本發明屬于納米復合材料領域,涉及一種耐老化聚乙烯納米復合材料的制備方法。
技術背景
醫用高分子材料是指用以制造人體內臟、體外器官、藥物劑型及醫療器械的聚合物材料,醫用高分子材料多用于人體,直接關系到人的生命和健康,一般對其性能的要求是:①安全性:必須無毒或副作用極少。這就要求聚合物純度高,生產環境非常清潔,聚合助劑的殘留少,雜質含量為ppm級,確保無病、無毒傳播條件。同時其高分子化合物本身以及單體雜質、降解或磨損產物不對身體產生不良影響。②物理、化學和機械性能需滿足醫用所需設計和功能的要求。③適應性:包括與醫療用品中其他材料的適應性,材料與人體生物相容性、血液相容性及組織的相容性。④特殊功能:不同的應用領域,要求材料分別具有一定的特殊功能。
醫用聚乙烯是由乙烯聚合而得的一種塑料,具有優良的機械強度和生物相容性,無毒,容易著色,化學穩定性好,植入體內無不良影響,被廣泛應用于醫用領域,但聚乙烯對于環境應力(化學與機械作用)是很敏感的,耐熱老化性差。為改善其制品的物理、化學和機械等性能,需要對制品的表面進行改性。而使用納米材料作為與聚合物共混改性制備得到的納米復合材料比其它復合材料性能更優異。這主要是由于作為分散相的納米粒子尺寸小,比表面積大而產生的量子效應和表面效應,使得納米復合材料在眾多方面表現出特有性能,如電、磁、熱力學等。但是目前納米材料使用技術存在的主要問題為納米粉體顆粒材料的團聚問題,導致粉體顆粒材料在使用中由于顆粒表面張力所致而形成的顆粒團聚,從而導致在使用中添加化學分解劑進行團聚顆粒的分解才能正常使用,但是這樣就會帶來使用難度的增加和化學污染,同時降低了使用效率,這就限制這納米材料的應用。為此,我們從產品的配方和工藝著手,研發一種耐老化聚乙烯納米復合材料的新工藝是整個行業的當務之急。
技術實現要素:
本發明的目的在于針對現有技術的不足,提供一種耐老化聚乙烯納米復合材料的制備方法。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的:一種耐老化聚乙烯納米復合材料的制備方法,包括以下步驟:先按重量稱取聚乙烯80-90份、丁醚化樹脂10-15份、甲苯二異氰酸酯7-10份、三烯丙基異氰酸酯4-8份、碳酸氫銨12-18份、高氯酸鋰2-8份、鈦酸丁酯1-4份、納米二氧化硅13-16份、聚乙烯醇5-12份、十二烷基苯磺酸鈉鹽2-7份、亞磷酸三苯酯5-9份、乙酸龍腦酯2-5份、烷基甜菜堿3-6份、甘油30-40份;將聚乙烯、納米二氧化硅、三烯丙基異氰酸酯和聚乙烯醇在密封式煉膠機中充分攪拌1-2小時,得到混合料;然后將剩余的各原料混合攪拌3小時后,在150-200℃的反應釜進行反應0.5-1小時,反應后送入雙螺桿造粒機中進行造粒,形成母粒;最后取獲得的母粒與混合料用攪拌機充分攪拌半小時后進入雙螺桿擠壓機進行熔融擠壓,在200℃-250℃之間進行擠塑、冷卻切粒后即得。
所述納米二氧化硅的粒徑為10-50nm。
所述在180℃的反應釜進行反應1小時。
所述進入雙螺桿擠壓機進行熔融擠壓,在220-240℃之間進行擠塑。
按重量稱取聚乙烯85份、丁醚化樹脂13份、甲苯二異氰酸酯8份、三烯丙基異氰酸酯6份、碳酸氫銨15份、高氯酸鋰5份、鈦酸丁酯3份、納米二氧化硅14份、聚乙烯醇8份、十二烷基苯磺酸鈉鹽5份、亞磷酸三苯酯7份、乙酸龍腦酯4份、烷基甜菜堿5份、甘油35份。
本發明具有以下有益效果:本發明的制備方法流程較短,操作簡單,成本低,對環境友好,經濟效益高。與現有技術相比,本發明提供方法制備出的納米復合材料具有優異的物理、化學和機械等性能,尤其耐老化性能遠遠優于現有市面上相關產品的性能。
具體實施方式
實施例1
一種耐老化聚乙烯納米復合材料的制備方法,包括以下步驟:先按重量稱取聚乙烯80份、丁醚化樹脂10份、甲苯二異氰酸酯7份、三烯丙基異氰酸酯4份、碳酸氫銨12-18份、高氯酸鋰2份、鈦酸丁酯1份、納米二氧化硅13份、聚乙烯醇5份、十二烷基苯磺酸鈉鹽2份、亞磷酸三苯酯5份、乙酸龍腦酯2份、烷基甜菜堿3份、甘油30份;將聚乙烯、納米二氧化硅、三烯丙基異氰酸酯和聚乙烯醇在密封式煉膠機中充分攪拌1-2小時,得到混合料;然后將剩余的各原料混合攪拌3小時后,在150℃的反應釜進行反應0.5小時,反應后送入雙螺桿造粒機中進行造粒,形成母粒;最后取獲得的母粒與混合料用攪拌機充分攪拌半小時后進入雙螺桿擠壓機進行熔融擠壓,在200℃之間進行擠塑、冷卻切粒后即得。
實施例2
一種耐老化聚乙烯納米復合材料的制備方法,包括以下步驟:先按重量稱取聚乙烯90份、丁醚化樹脂15份、甲苯二異氰酸酯10份、三烯丙基異氰酸酯8份、碳酸氫銨18份、高氯酸鋰8份、鈦酸丁酯4份、納米二氧化硅16份、聚乙烯醇12份、十二烷基苯磺酸鈉鹽7份、亞磷酸三苯酯9份、乙酸龍腦酯5份、烷基甜菜堿6份、甘油40份;將聚乙烯、納米二氧化硅、三烯丙基異氰酸酯和聚乙烯醇在密封式煉膠機中充分攪拌1-2小時,得到混合料;然后將剩余的各原料混合攪拌3小時后,在200℃的反應釜進行反應1小時,反應后送入雙螺桿造粒機中進行造粒,形成母粒;最后取獲得的母粒與混合料用攪拌機充分攪拌半小時后進入雙螺桿擠壓機進行熔融擠壓,在250℃之間進行擠塑、冷卻切粒后即得。
實施例3
一種耐老化聚乙烯納米復合材料的制備方法,包括以下步驟:先按重量稱取聚乙烯85份、丁醚化樹脂13份、甲苯二異氰酸酯8份、三烯丙基異氰酸酯6份、碳酸氫銨15份、高氯酸鋰5份、鈦酸丁酯3份、納米二氧化硅14份、聚乙烯醇8份、十二烷基苯磺酸鈉鹽5份、亞磷酸三苯酯7份、乙酸龍腦酯4份、烷基甜菜堿5份、甘油35份;將聚乙烯、納米二氧化硅、三烯丙基異氰酸酯和聚乙烯醇在密封式煉膠機中充分攪拌1-2小時,得到混合料;然后將剩余的各原料混合攪拌3小時后,在180℃的反應釜進行反應0.5-1小時,反應后送入雙螺桿造粒機中進行造粒,形成母粒;最后取獲得的母粒與混合料用攪拌機充分攪拌半小時后進入雙螺桿擠壓機進行熔融擠壓,在230℃之間進行擠塑、冷卻切粒后即得。