一种多功能塑料助剂的制备方法
【专利摘要】一种多功能塑料助剂的制备方法，包括步骤：取脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物60至80重量份数，丙烯酸酯类单体5至15重量份数，乙烯基硅油0至5重量份数置于带有搅拌器、冷凝管和等压漏斗的三口烧瓶中；将三口烧瓶置于程序控温的油浴中；称取自由基引发剂0.5至2重量份数混合均匀后置于等压漏斗中；搅拌器在搅拌状态下，待油浴开始加热致设定温度后，等压漏斗开始滴加引发剂溶液；反应一定时间后，加入抗氧剂0.1至0.2重量份数，得到所述助剂，该多功能塑料助剂集偶联、相容、分散及润滑等功能于一体，可用于高分子复合材料的加工，能很好地改善体系各组分的相容性，促进塑化、降低熔体粘度，改善加工流动性，降低加工设备的钮矩、加工能耗，提高效率。
【专利说明】一种多功能塑料助剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工领域，尤其涉及一种多功能塑料助剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着社会和技术的发展，高分子材料已成为人类不可缺少的材料之一。我国塑料 工业快速发展，带动了塑料助剂行业不断壮大。目前，我国塑料助剂年产量近1〇〇万吨，年 实际消费量超过130万吨，其中年进口量约30多万吨，预计未来10午，我国塑料助剂需求 量年均增长率将达10%，并成为世界最大塑料助剂市场。随着塑料制品市场的成长，对塑料 助剂的要求也在不断提高，使其在品种、质量、技术含量、应用领域等方面呈现新的发展趋 势，绿色、复合、细化、多功能化是塑料助剂开发的热点。
[0003] 目前使用的塑料助剂种类很多，就针对合金塑料、填充塑料以及无机填料的表面 处理等领域，常见的塑料助剂有润滑剂、偶联剂、分散剂等，但是这些塑料助剂功能单一，在 使用过程中添加非常麻烦，尤其是在加过程中粉尘多，加工程序多，给用户带来非常不便。 尽管许多文献也报道和开发了新型的多功能塑料助剂，例如专利CN102219928A公开了一 种塑料加工多功能助剂及其制备方法，但是它的制备方法主要是通过几种材料的简单复 配，这种塑料助剂的功能性、均匀性受到了极大的挑战；另外专利CN101445620A公开了一 种用于橡胶用多功能助剂，但是其制备多功能助剂的方法复杂，而且不环保，生产过程带有 一定的危险性和污染性。
[0004] 为解决上述问题，本发明提供一种多功能塑料助剂的制备方法，采用特殊的化学 合成及功能复合技术，将具有鳌合功能的反应性基团、不同极性的基团以及脂肪基团通过 本体共聚制备而成多功能塑料助剂，该多功能塑料助剂集偶联、相容、分散及润滑等多种功 能于一体，可以应用于高分子复合材料的加工中，能够很好地改善体系各组分的相容性，促 进塑化、降低熔体粘度，改善加工流动性，降低加工设备的钮矩，降低加工能耗，提高生产效 率，同时明显改善制品的表面光泽性能；此外还可以用于无机填料的表面活化改性，如碳酸 钙、滑石粉、云母粉、硅灰石、高龄土、氢氧化镁以及氢氧化铝，碳纳米管等的表面处理，同时 对玻璃纤维的分散也有明显作用。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种多功能塑料助剂的制备方法，采用特殊的化学合成及 功能复合技术，将具有鳌合功能的反应性基团、不同极性的基团以及脂肪基团通过本体共 聚制备而成多功能塑料助剂，该多功能塑料助剂集偶联、相容、分散及润滑等多种功能于一 体，可以应用于高分子复合材料的加工中，能够很好地改善体系各组分的相容性，促进塑 化、降低熔体粘度，改善加工流动性，降低加工设备的钮矩，降低加工能耗，提高生产效率， 同时明显改善制品的表面光泽性能；此外还可以用于无机填料的表面活化改性，如碳酸钙、 滑石粉、云母粉、硅灰石、高龄土、氢氧化镁以及氢氧化铝，碳纳米管等的表面处理，同时对 玻璃纤维的分散也有明显作用。
[0006] -种多功能塑料助剂的制备方法，包括步骤：
[0007] S1、取脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物60至80重量份数，丙烯酸酯类单体5至15 重量份数，乙烯基硅油〇至5重量份数置于带有搅拌器、冷凝管和等压漏斗的三口烧瓶中；
[0008] S2、将三口烧瓶置于程序控温的油浴中；
[0009] S3、称取自由基引发剂0.5至2重量份数混合均匀后置于等压漏斗中；
[0010] S4、搅拌器在搅拌状态下，待油浴开始加热致设定温度后，等压漏斗开始滴加引发 剂溶液；
[0011] S5、反应一定时间后，加入抗氧剂0. 1至0. 2重量份数，得到所述助剂。
[0012] 其中，反应过程中搅拌器的转速为200至500转/分钟；油浴温度165°C ;自由基 引发剂溶液滴加速度为30至50滴/分钟；反应时间为4至6小时。
