一種聚丙烯用低voc環(huán)保型高效潤滑劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚丙烯用低VOC環(huán)保型高效潤滑劑及其制備方法及應(yīng)用，屬于新型高分子材料的生產(chǎn)和加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]聚合物潤滑劑是一種單一的聚合物加工助劑或由聚合物和其他成分組合的潤滑劑，能夠有效降低熱塑性塑料成型加工過程中所出現(xiàn)的高剪切力和高摩擦力，提高聚合物流動(dòng)性能，避免聚合物高溫受熱分解和產(chǎn)品質(zhì)量的下降。根據(jù)作用方式的不同，聚合物潤滑體系可分為“內(nèi)表面”和“外表面”兩種潤滑劑，內(nèi)表面潤滑劑具有良好的界面相容性，在熔融聚合物材料內(nèi)部產(chǎn)生作用，它只溶解于球狀聚合物的外緣，使球狀聚合物顆粒在一層潤滑劑上潤滑，從而降低聚合物熔體的粘度;外表面潤滑劑在加工機(jī)械的表面形成一層膜，有效降低摩擦力和熱負(fù)荷，從而改善加工性能。聚合物潤滑劑主要應(yīng)用于塑料高溫成型加工、航空航天及精密機(jī)械等領(lǐng)域。
[0003]目前已報(bào)道的用于聚丙烯塑料高溫成型的聚合物潤滑劑的專利主要有CN1482117A聚烯烴用復(fù)合加工助劑及其制備方法和應(yīng)用、CN101484557A星形聚合物潤滑組合物等。喬紅斌等報(bào)導(dǎo)了高分子基復(fù)合材料的磨損機(jī)理研究及固體潤滑劑的發(fā)展和應(yīng)用研究狀況，綜述了聚四氟乙烯、聚酰亞胺、聚苯硫醚及聚甲醛等作為自潤滑材料的研究應(yīng)用進(jìn)展，無機(jī)填料主要提高其硬度與耐磨性，而聚合物共混可改善純樹脂的熱力學(xué)性能、復(fù)合材料摩擦特性和潤滑特性等(材料導(dǎo)報(bào)，2007，21，24-26)。此外，也有文獻(xiàn)報(bào)道順酐和α-烯烴共聚物、順丁烯二醇酯與α-烯烴共聚物、氧乙基化醇生產(chǎn)的酯及聚酰亞胺等，這些潤滑劑在高溫下具有較好的潤滑作用，但潤滑效果在一定程度上取決于單體組成、酸值及分子量等，在較高溫度時(shí)聚合物甚至?xí)l(fā)生分解。適用于熱塑性聚丙烯高溫成型加工的低有機(jī)揮發(fā)物(VOC)環(huán)保型高效聚合物潤滑劑(V0C含量可降到150yg C/g以下)鮮有報(bào)道。
[0004]本發(fā)明是一種低有機(jī)揮發(fā)物環(huán)保型高效聚合物潤滑劑。在高分子材料高溫成型加工時(shí)，能夠保持極高的穩(wěn)定性，大大降低材料中易揮發(fā)的有機(jī)小分子，其VOC含量可降到15μgC/g以下，有效提高與基體樹脂的界面相容性，起到潤滑作用，保證產(chǎn)品的致密性和外觀光澤度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對(duì)聚丙烯材料在高溫成型加工過程中所出現(xiàn)的高剪切力、高摩擦力以及高溫受熱容易分解出揮發(fā)物的問題，制備低VOC環(huán)保型高效潤滑劑，大大降低材料中易揮發(fā)的有機(jī)小分子，其VOC含量可降到150yg C/g以下，改善聚合物材料成型加工過程中的潤滑特性和流變行為，明顯降低聚合物熔體的表觀粘度和能耗，提高聚丙稀制品的表觀質(zhì)量。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是:
(I)按質(zhì)量比1:1，將羥乙基雙脂肪酰胺和雙硬脂酰胺置于高速攪拌機(jī)中，在1200?1300r/min下攪拌混合10?15min，隨后將其置于60?80°C下進(jìn)行干燥處理6?8h，制備得干燥混合酰胺；
(2)按重量百分比計(jì)，選取10?25%的上述制備的干燥混合酰胺、0.3?1.0 %的道康寧硅酮粉、5?10%的聚乙二醇、0.5?1.0%的抗氧劑1010和65?85%的無機(jī)吸附劑，隨后按上述配方，將稱量好的原料置于高速攪拌機(jī)中進(jìn)行混合，在2500?3000r/min下，混合攪拌1?15min，保證粉料和樹脂的充分接觸和混合，制備得混合原料；
