复配所得。纳米硫化锌 的粒径为80nm。
[0038] 制备多功能开孔发泡聚合物颗粒的方法，具体为：
[0039] (1)按上述配比称取各物料，先把聚氨酯树脂、乙撑双硬脂酰胺和铝酸酯偶联剂依 次投入高速混合机中，在转速为1000-1500r/min下混合2-10分钟得到第一混合料；然后 在该高速混合机中继续投放称取好的纳米硫化锌粉体和抗氧剂，并继续以1000 -1500r/min 混合10-20分钟后出料，得到第二混合料。
[0040] (2)将第二混合料投入平行双螺杆挤出机中并在150-250°C下进行熔融挤出，再 经水下切粒工艺，得到聚合物颗粒。
[0041] (3)将所得聚合物颗粒置于含有超临界二氧化碳流体的密闭容器中溶胀处理 30min，且放置于该密闭容器中的聚合物颗粒的体积为该密闭容器容积的三十分之一；溶胀 处理结束后，将该密闭容器以lOMPa/s的速度快速卸至常压，则聚合物颗粒中溶解的二氧 化碳进行过饱和发泡，制得多功能开孔发泡聚合物颗粒C。
[0042] 具体实施例4
[0043]多功能开孔发泡聚合物颗粒D，包括以下按该多功能开孔发泡聚合物颗粒总质量 百分比计的各组分：聚丙烯树脂86. 7%，纳米银粉5%，抗氧剂3%。，聚丙烯蜡3%，硬脂酸 2 %，硅烷偶联剂3 %，其中所述抗氧剂由四-[0 - (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季 戊四醇酯和三-(2, 4-二叔丁基）亚磷酸苯酯按照质量比为2:1复配所得。纳米银粉的粒 径为l〇〇nm。
[0044] 制备多功能开孔发泡聚合物颗粒的方法，具体为：
[0045] (1)按上述配比称取各物料，先把聚丙烯树脂、聚丙烯蜡、硬脂酸和硅烷偶联剂依 次投入高速混合机中，在转速为1000-1500r/min下混合2-10分钟得到第一混合料；然后 在该高速混合机中继续投放称取好的纳米银粉和抗氧剂，并继续以1000 -1500r/min混合 10-20分钟后出料，得到第二混合料。
[0046] (2)将第二混合料投入平行双螺杆挤出机中并在150-250°C下进行熔融挤出，再 经模面水环热切，得到聚合物颗粒。
[0047] (3)将所得聚合物颗粒置于含有超临界二氧化碳流体的密闭容器中溶胀处理 lOmin，且放置于该密闭容器中的聚合物颗粒的体积为该密闭容器容积的三十分之一；溶胀 处理结束后，将该密闭容器以15MPa/s的速度快速卸至常压，则聚合物颗粒中溶解的二氧 化碳进行过饱和发泡，制得多功能开孔发泡聚合物颗粒D。
[0048] 具体实施例5
[0049]多功能开孔发泡聚合物颗粒E，包括以下按该多功能开孔发泡聚合物颗粒总质量 百分比计的各组分：聚乙稀树脂74. 7%，聚苯乙稀树脂10%，纳米氧化锌5%，抗氧剂3%〇， 聚乙烯蜡5 %，硅烷偶联剂5 %，其中所述抗氧剂由四-[0 - (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基） 丙酸]季戊四醇酯和三_(2, 4-二叔丁基）亚磷酸苯酯按照质量比为2:1复配所得。纳米 氧化锌的粒径为50nm。
[0050] 制备多功能开孔发泡聚合物颗粒的方法，具体为：
[0051] (1)按上述配比称取各物料，先把聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯蜡和硅烷 偶联剂依次投入高速混合机中，在转速为1000-1500r/min下混合2-10分钟得到第一 混合料；然后在该高速混合机中继续投放称取好的纳米氧化锌粉体和抗氧剂，并继续以 1000-1500r/min混合10-20分钟后出料，得到第二混合料。
[0052] (2)将第二混合料投入平行双螺杆挤出机中并在150-250°C下进行熔融挤出，再 经模面水环热切，得到聚合物颗粒。
[0053] (3)将所得聚合物颗粒置于含有超临界二氧化碳流体的密闭容器中溶胀处理 60min，且放置于该密闭容器中的聚合物颗粒的体积为该密闭容器容积的十五分之一；溶胀 处理结束后，将该密闭容器以lOMPa/s的速度快速卸至常压，则聚合物颗粒中溶解的二氧 化碳进行过饱和发泡，制得多功能开孔发泡聚合物颗粒E。
[0054]对比实施例1
[0055] 将100%聚乙烯树脂置于平行双螺杆挤出机中，并在150-250°C下熔融挤出，再经 模面水环热切，得到纯聚乙烯颗粒。再将纯聚乙烯颗粒置于含有超临界二氧化碳流体的密 闭容器中进行溶胀处理60min，且放置于该密闭容器中的纯聚乙烯颗粒的体积为该密闭容 器容积的十五分之一。溶胀处理结束后，将该密闭容器进行以l〇MPa/ S的速度快速卸至常 压，纯聚乙烯颗粒中溶解的二氧化碳进行过饱和发泡，制备得开孔发泡纯聚乙烯颗粒A'。
[0056] 对比实施例2
[0057] 将100%聚丙烯树脂置于平行双螺杆挤出机中，并在150-250°C下熔融挤出，再经 模面水环热切，得到纯聚丙烯颗粒。再将纯聚丙烯颗粒置于含有超临界二氧化碳流体的密 闭容器中进行溶胀处理40min，且放置于该密闭容器中的纯聚丙烯颗粒的体积为该密闭容 器容积的二十分之一。溶胀处理结束后，将该密闭容器进行以12MPa/s的速度快速卸至常 压，聚丙烯颗粒中溶解的二氧化碳进行过饱和发泡，制备得开孔发泡纯聚丙烯颗粒B'。
