本發明屬于高分子材料技術領域，特別是指一種納米ceo2接枝物的制備方法。
背景技術：
納米二氧化柿(ceo2)具有很高的化學穩定性，熱穩定性，將其加入至聚烯烴中，能提高復合材料的物理性能和拋光性能。但是在一些高端科技領域，僅僅用納米二氧化柿來改性聚烯烴很難達到材料的要求。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種納米ceo2接枝物的制備方法，以解決納米二氧化鈰改性的聚烯烴材料的物理性能及拋光性能不能適應于高端科技術領域的問題。
本發明是通過以下技術方案實現的：
一種納米ceo2接枝物的制備方法，包括如下步驟：
(1)將納米ceo2粒子、溴化銅及苯甲醚加入裝有磁子的封管中進行超聲分散；
(2)再加入聚苯乙烯和五甲基二乙烯三胺后快速將封管置入液氮中，經過至少兩次冷凍-抽真空-熔化的循環過程后進行封口；
(3)將封管置于170-190℃的油浴中反應20-24h后取出置于冷水中以停止反應；
(4)用四氫呋喃對步驟(3)的產物稀釋、離心、洗滌及干燥得產物ceo2接枝物。
納米ceo2粒子、溴化銅、苯甲醚、聚苯乙烯及五甲基二乙烯三胺的質量比為25-35：0.4-0.8：0.2-0.6：8-16：2-4。
本發明的有益效果是：
納米ceo2經過聚苯乙烯(ps)的接枝，可以在納米ceo2表面形成ps的有機包覆層，產生了強大的立體防護作用，阻止了納米ceo2的團聚，能夠均勻地分散于聚烯烴基體中，提高聚烯烴復合材料的力學性能。
納米ceo2的加入還使得聚烯烴復合材料的拋光性能。
具體實施方式
以下通過實施例來詳細說明本發明的技術方案，以下的實施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發明的技術方案，而不能解釋為是對本發明技術方案的限制。
本發明的實施例中所用的原料如下：
pbt(型號2002u)，日本寶理；pp(型號z30s),茂名石化；pe(型號5070)，盤錦乙烯；pa6(型號cm1017)，日本東麗；ps(型號350)，臺灣國喬；溴化銅，湖北銀河化工；苯甲醚，淮安德邦化工有限公司；五甲基二乙烯三胺，上海雨田化工；納米ceo2粒子，北京德科島金科技有限公司。
本發明所用的測試儀器如下：
zsk30型雙螺桿擠出機，德國w&p公司；jl-1000型拉力試驗機，廣州市廣才實驗儀器公司生產；htl900-t-5b型注射成型機，海太塑料機械有限公司生產；xcj-500型沖擊測試機，承德試驗機廠生產；qt-1196型拉伸測試儀，東莞市高泰檢測儀器有限公司；qd-gjs-b12k型高速攪拌機，北京恒奧德儀器儀表有限公司。
實施例1
(1)將250g納米ceo2粒子、4g溴化銅、2g苯甲醚加入裝有磁子的封管中進行超聲分散；
(2)再加入80g聚苯乙烯(ps)和20g五甲基二乙烯三胺(pmdeta)后快速將封管置入液氮中，經過至少兩次冷凍-抽真空-熔化的循環過程后進行封口；
(3)將封管置于170℃的油浴中反應20h后取出置于冷水中以停止反應；
(4)用四氫呋喃(thf)對步驟(3)的產物進行稀釋、離心、洗滌、干燥得產物p1。
在本實施例及以下的實施例中，步驟(2)中的兩次冷凍-抽真空-熔化的循環過程是指第一次加入聚苯乙烯和五甲基二乙烯三胺后，發行快速反應，產生大量的熱，此時將封管置于液氮中，快速冷凍后，使反應近乎停止，以防止反應過度，然后對封管抽真空，再熔化，在熔化過程中，因為溫度較低，使反應速度降低，當完全熔化后，反應速度再次快速提高，此時再次將封管置于液氮中，快速冷凍后，使反應再次近乎停止，然后再次抽真空，再次熔化，使反應再次提高，可根據需要采用如上的兩次或兩次以上的循環，使反應完全。
應用例1
取20份p1加入到80份聚丙烯(pp)中，經高混機攪拌10min，接著加入雙螺桿擠出機中進行共混擠出，得到pp復合材料x1。
