[发明专利]一种纳米增韧耐磨塑料母料及制备方法

说明书

本发明涉及功能塑料母料技术领域，具体涉及一种纳米增韧耐磨塑料母料的及制备方法。通过在气流粉碎机中硅酮粉对纳米无机粒子的一级硬团解聚分散，以及在完全悬浮干粉态下进行超声波二级分散软团聚，使得纳米无机粒子的与陶瓷微粉具有优异的分散性和疏水性，通过分散在增韧树脂和基体树脂中挤出制备得到了纳米增韧耐磨塑料母料。该纳米增韧耐磨塑料母料显著的解决了无机纳米粒子易团聚的问题，而且色白、光滑，用于塑料制品不但提高塑料制品的韧性、刚度，而且增强了耐刮擦性和耐磨性，特别适用于制备电器产品的外壳，变现为光亮、色白，有利于提升制品的品质。

技术领域

本发明涉及功能塑料母料技术领域，具体涉及一种纳米增韧耐磨塑料母料及制备方法。

背景技术

随着塑料行业和塑料加工技术的发展，塑料在各种工程制件、电器产品广泛应用。由于塑料的刚性、耐热性、热收缩、成本高等问题，越来越多的填料被用于塑料的添加。特别是无机填料在塑料中的使用，不但降低了塑料的成本，而且有效解决了塑料的耐热性以及热收缩性。但同时，由于使用无机填料造成了塑料制品的韧性下降，抗冲击强度降低等缺陷。

面对无机矿物粉体在塑料领域的应用，技术人员不断探索实验将无机材料改性用于塑料产品赋予特殊的功能。我国近年来还开拓了矿物生物材料、纳米矿物材料等新研发领域，但我国目前对矿物材料的研发还未完全突破无机和有机复合材料之间的界限，其加工仍局限于超细、高纯和较低层次的改性，还没有上升到多品种、多功能的规模化、系列化产品生产的阶段，因此开发多功能型复合粉体具有极大的发展潜力。

无机矿物粉体由于储量丰富、价格低廉、使用无污染、具有特殊的结构及功能等特点，应用领域非常广。尤其是其特殊的球状、片状、纤维状、多孔状、网状、层状等结构，使得无机矿物粉体不但成本低廉，而且功能性明显。通过不同性能无机粉体的复合或者复配使用，可以达到许多意想不到的效果。近年来，复合材料的产品开发研究非常盛行，无机粉体的复合化是一个重要的发展方向。例如在生产实践中，人们发现在含卤素阻燃剂中，添加三氧化二锑和硼酸锌复合共混物，阻燃效果成倍提高，达到高效低成本。又如将绢云母和高岭土矿粉复合共混后作为红外线阻隔剂添加在塑料薄膜中。因此通过对不同无机粉体的复合可以得到多种功能性材料，将极大地拓宽非金属矿物材料的应用范围。

高分子材料的发展需要大量的超细和活性碳酸钙、高岭土、滑石、硅灰石、云母、透闪石、二氧化硅、水镁石以及氢氧化镁、氢氧化铝、玻璃纤维等功能矿物填料，一方面适用于降低成本，另一方面作增韧增强材料。已有研究表明，具有增韧增强功能的无机粉体具有四个主要特征：(1)通过超细化、纳米化从而提高韧性和冲击强度，例如纳米蒙脱土；(2)使无机粉体纤维化以达到增强的目的，无机纤维粉体根据结构特性有硅灰石、水镁石、海泡石等，也有后期合成制备的玻璃纤维、玄武岩纤维、碳酸钙晶须等；(3)具有较大径厚比的片状无机粉体也可以作为增韧增强粉体。例如：云母粉、滑石粉等；(4)具有良好网状结构的无机粉体。例如白炭黑(超细二氧化硅)的网状结构对高分子材料进行稳固，类似于交联，具有很好的补强作用。

纳米增韧塑料作为一种新型塑料，是无机填充剂以纳米尺寸在有机聚合物基体中形成的有机/无机纳米复合材料，是一种将无机材料用于有机塑料的大胆突破。显著的优势在于纳米无机粒子是一种亚稳态物质，具有巨大的比表面积，用于塑料的添加中，纳米粒子尺寸与塑料的大分子链呈分子水平分散，纳米粒子表面原子数增加，因量子隧道效应致使纳米粒子活性增加，使得纳米粒子与塑料界面积增加，从而吸收塑料大量的冲击能量，增强塑料的韧性。但如何有效的分散纳米无机粒子一直困扰高分子塑料领域的技术人员。尽管采用偶联、分散剂分散处理，但效果并不理想。

发明内容