[0013] 其中，所述脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物为二官能度聚氨酯丙烯酸酯，其粘度在 20000 至 50000mPa. s/25°C。
[0014] 其中，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯，2-甲基丙烯酸甲酯、2-甲 基丙烯酸乙酯中的一种或者几种的复合物。
[0015] 其中，所述自由基引发剂为过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、 过氧化二异丙苯中的一种或者几种的复合物。
[0016] 其中，所述乙烯基硅油为含碳碳双键的三烷氧基硅烷，是乙烯基三乙氧基硅烷、乙 稀基二乙氧基娃烧、乙稀基二丙氧基娃烧、乙稀基二异丙氧基娃烧、乙稀基二苯酌基娃烧、 稀丙基二甲氧基娃烧、稀丙基二乙氧基娃烧、稀丙基二丙氧基娃烧、稀丙基二异丙氧基娃 烧、稀丙基二苯酌基娃烧、端乙稀基聚-甲基娃氧烧、端乙稀基聚甲基乙稀基娃氧烧中的一 种或者几种的复合物。
[0017] 其中，所述抗氧剂为3, 5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯，二苯基-辛基亚磷 酸酯，双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯，3, 5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸双十八酯，亚磷酸 三苯酯，亚磷酸三（2,4_二叔丁基苯）酯，亚磷酸双酚A酯中的一种或者几种的混合物。
[0018] 其中，在自由基引发剂的作用下，所述含有碳碳双键的乙烯基硅油经自由聚合反 应得到所述塑料助剂。
[0019] 本发明提供一种多功能塑料助剂的制备方法，采用特殊的化学合成及功能复合技 术，将具有鳌合功能的反应性基团、不同极性的基团以及脂肪基团通过本体共聚制备而成 多功能塑料助剂，该多功能塑料助剂集偶联、相容、分散及润滑等多种功能于一体，可以应 用于高分子复合材料的加工中，能够很好地改善体系各组分的相容性，促进塑化、降低熔体 粘度，改善加工流动性，降低加工设备的钮矩，降低加工能耗，提高生产效率，同时明显改善 制品的表面光泽性能；此外还可以用于无机填料的表面活化改性，如碳酸钙、滑石粉、云母 粉、硅灰石、高龄土、氢氧化镁以及氢氧化铝，碳纳米管等的表面处理，同时对玻璃纤维的分 散也有明显作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1是本发明中一种多功能塑料助剂的制备方法的处理流程示意图。
【具体实施方式】
[0021] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合【具体实施方式】并参 照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发 明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本 发明的概念。
[0022] 根据图1所示，一种多功能塑料助剂的制备方法，包括：
[0023] 步骤S1、取脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物60至80重量份数，丙烯酸酯类单体5至 15重量份数，乙烯基硅油0至5重量份数置于带有搅拌器、冷凝管和等压漏斗的三口烧瓶 中；
[0024] 步骤S2、将三口烧瓶置于程序控温的油浴中；
[0025] 步骤S3、称取自由基引发剂0. 5至2重量份数混合均匀后置于等压漏斗中；
[0026] 步骤S4、搅拌器在搅拌状态下，待油浴开始加热致设定温度后，等压漏斗开始滴加 引发剂溶液；
[0027] 步骤S5、反应一定时间后，加入抗氧剂0. 1至0. 2重量份数，得到所述助剂。
[0028] 其中，反应过程中搅拌器的转速为200至500转/分钟；油浴温度165°C ;自由基 引发剂溶液滴加速度为30至50滴/分钟；反应时间为4至6小时。
[0029] 其中，脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物为二官能度聚氨酯丙烯酸酯，其粘度在20000 至 50000mPa. s/25°C。
[0030] 其中，丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯，2-甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙 烯酸乙酯中的一种或者几种的复合物。