其中，雙螺桿擠出機包括順次排布的六個溫度區，第一溫度區的溫度為170℃，第二溫度區的溫度為220℃，第三溫度區的溫度為230℃，第四溫度區的溫度為240℃，第五溫度區的溫度為240℃，第六溫度區的溫度為240℃，雙螺桿擠出機的機頭溫度為230℃，螺桿轉速為220r/min。
對比例1
取20份納米ceo2加入到80份聚丙烯(pp)中，經高混機攪拌10min，接著加入雙螺桿擠出機中進行共混擠出，得到納米ceo2/pp復合材料d1。
將上述應用例1及對比例1制備的pp復合材料用注塑機制成樣條,其產品性能數據如下表所示:
注：本表中的表面粗糙度特指固定拋光壓力為4.5psi，在堿性(ph＝10)拋光漿料中，且在5μm×5μm范圍內的拋光效果。
由上表可以看出：
x1的拉伸強度、彎曲強度、懸臂梁沖擊強度要比d1的要大，這說明加入納米ceo2接枝物改性pp比單純加入納米ceo2的物理性能更好。另外我們還可以看出x1的表面粗糙度ra比d1的低，這說明x1的拋光性能更好。
實施例2
(1)將350g納米ceo2粒子、8g溴化銅、6g苯甲醚加入裝有磁子的封管中進行超聲分散；
(2)再加入160g聚苯乙烯(ps)和40g五甲基二乙烯三胺(pmdeta)后快速將封管置入液氮中，經過至少兩次冷凍-抽真空-熔化的循環過程后進行封口；
(3)將封管置于190℃的油浴中反應24h后取出置于冷水中以停止反應；
(4)用四氫呋喃(thf)對其稀釋、離心、洗滌、干燥得產物p2。
應用例2
取20份p2加入到80份聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)中，經高混機攪拌10min，接著加入雙螺桿擠出機中進行共混擠出，得到pbt復合材料x2。
其中，雙螺桿擠出機包括順次排布的六個溫度區，第一溫度區的溫度為200℃，第二溫度區的溫度為260℃，第三溫度區的溫度為260℃，第四溫度區的溫度為260℃，第五溫度區的溫度為260℃，第六溫度區的溫度為260℃，雙螺桿擠出機的機頭溫度為260℃，螺桿轉速為300r/min。
對比例2
取20份納米ceo2加入到80份pbt中，經高混機攪拌10min，接著加入雙螺桿擠出機中進行共混擠出，得到納米ceo2/pbt復合材料d2。
將上述應用例2及對比例2制備的pbt復合材料用注塑機制成樣條,其產品性能數據如下表所示:
注：本表中的表面粗糙度特指固定拋光壓力為4.5psi，在堿性(ph＝10)拋光漿料中，且在5μm×5μm范圍內的拋光效果。
由上表可以看出：
x2的拉伸強度、彎曲強度、懸臂梁沖擊強度要比d2的要大，這說明加入納米ceo2接枝物改性pbt比單純加入納米ceo2的物理性能更好。另外我們還可以看出x2的表面粗糙度ra比d2的低，這說明x2的拋光性能更好。
實施例3
(1)將300g納米ceo2粒子、6g溴化銅、4g苯甲醚加入裝有磁子的封管中進行超聲分散；
(2)再加入120g聚苯乙烯(ps)和30g五甲基二乙烯三胺(pmdeta)后快速將封管置入液氮中，經過至少兩次冷凍-抽真空-熔化的循環過程后進行封口；
(3)將封管置于180℃的油浴中反應22h后取出置于冷水中以停止反應；
(4)用四氫呋喃(thf)對其稀釋、離心、洗滌、干燥得產物p3。
應用例3
取20份p3加入到80份聚乙烯(pe)中，經高混機攪拌10min，接著加入雙螺桿擠出機中進行共混擠出，得到pe復合材料x3。
其中，雙螺桿擠出機包括順次排布的六個溫度區，第一溫度區的溫度為120℃，第二溫度區的溫度為180℃，第三溫度區的溫度為180℃，第四溫度區的溫度為180℃，第五溫度區的溫度為180℃，第六溫度區的溫度為180℃，雙螺桿擠出機的機頭溫度為180℃，螺桿轉速為300r/min。
對比例3
取20份納米ceo2加入到80份pe中，經高混機攪拌10min，接著加入雙螺桿擠出機中進行共混擠出，得到納米ceo2/pe復合材料d3。
將上述應用例3及對比例3制備的pe復合材料用注塑機制成樣條,其產品性能數據如下表所示:
注：本表中的表面粗糙度特指固定拋光壓力為4.5psi，在堿性(ph＝10)拋光漿料中，且在5μm×5μm范圍內的拋光效果。
