本發(fā)明涉及一種塑料用保溫改性劑及其制備方法，屬于塑料保溫材料
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：聚丙烯塑料由于其優(yōu)異的力學(xué)性能和低廉的價(jià)格，廣泛的應(yīng)用在各行各業(yè)的包裝及使用，作為管材pp-r被極為廣泛的應(yīng)用在各個(gè)建筑行業(yè)，但是作為管材由于聚丙烯自身的特性，其保溫性能并不理想無(wú)法作為保溫材料來(lái)使用。如果可以改進(jìn)聚丙烯材料的保溫性能，將會(huì)更大程度上提升聚丙烯的使用價(jià)值?，F(xiàn)有的保溫材料如申請(qǐng)?zhí)?01511015638.3的中國(guó)專利公開了一種納米保溫材料及其制備方法，該保溫材料以二元?dú)饽z為主體，添加了珍珠巖和空心微球等物質(zhì)分步壓制而成。該種保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)低、保溫效果好，但是這種保溫材料由于力學(xué)性能受限制，無(wú)法加工成管材而且在價(jià)格成本上偏高，無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模的市場(chǎng)推廣。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種塑料用保溫改性劑及其制備方法，該一種塑料用保溫改性劑及其制備方法能有效解決現(xiàn)有的聚丙烯塑料保溫效果差的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：它是由下列質(zhì)量組分材料組成：酸化珍珠巖：76.1-87.7份、偶聯(lián)劑kh-570：3.2-5.8份，偶氮二異丁腈0.35-0.5份、十二烷基苯磺酸鈉1.2-1.7份、丙烯腈11.6-14.7份、去離子水3.5-5.6份。所述酸化珍珠巖的具體的制作方法是：膨脹珍珠巖浸泡至95℃下的稀硫酸中2-3小時(shí)后過(guò)濾洗滌，得到濾餅干燥后再進(jìn)行超聲，得到酸化的珍珠巖。塑料用保溫改性劑的制備方法為：將酸化膨脹珍珠巖加入到甲苯中加熱攪拌，升溫至65℃后加入硅烷偶聯(lián)劑kh-570保溫加熱8~10小時(shí)后趁熱過(guò)濾并用無(wú)水乙醇洗滌產(chǎn)物并干燥得到偶聯(lián)劑改性膨脹珍珠巖。將經(jīng)過(guò)處理后的偶聯(lián)劑改性膨脹珍珠巖放入無(wú)水乙醇中進(jìn)行超聲處理10min~15min后放入反應(yīng)容器中加入分散劑十二烷基苯磺酸鈉進(jìn)行加熱攪拌，在溫度升至50℃時(shí)放入引發(fā)劑偶氮二異丁腈引發(fā)聚合在溫度升至65℃時(shí)加入去離子水和丙烯腈單體，保溫反應(yīng)7~8小時(shí)后趁熱過(guò)濾，用去離子水洗滌并干燥得到塑料保溫改性劑。本發(fā)明的有益效果是：純膨脹珍珠巖是一種無(wú)機(jī)混合物，主要成分為二氧化硅，雖然在建筑材料中常常作為保溫材料使用，但是目前無(wú)人將其用于保溫改性聚丙烯，這主要由于珍珠巖中雜質(zhì)較多且作為無(wú)機(jī)材料與聚丙烯等有機(jī)樹脂共混會(huì)使得材料的力學(xué)性能明顯下降。本發(fā)明在制備過(guò)程中，首先將珍珠巖進(jìn)行酸處理，去除其中金屬氧化物等雜質(zhì)并利用硫酸的強(qiáng)氧化性增加珍珠巖中羥基羧基等活性基團(tuán)，方便在保溫改性劑的合成過(guò)程中接枝上架橋硅烷偶聯(lián)劑kh-570從而與丙烯腈接枝上增強(qiáng)珍珠巖與聚丙烯的相容性。本發(fā)明的塑料用保溫改性劑加入到聚丙烯中得到的材料導(dǎo)熱系數(shù)最低可達(dá)0.12w/（m.k）且力學(xué)性能良好，尤其材料的延展性較純聚丙烯材料提升明顯。本發(fā)明制備的保溫改性劑無(wú)毒、有機(jī)化程度高、穩(wěn)定性優(yōu)良。本發(fā)明的方法，用偶聯(lián)劑和丙烯腈對(duì)聚丙烯進(jìn)行有機(jī)化改性，制作過(guò)程不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染的任何廢棄物并且使用的甲苯和無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑均可回收反復(fù)利用。膨脹珍珠巖具有造價(jià)低廉的優(yōu)勢(shì)且保溫性能好，未來(lái)的應(yīng)用前景十分樂(lè)觀。具體實(shí)施方式它是由下列質(zhì)量組分材料組成：酸化珍珠巖：76.1-87.7份、偶聯(lián)劑kh-570：3.2-5.8份，偶氮二異丁腈0.35-0.5份、十二烷基苯磺酸鈉1.2-1.7份、丙烯腈11.6-14.7份、去離子水3.5-5.6份。