[0031] 其中，自由基引发剂为过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、过氧 化二异丙苯中的一种或者几种的复合物。
[0032] 其中，乙烯基硅油为含碳碳双键的三烷氧基硅烷，是乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基 二乙氧基娃烧、乙稀基二丙氧基娃烧、乙稀基二异丙氧基娃烧、乙稀基二苯酌·基娃烧、稀丙 基二甲氧基娃烧、稀丙基二乙氧基娃烧、稀丙基二丙氧基娃烧、稀丙基二异丙氧基娃烧、稀 丙基二苯酌基娃烧、端乙稀基聚-甲基娃氧烧、端乙稀基聚甲基乙稀基娃氧烧中的一种或 者几种的复合物。
[0033] 其中，抗氧剂为3, 5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯，二苯基-辛基亚磷酸酯， 双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯，3, 5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸双十八酯，亚磷酸三苯 酯，亚磷酸三（2,4_二叔丁基苯）酯，亚磷酸双酚A酯中的一种或者几种的混合物。
[0034] 上述反应过程中，在自由基引发剂的作用下，含有碳碳双键的乙烯基硅油经自由 聚合反应得到所述塑料助剂。
[0035] 实施例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 置于带有搅拌器、冷凝管和等压漏斗的l〇〇ml的三口烧瓶中，三口烧瓶置于程序控温的油 浴中；
[0037] 再称取过氧化二异丙苯引发剂0. 5g混合均匀后置于等压漏斗中；
[0038] 搅拌器在200转/分钟的搅拌状态下，油浴开始加热致165°C后，等压漏斗开始以 30滴/分钟的速度滴加引发剂溶液；
[0039] 反应4小时后，再添加抗氧剂168 0. 2g，得到助剂1。
[0040] 实施例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 置于带有搅拌器、冷凝管和等压漏斗的l〇〇ml的三口烧瓶中，三口烧瓶置于程序控温的油 浴中；
[0042] 再称取过氧化二异丙苯引发剂0. 5g混合均匀后置于等压漏斗中；
[0043] 搅拌器在200转/分钟的搅拌状态下，油浴开始加热致165°C后，等压漏斗开始以 30滴/分钟的速度滴加引发剂溶液；
[0044] 反应4小时后，再添加抗氧剂168 0. 2g，得到助剂2。
[0045] 实施例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于置于带有搅拌器、冷凝管和等压漏斗的100ml的三口烧瓶中，三口烧瓶置于程序控温 的油浴中；
[0047] 再称取过氧化二异丙苯引发剂0. 5g混合均匀后置于等压漏斗中；
[0048] 搅拌器在200转/分钟的搅拌状态下，油浴开始加热致165°C后，等压漏斗开始以 30滴/分钟的速度滴加引发剂溶液；
[0049] 反应4小时后，再添加抗氧剂168 0. 2g，得到助剂3。
[0050] 实施例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于置于带有搅拌器、冷凝管和等压漏斗的100ml的三口烧瓶中，三口烧瓶置于程序控温 的油浴中；
[0052] 再称取过氧化二异丙苯引发剂0. 5g混合均匀后置于等压漏斗中；
[0053] 搅拌器在200转/分钟的搅拌状态下，油浴开始加热致165°C后，等压漏斗开始以 30滴/分钟的速度滴加引发剂溶液；
[0054] 反应4小时后，再添加抗氧剂168 0. 2g，得到助剂4。
[0055] 实施例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于置于带有搅拌器、冷凝管和等压漏斗的100ml的三口烧瓶中，三口烧瓶置于程序控温 的油浴中；
[0057] 再称取过氧化2-乙基己酸叔丁酯引发剂0. 5g混合均匀后置于等压漏斗中；
[0058] 搅拌器在200转/分钟的搅拌状态下，油浴开始加热致165°C后，等压漏斗开始以 30滴/分钟的速度滴加引发剂溶液；
[0059] 反应4小时后，再添加抗氧剂168 0. 2g，得到助剂5。
[0060] 实施例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于置于带有搅拌器、冷凝管和等压漏斗的100ml的三口烧瓶中，三口烧瓶置于程 序控温的油浴中；
[0062] 再称取过氧化二异丙苯引发剂0. 5g混合均匀后置于等压漏斗中；
[0063] 搅拌器在200转/分钟的搅拌状态下，油浴开始加热致165°C后，等压漏斗开始以 30滴/分钟的速度滴加引发剂溶液；
[0064] 反应4小时后，再添加抗氧剂168 0. 2g，得到助剂6。