(3)打開無螺桿壓力擠出造粒機(jī)，調(diào)節(jié)其溫度至165?170°C進(jìn)行預(yù)熱60?80min，待預(yù)熱完成后，將上述制備的混合原料添加至無螺桿壓力擠出造粒機(jī)中，設(shè)置擠出機(jī)各部分參數(shù)并使其擠出造粒，待擠出完成后，對(duì)其切割并收集顆粒，即可制備得一種聚丙烯用低VOC環(huán)保型高效潤滑劑。
[0007]所述的無機(jī)吸附劑為沸石粉和二氧化硅按質(zhì)量比1:1攪拌混合制備得一種平均粒徑0.5?2.Ομπι混合吸附劑。
[0008]所述的擠出機(jī)各部分參數(shù)為一區(qū):140°C，二區(qū):150°C，三區(qū):160°C，四區(qū):180°C，五區(qū):180°C，六區(qū):180°C，七區(qū):180°C，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為30r/min。所述的各物質(zhì)進(jìn)一步可取15?20 %的干燥混合酰胺、0.5?0.8 %的道康寧硅酮粉、7?8 %的聚乙二醇、0.6?0.8 %的抗氧劑1010和72?78%的無機(jī)吸附劑。
[0009 ] 所述的聚乙烯醇為15000?20000分子量的聚乙烯醇。
[0010]本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是:針對(duì)聚丙烯材料在高溫成型加工過程中所出現(xiàn)的高剪切力、高摩擦力以及高溫受熱容易分解出揮發(fā)物的問題，制備一種低VOC環(huán)保型高效聚合物潤滑劑，大大降低高溫成型加工中材料易揮發(fā)出的有機(jī)小分子，其VOC含量可降到150yg C/g以下。
【具體實(shí)施方式】
[0011]首先按質(zhì)量比1:1，將羥乙基雙脂肪酰胺和雙硬脂酰胺置于高速攪拌機(jī)中，在1200?1300r/min下攪拌混合10?15min，隨后將其置于60?80°C下進(jìn)行干燥處理6?8h，制備得干燥混合酰胺;按重量百分比計(jì)，選取10?25 %的上述制備的干燥混合酰胺、0.3?1.0 %的道康寧硅酮粉、5?10 %的聚乙二醇、0.5?1.0 %的抗氧劑1010和65?85 %的無機(jī)吸附劑，隨后按上述配方，將稱量好的原料置于高速攪拌機(jī)中進(jìn)行混合，在2500?3000r/min下，混合攪拌10?15min，保證粉料和樹脂的充分接觸和混合，制備得混合原料;打開無螺桿壓力擠出造粒機(jī)，調(diào)節(jié)其溫度至165?170進(jìn)行預(yù)熱60?80min，待預(yù)熱完成后，將上述制備的混合原料添加至無螺桿壓力擠出造粒機(jī)中，設(shè)置擠出機(jī)各部分參數(shù)并使其擠出造粒，待擠出完成后，對(duì)其切割并收集顆粒，即可制備得一種聚丙烯用低VOC環(huán)保型高效潤滑劑;所述的無機(jī)吸附劑為沸石粉和二氧化硅按質(zhì)量比1:1攪拌混合制備得一種平均粒徑0.5?2.Ομπι混合吸附劑;所述的擠出機(jī)各部分參數(shù)為一區(qū):140°C，二區(qū):150°C，三區(qū):160°C，四區(qū):180°C，五區(qū):180°C，六區(qū):180°C，七區(qū):180°C，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為30r/min ；所述的各物質(zhì)進(jìn)一步可取15?20 %的干燥混合酰胺、0.5?0.8 %的道康寧硅酮粉、7?8 %的聚乙二醇、0.6?0.8 %的抗氧劑1010和72?78%的無機(jī)吸附劑，所述的聚乙烯醇為15000?20000分子量的聚乙烯醇。
實(shí)例I
[0012]首先按質(zhì)量比1:1，將羥乙基雙脂肪酰胺和雙硬脂酰胺置于高速攪拌機(jī)中，在1200r/min下攪拌混合1min，隨后將其置于60°C下進(jìn)行干燥處理6h，制備得干燥混合酰胺；按重量百分比計(jì)，選取10%的上述制備的干燥混合酰胺