[0058] 将上述具体实施例1-5和对比实施例1-2中制备所得的开孔发泡聚合物颗粒A-E 和A' -B'，进行催化、抗菌、吸附及抗紫外线老化性能检测，结果如表1所示，其中所述抗紫 外线老化性能检测的检测条件为：1〇〇小时的紫外光照射，催化、抗菌剂媳妇实验均按照本 领域常规检测方法进行。
[0059] 表 1
[0060]
【主权项】
1. 一种多功能开孔发泡聚合物颗粒的制备方法，其特征在于：包括下述步骤： (1) 分别称取以下按该多功能开孔发泡聚合物颗粒总质量百分比计的各组分： 85-94%的聚合物树脂、3-5 %的功能性纳米粉体，0. 1-0. 5 %的抗氧剂、1-5 %的高分子分散 剂和1-5%的偶联剂；其中所述功能性纳米粉体为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米硫化锌 和纳米银粉中的至少一种；所述聚合物树脂为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乳 酸、聚氨酯、热塑性弹性体中的至少一种； (2) 将（1)中称取好的聚合物树脂、高分子分散剂和偶联剂依次投入高速混合机中，以 1000-1500r/min混合2-10min得到第一混合料；然后在高速混合机中继续投放（1)中称取 好的功能性纳米粉体和抗氧剂，并继续以1000-1500r/min混合10-20min后出料，得到第二 混合料； (3) 将（2)中所得第二混合料投入平行双螺杆挤出机中在150-250°C下熔融挤出，再经 冷却、切粒，得到聚合物颗粒； (4) 将（3)中所得聚合物颗粒放置于含有超临界二氧化碳流体的密闭容器中进行溶胀 处理10-60min后，将该密闭容器进行快速卸压处理，所述聚合物颗粒中溶解的二氧化碳进 行过饱和发泡，得到多功能开孔发泡聚合物颗粒。
2. 根据权利要求1所述的多功能开孔发泡聚合物颗粒的制备方法，其特征在于：步骤 (1)中所述功能性纳米粉体的粒径为5-100nm。
3. 根据权利要求1所述的多功能开孔发泡聚合物颗粒的制备方法，其特征在于：步骤 (3) 中所述切粒为水下切粒工艺、模面水环热切工艺和模面风环热切工艺中的一种。
4. 根据权利要求1所述的多功能开孔发泡聚合物颗粒的制备方法，其特征在于：步骤 (4) 中放置于所述密闭容器中的聚合物颗粒的体积不大于该密闭容器容积的十五分之一。
5. 根据权利要求1所述的多功能开孔发泡聚合物颗粒的制备方法，其特征在于：步骤 (4)中所述密闭容器进行快速卸压处理为，密闭容器以卸压速率至少为l〇MPa/S的卸压速 度卸至常压。
6. 根据权利要求1所述的多功能开孔发泡聚合物颗粒的制备方法，其特征在于：所述 抗氧剂由四_[ 0 _(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和三-(2, 4-二叔丁 基）亚磷酸苯酯按照质量比为1:1-2:1复配所得。
7. 根据权利要求1所述的多功能开孔发泡聚合物颗粒的制备方法，其特征在于：所述 高分子分散剂为硬脂酸、硬脂酸盐、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。
8. 根据权利要求1所述的多功能开孔发泡聚合物颗粒的制备方法，其特征在于：所述 偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种。
9. 根据权利要求1至8中任一权利要求所述方法制备所得的多功能开孔发泡聚合物颗 粒。
10. 根据权利要求9所述的多功能开孔发泡聚合物颗粒，其特征在于：所述多功能开孔 发泡聚合物颗粒呈白色类球体颗粒或白色球体颗粒，该颗粒直径为0. 5mm-5mm，且该颗粒球 壳表面开口孔径为50nm-10ym，该颗粒内部通孔孔径为50nm-10ym，该颗粒的开孔率大于 50%〇
【专利摘要】本发明提供了一种多功能开孔发泡聚合物颗粒及其制备方法，选用纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米银粉或纳米硫化锌作为多功能性助剂，辅予合适的偶联剂、高分子分散剂、抗氧剂和聚合物树脂，利用双螺杆挤出机熔融共混挤出并切粒，将功能性纳米粉体包覆在基体树脂中形成聚合物颗粒，再将聚合物颗粒通过超临界二氧化碳气体发泡，制备出性能优异的多功能开孔发泡聚合物颗粒，该颗粒具有表面开口通孔结构及内部连续大孔结构，颗粒尺寸为0.5mm-5mm，颗粒球壳表面开口孔径及内部通孔孔径均可达50nm-10μm。本发明工艺简单，方便易行，制备所得的开孔发泡颗粒具备吸附、过滤、本身抗菌防霉、催化、除异味、去甲醛、抗紫外老化等功能。
【IPC分类】C08K5-526, C08K5-134, C08K3-08, C08L75-04, C08L23-06, C08L27-06, C08J9-16, C08L25-06, C08L23-12, C08K5-09, C08K13-02, C08K3-30, C08K3-22
【公开号】CN104693471
【申请号】CN201510141024
【发明人】许鸿胜, 廖宇涛, 丁建华, 邢宇, 王冰, 杨光林, 刘银
【申请人】博富科技股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月27日