[发明专利]一种掺杂自组装核壳型无机颗粒的聚烯烃用低VOC润滑剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种掺杂自组装核壳型无机颗粒的聚烯烃用低VOC润滑剂及其制备方法，属于新型高分子材料的生产和加工领域。本发明针对聚烯烃用润滑剂在高温成型加工过程中所出现的高剪切摩擦以及高温受热容易分解出挥发性污染物的问题，首先利用静电层层自组装技术制备具有高效吸附性能的核壳结构无机颗粒，壳层厚度和壳层颗粒孔隙可控，然后与其它助剂复配，制备低VOC环保型高效润滑剂，本发明所制备的润滑剂在高分子聚烯烃材料高温成型加工时，能够极大的改善加工流变性能和润滑性能，同时将VOC含量可降到120μg C/g以下。

技术领域

本发明涉及一种掺杂自组装核壳型无机颗粒的聚烯烃用低VOC润滑剂及其制备方法，属于新型高分子材料的生产和加工领域。

背景技术

润滑剂是高分子材料成型加工中一种重要的加工助剂，其作用是赋予高分子材料润滑性，减少有害摩擦、促进熔体流动、提高加工效率并增强制品的表面光泽度。国内使用的润滑剂种类繁多，从石蜡、矿物油、动植物油类等天然物质到脂肪酸及其酯类、脂肪酸酰胺、金属皂、石蜡烃类、有机硅类等合成化 合物，广泛应用于硬质 PVC、聚烯烃、聚苯乙烯、ABS、聚酰胺以及橡胶等高分子材料的成型加工。

目前已报道的用于聚烯烃塑料成型加工用的润滑剂的专利主要有CN201610301928.2一种塑料润滑剂及其制备方法、CN201510767708.4一种塑料润滑剂的合成方法、CN201510722853.0一种用于挤塑机的PVC塑料润滑剂、CN201510419037.2一种新型塑料润滑剂等。徐怀义等报道了一种塑料润滑剂，由三硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚乙烯原料制备而成，该塑料润滑剂可有效提高塑料润滑性、减少摩擦、降低界面粘附性能，在塑料等加工中改进流动性和脱模性，防止在机内或模具内粘着而产出鱼眼等缺陷，同时原料成本低；谢聪等发明一种塑料润滑剂的合成方法，其特征在于：以季戊四醇和硬脂酸为原料，在固体催化剂的作用下，使用少量分水剂，空气气氛下，回流进行酯化反应，反应完成后过滤制备得到季戊四醇硬脂酸酯；张小华报道了一种用于挤塑机的PVC塑料润滑剂，其特征在于，包括：重量百分比40%-60%的硬脂酸1801粉和重量百分比40%-60%的PE蜡粉；徐春华等公开了一种新型塑料润滑剂，其特征在于，包括：油酸、硬脂酸、聚乙烯蜡、聚异丁烯、增稠剂、六偏磷酸钠、乙醇和季戊四醇，按照质量百分比制备，提供的塑料润滑剂具有安全环保且无毒，无刺激性气味，不损害塑料，可以大量用于塑料、工程塑料等的润滑，具有良好的效果。这些润滑剂在高温下具有较好的润滑效果，但润滑剂组分中都使用到小分子的季戊四醇和硬脂酸等，在较高温度时小分子挥发出来甚至分解，造成聚烯烃塑料加工过程中的有机挥发物污染，而适用于热塑性聚烯烃高温成型加工的低有机挥发物(VOC)环保型高效聚合物润滑剂(VOC含量可降到120 μg C/g以下)鲜有报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前聚烯烃用润滑剂在高温成型加工过程中所出现的高剪切摩擦以及高温受热容易分解出挥发性污染物的问题，本发明提供了一种掺杂自组装核壳型无机颗粒的聚烯烃用低VOC润滑剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

本发明的掺杂自组装核壳型无机颗粒的聚烯烃用低VOC润滑剂，包括如下质量百分比的原料：N,N'-乙撑双硬脂酰胺10～25%，聚丙烯蜡0.3～1.0%，支化聚苯乙烯5～10%，抗氧剂0.1～0.5%，无机吸附剂65～85%；所述无机吸附剂为自组装核壳型无机颗粒，自组装核壳型无机颗粒壳层由二氧化钛纳米颗粒组成，核由二氧化硅中空微球组成。

优选的，所述支化聚苯乙烯的分子量15000～20000。

优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1076。

优选的，所述二氧化钛纳米颗粒的粒径为20～50nm。

优选的，所述二氧化硅中空微球的外径为0.5～1.5μm。

所述无机吸附剂的制备，包括如下步骤：