[发明专利]一种橡塑发泡助剂及其制备方法

权利要求书

1.一种橡塑发泡助剂，其特征在于，包括以下重量份原料：改性碳纳米管1-3份、改性氧化锌1-3份、膨胀微球1-3份；

该橡塑发泡助剂的制备方法如下：

将改性碳纳米管、改性氧化锌和膨胀微球加入搅拌罐中，混合均匀，即得一种橡塑发泡助剂。

2.根据权利要求1所述的一种橡塑发泡助剂，其特征在于，所述改性碳纳米管由以下步骤制成：

步骤A1、将碳纳米管、浓硫酸和浓硝酸加入锥形瓶中，在室温条件下，频率25-35kHz超声振荡4h，然后加入去离子水进行稀释，稀释后用孔径450nm的微孔膜过滤，滤饼用蒸馏水洗涤至洗涤液呈中性，再于80℃下进行真空干燥4h，得到酸化碳纳米管；

步骤A2、将酸化碳纳米管、二乙烯三胺和二环己基碳二亚胺加入单口烧瓶中，升温至120℃，回流反应36-48h，然后加入无水乙醇，频率30-50kHz下超声处理20-40min后，用微孔膜过滤，滤饼用去离子水洗涤3-5次，最后置于80℃烘箱中干燥4h，得到氨基化碳纳米管；

步骤A3、将氨基化碳纳米管、去离子水和无水乙醇加入圆底烧瓶中，转速60-100min条件下搅拌5min后，控制反应温度0℃，氮气保护下，用恒压滴液漏斗向圆底烧瓶中同时滴加质量分数13.66%的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙烯酰氯的苯溶液和质量分数20%的碳酸钾溶液，控制pH值为9-10，滴加结束后，升温至25℃，转速100-200r/min条件下，恒温反应24h后，抽滤，滤饼用蒸馏水和苯分别洗涤2-3次，最后于50℃真空箱中干燥6-10h，得到改性碳纳米管。

3.根据权利要求2所述的一种橡塑发泡助剂，其特征在于，步骤A1中碳纳米管、浓硫酸和浓硝酸的用量比为1g：120mL：30mL，去离子水的用量为浓硫酸体积的5-8倍，浓硫酸质量分数为95%，浓硝酸质量分数为68%；步骤A2中酸化碳纳米管、二乙烯三胺和二环己基碳二亚胺的质量比为0.6：80-90：12，无水乙醇用量为二乙烯三胺质量的80-100%；步骤A3中氨基化碳纳米管、去离子水、无水乙醇和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙烯酰氯的苯溶液的用量比为1-3g：30-50mL：20mL：50mL。

4.根据权利要求1所述的一种橡塑发泡助剂，其特征在于，所述改性氧化锌由以下步骤：

步骤S11、将硫氰酸钠和环己烷加入三口烧瓶中，转速30-50r/min条件下搅拌5min后，加热至环己烷回流，反应1h，然后蒸馏共沸脱水后，得到干燥硫氰酸钠；

步骤S12、在氮气保护下，将干燥硫氰酸钠加入三口烧瓶中，然后向三口烧瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺、四丁基溴化铵和3-氯丙基三乙氧基硅烷，升高温度至130℃，转速200-300r/min条件下反应3h后，自然降至室温，过滤，无水乙醇洗涤滤饼3-5次，合并滤液，常压蒸馏去除乙醇，在30mmHg压力下减压蒸馏去除N,N-二甲基甲酰胺，再于1mmHg压力下减压精馏，得到偶联剂；

步骤S13、将去离子水、无水乙醇和氧化锌加入烧杯中，频率20-40kHz下超声分散20min后，升温至85℃，然后向烧杯中滴加步骤S12得到的偶联剂，控制滴加速度1-3滴/秒，滴加结束后，频率不变，继续超声30min，然后过滤，滤饼用蒸馏水洗涤3-5次后，于80-90℃烘箱中干燥至恒重，得到改性氧化锌。

5.根据权利要求4所述的一种橡塑发泡助剂，其特征在于，步骤S11中硫氰酸钠和环己烷的用量比为1g：5-8mL，步骤S12中干燥硫氰酸钠、N,N-二甲基甲酰胺、四丁基溴化铵和3-氯丙基三乙氧基硅烷的用量比为1.05mol：30-50mL：0.05-0.1g：1mol；步骤S13中所述去离子水、无水乙醇、氧化锌和偶联剂的质量比为240：100：60：1-2。