由上表可以看出：
x3的拉伸強度、彎曲強度、懸臂梁沖擊強度要比d3的要大，這說明加入納米ceo2接枝物改性pe比單純加入納米ceo2的物理性能更好。另外我們還可以看出x3的表面粗糙度ra比d3的低，這說明x3的拋光性能更好。
實施例4
(1)將320g納米ceo2粒子、7g溴化銅、4g苯甲醚加入裝有磁子的封管中進行超聲分散；
(2)再加入140g聚苯乙烯(ps)和20g五甲基二乙烯三胺(pmdeta)后快速將封管置入液氮中，經過至少兩次冷凍-抽真空-熔化的循環過程后進行封口；
(3)將封管置于175℃的油浴中反應21h后取出置于冷水中以停止反應；
(4)用四氫呋喃(thf)對其稀釋、離心、洗滌、干燥得產物p4。
應用例4
取20份p3加入到80份聚酰胺6(pa6)中，經高混機攪拌10min，接著加入雙螺桿擠出機中進行共混擠出，得到pa6復合材料x4。
其中，雙螺桿擠出機包括順次排布的六個溫度區，第一溫度區的溫度為230℃，第二溫度區的溫度為260℃，第三溫度區的溫度為260℃，第四溫度區的溫度為260℃，第五溫度區的溫度為260℃，第六溫度區的溫度為260℃，雙螺桿擠出機的機頭溫度為250℃，螺桿轉速為320r/min。
對比例4
取20份納米ceo2加入到80份pa6中，經高混機攪拌10min，接著加入雙螺桿擠出機中進行共混擠出，得到納米ceo2/pa6復合材料d4。
將上述應用例4及對比例4制備的pa6復合材料用注塑機制成樣條,其產品性能數據如下表所示:
注：本表中的表面粗糙度特指固定拋光壓力為4.5psi，在堿性(ph＝10)拋光漿料中，且在5μm×5μm范圍內的拋光效果。
由上表可以看出：
x4的拉伸強度、彎曲強度、懸臂梁沖擊強度要比d4的要大，這說明加入納米ceo2接枝物改性pa6比單純加入納米ceo2的物理性能更好。另外我們還可以看出x4的表面粗糙度ra比d4的低，這說明x4的拋光性能更好。
實施例5
(1)將270g納米ceo2粒子、5g溴化銅、5g苯甲醚加入裝有磁子的封管中進行超聲分散；
(2)再加入150g聚苯乙烯(ps)和30g五甲基二乙烯三胺(pmdeta)后快速將封管置入液氮中，經過至少兩次冷凍-抽真空-熔化的循環過程后進行封口；
(3)將封管置于185℃的油浴中反應22h后取出置于冷水中以停止反應；
(4)用四氫呋喃(thf)對其稀釋、離心、洗滌、干燥得產物p5。
應用例5
取20份p5加入到80份苯乙烯(ps)中，經高混機攪拌10mn，接著加入雙螺桿擠出機中進行共混擠出，得到ps復合材料x5。
其中，雙螺桿擠出機包括順次排布的六個溫度區，第一溫度區的溫度為160℃，第二溫度區的溫度為200℃，第三溫度區的溫度為200℃，第四溫度區的溫度為200℃，第五溫度區的溫度為200℃，第六溫度區的溫度為200℃，雙螺桿擠出機的機頭溫度為200℃，螺桿轉速為280r/min。
對比例5
取20份納米ceo2加入到80份ps中，經高混機攪拌10min，接著加入雙螺桿擠出機中進行共混擠出，得到納米ceo2/ps復合材料d5。
將上述應用例5及對比例5制備的ps復合材料用注塑機制成樣條,其產品性能數據如下表所示:
注：本表中的表面粗糙度特指固定拋光壓力為4.5psi，在堿性(ph＝10)拋光漿料中，且在5μm×5μm范圍內的拋光效果。
由上表可以看出：
x5的拉伸強度、彎曲強度、懸臂梁沖擊強度要比d5的要大，這說明加入納米ceo2接枝物改性ps比單純加入納米ceo2的物理性能更好。另外我們還可以看出x5的表面粗糙度ra比d5的低，這說明x5的拋光性能更好。
本技術方案描述了一種納米ceo2接枝物的制備方法，且制得的聚烯烴材料在物理性能和拋光性能方面也有一定程度的提高，這大大擴展了聚烯烴復合材料的應用領域，具有非常重要的意義。
以上僅是本發明的優選實施方式的描述，應當指出，由于文字表達的有限性，而在客觀上存在無限的具體結構，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。