所述酸化珍珠巖的具體的制作方法是：膨脹珍珠巖浸泡至95℃下的稀硫酸中2-3小時(shí)后過(guò)濾洗滌，得到濾餅干燥后再進(jìn)行超聲，得到酸化的珍珠巖。塑料用保溫改性劑的制備方法為：將酸化膨脹珍珠巖加入到甲苯中加熱攪拌，升溫至65℃后加入硅烷偶聯(lián)劑kh-570保溫加熱8-10小時(shí)后趁熱過(guò)濾并用無(wú)水乙醇洗滌產(chǎn)物并干燥得到偶聯(lián)劑改性膨脹珍珠巖。將經(jīng)過(guò)處理后的偶聯(lián)劑改性膨脹珍珠巖放入無(wú)水乙醇中進(jìn)行超聲處理10min-15min后放入反應(yīng)容器中加入分散劑十二烷基苯磺酸鈉進(jìn)行加熱攪拌，在溫度升至50℃時(shí)放入引發(fā)劑偶氮二異丁腈引發(fā)聚合在溫度升至65℃時(shí)加入去離子水和丙烯腈單體，保溫反應(yīng)7-8小時(shí)后趁熱過(guò)濾，用去離子水洗滌并干燥得到塑料保溫改性劑。實(shí)施例1：它是由下列質(zhì)量組分材料組成：酸化珍珠巖：76.1份、偶聯(lián)劑kh-570：3.2份，偶氮二異丁腈0.35份、十二烷基苯磺酸鈉1.2份、丙烯腈11.6份、去離子水3.5份。實(shí)施例2它是由下列質(zhì)量組分材料組成：酸化珍珠巖：78.5份、偶聯(lián)劑kh-570：3.5份，偶氮二異丁腈0.38份、十二烷基苯磺酸鈉1.4份、丙烯腈12.1份、去離子水38份。實(shí)施例3它是由下列質(zhì)量組分材料組成：酸化珍珠巖：81.2份、偶聯(lián)劑kh-570：4.1份，偶氮二異丁腈0.42份、十二烷基苯磺酸鈉1.5份、丙烯腈12.9份、去離子水4.2份。實(shí)施例4它是由下列質(zhì)量組分材料組成：酸化珍珠巖：84.5份、偶聯(lián)劑kh-570：4.9份，偶氮二異丁腈0.45份、十二烷基苯磺酸鈉1.5份、丙烯腈13.5份、去離子水4.5份。實(shí)施例5它是由下列質(zhì)量組分材料組成：酸化珍珠巖：87.7份、偶聯(lián)劑kh-570：5.8份，偶氮二異丁腈0.5份、十二烷基苯磺酸鈉1.7份、丙烯腈14.7份、去離子水5.6份。實(shí)施例6實(shí)施例1-5的制備方法為：塑料用保溫改性劑的制備方法為：將酸性膨脹珍珠巖加入到甲苯中加熱攪拌，升溫至65℃后加入硅烷偶聯(lián)劑kh-570保溫加熱8-10小時(shí)后趁熱過(guò)濾并用無(wú)水乙醇洗滌產(chǎn)物并干燥得到偶聯(lián)劑改性膨脹珍珠巖。將經(jīng)過(guò)處理后的偶聯(lián)劑改性膨脹珍珠巖放入無(wú)水乙醇中進(jìn)行超聲處理10min-15min后放入反應(yīng)容器中加入分散劑十二烷基苯磺酸鈉進(jìn)行加熱攪拌，在溫度升至50℃時(shí)放入引發(fā)劑偶氮二異丁腈引發(fā)聚合在溫度升至65℃時(shí)加入去離子水和丙烯腈單體，保溫反應(yīng)7-8小時(shí)后趁熱過(guò)濾，用去離子水洗滌并干燥得到塑料保溫改性劑。將實(shí)施例1-5制備的塑料用保溫改性劑按表1中設(shè)定的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的10%添加量分別與聚丙烯共混寄出造粒，將得到的共混顆粒通過(guò)自制的模具加工成樣板和樣條測(cè)試各個(gè)材料的導(dǎo)熱系數(shù)及力學(xué)性能，得到的結(jié)果也列于表一中。表1改性聚丙烯的保溫性能及力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果從表1可以看出，實(shí)施例1~5制備的塑料用保溫改性劑，均對(duì)聚丙烯有保溫性能有一定程度的提升，比較這五種樣條的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試和力學(xué)性能測(cè)試發(fā)現(xiàn)珍珠巖添加的越多材料的保溫性越好，但是力學(xué)性能也相應(yīng)下降，綜合各種性能后發(fā)現(xiàn)實(shí)例3的珍珠巖有機(jī)化改性配方綜合性能最佳，不僅有良好的保溫性能，力學(xué)性能也符合國(guó)標(biāo)的要求。對(duì)比試驗(yàn)：將本發(fā)明實(shí)施例3和現(xiàn)有材料的聚丙烯、聚乙烯材料進(jìn)行保溫效果對(duì)比測(cè)試測(cè)試結(jié)果見表2表2對(duì)比測(cè)試結(jié)果材料類型介質(zhì)溫度（℃）樣品厚度（mm）外表溫度（℃）環(huán)境溫度（℃）實(shí)施例3100404225聚丙烯100405725聚乙烯100405425當(dāng)前第1頁(yè)12