要求1或2任意一項所述的方法，其特征在于，所述自由基引發劑為過氧化 氫、過氧化苯甲酰、過氧化2-乙基己酸叔丁酯、過氧化二異丙苯中的一種或者幾種的復合 物。
6. 根據權利要求1或2任意一項所述的方法，其特征在于，所述乙烯基硅油為含碳碳雙 鍵的二燒氧基娃燒，是乙稀基二乙氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒、乙稀基二丙氧基娃燒、 乙稀基二異丙氧基娃燒、乙稀基二苯酌·基娃燒、稀丙基二甲氧基娃燒、稀丙基二乙氧基娃 燒、稀丙基二丙氧基娃燒、稀丙基二異丙氧基娃燒、稀丙基二苯酌基娃燒、端乙稀基聚-甲 基娃氧燒、端乙稀基聚甲基乙稀基娃氧燒中的一種或者幾種的復合物。
7. 根據權利要求1或2任意一項所述的方法，其特征在于，所述抗氧劑為3, 5-二叔丁 基-4-羥基芐基磷酸二乙酯，二苯基-辛基亞磷酸酯，雙十八烷基季戊四醇雙亞磷酸酯，3， 5_二叔丁基-4-羥基芐基磷酸雙十八酯，亞磷酸三苯酯，亞磷酸三（2,4-二叔丁基苯）酯， 亞磷酸雙酚A酯中的一種或者幾種的混合物。
8. 根據權利要求1或2任意一項所述的方法，其特征在于，在自由基引發劑的作用下， 所述含有碳碳雙鍵的乙烯基硅油經自由聚合反應得到所述塑料助劑。
【文檔編號】C08F283/00GK104059198SQ201310683859
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年12月16日 優先權日:2013年12月16日
【發明者】段景寬, 徐克謀, 趙學紅 申請人:廣州源泰合成材料有限公司