[0065] 实施例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于置于带有搅拌器、冷凝管和等压漏斗的100ml的三口烧瓶中，三口烧瓶置于程 序控温的油浴中；
[0067] 再称取过氧化二异丙苯引发剂0. 5g混合均匀后置于等压漏斗中；
[0068] 搅拌器在300转/分钟的搅拌状态下，油浴开始加热致165°C后，等压漏斗开始以 40滴/分钟的速度滴加引发剂溶液；
[0069] 反应6小时后，再添加抗氧剂168 0. 2g，得到助剂7。
[0070] 实施例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于置于带有搅拌器、冷凝管和等压漏斗的100ml的三口烧瓶中，三口烧瓶置于程 序控温的油浴中；
[0072] 再称取过氧化二异丙苯引发剂lg混合均匀后置于等压漏斗中；
[0073] 搅拌器在300转/分钟的搅拌状态下，油浴开始加热致165°C后，等压漏斗开始以 40滴/分钟的速度滴加引发剂溶液；
[0074] 反应5小时后，再添加抗氧剂168 0. 2g，得到助剂8。
[0075] 实施例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于置于带有搅拌器、冷凝管和等压漏斗的l〇〇ml的三口烧瓶中，三口烧瓶置 于程序控温的油浴中；
[0077] 再称取过氧化二异丙苯引发剂lg混合均匀后置于等压漏斗中；
[0078] 搅拌器在300转/分钟的搅拌状态下，油浴开始加热致165°C后，等压漏斗开始以 40滴/分钟的速度滴加引发剂溶液；
[0079] 反应5小时后，再添加抗氧剂168 0. 2g，得到助剂9。
[0080] 表 1
[0081]
【权利要求】
1. 一种多功能塑料助剂的制备方法，其特征在于，包括步骤： 51、 取脂肪族丙烯酸酯聚氨酯低聚物60至80重量份数，丙烯酸酯类单体5至15重量 份数，乙烯基硅油0至5重量份数置于带有搅拌器、冷凝管和等压漏斗的三口烧瓶中； 52、 将三口烧瓶置于程序控温的油浴中； 53、 称取自由基引发剂0. 5至2重量份数混合均匀后置于等压漏斗中； 54、 搅拌器在搅拌状态下，待油浴开始加热致设定温度后，等压漏斗开始滴加引发剂溶 液； 55、 反应一定时间后，加入抗氧剂0. 1至0. 2重量份数，得到所述助剂。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应过程中搅拌器的转速为200至500转 /分钟；油浴温度165°C;自由基引发剂溶液滴加速度为30至50滴/分钟；反应时间为4至 6小时。
3. 根据权利要求1或2任意一项所述的方法，其特征在于，所述脂肪族丙烯酸酯聚氨酯 低聚物为二官能度聚氨酯丙烯酸酯，其粘度在20000至50000mPa. s/25°C。
4. 根据权利要求1或2任意一项所述的方法，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体为丙烯 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种或者几种的复合物。
5. 根据权利要求1或2任意一项所述的方法，其特征在于，所述自由基引发剂为过氧化 氢、过氧化苯甲酰、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、过氧化二异丙苯中的一种或者几种的复合 物。
6. 根据权利要求1或2任意一项所述的方法，其特征在于，所述乙烯基硅油为含碳碳双 键的二烧氧基娃烧，是乙稀基二乙氧基娃烧、乙稀基二乙氧基娃烧、乙稀基二丙氧基娃烧、 乙稀基二异丙氧基娃烧、乙稀基二苯酌·基娃烧、稀丙基二甲氧基娃烧、稀丙基二乙氧基娃 烧、稀丙基二丙氧基娃烧、稀丙基二异丙氧基娃烧、稀丙基二苯酌基娃烧、端乙稀基聚-甲 基娃氧烧、端乙稀基聚甲基乙稀基娃氧烧中的一种或者几种的复合物。
7. 根据权利要求1或2任意一项所述的方法，其特征在于，所述抗氧剂为3, 5-二叔丁 基-4-羟基苄基磷酸二乙酯，二苯基-辛基亚磷酸酯，双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯，3， 5_二叔丁基-4-羟基苄基磷酸双十八酯，亚磷酸三苯酯，亚磷酸三（2,4-二叔丁基苯）酯， 亚磷酸双酚A酯中的一种或者几种的混合物。
8. 根据权利要求1或2任意一项所述的方法，其特征在于，在自由基引发剂的作用下， 所述含有碳碳双键的乙烯基硅油经自由聚合反应得到所述塑料助剂。
【文档编号】C08F283/00GK104059198SQ201310683859
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】段景宽, 徐克谋, 赵学红 申请人:广州源泰合成材料有限公司