[发明专利]用于塑料的改性纳米氧化锌复合母粒及其制备方法

说明书

一、技术领域

本发明公开的用于塑料的改性纳米氧化锌复合母粒及其制备方法，属纳米材料技术领域，具体涉及一种塑料制品使用的塑料母粒，该母粒具有抗菌、抗静电、抗紫外线等多种功能，此外还涉及了它的制备方法。

二、背景技术

目前，塑料制品在人们的日常生活和工农业生产中占十分重要的地位，为使塑料制品获得更广泛的应用，人们常在塑料制品的塑料母粒中添加有机成分和无机成分，以便塑料制品具有抗菌、或抗静电、或抗紫外线等功能。

已经公开的技术有一定的缺陷，当塑料中添加有机成分时，由于有机成分时效短、分解温度低，加工过程中分解挥发可能性大，对环境造成污染，一般只能用在加工温度低的塑料制品中。塑料中加入无机添加成分可避免上述缺点，但其中无机添加成分粒径大，在塑料树脂中分散性差，结合力弱，功能单一，档次低，会使制品表面光洁度及机械性能下降。

因此研究开发一种以无机纳米级粉体为主要成分的具有增强、增韧、抗菌、抗静电、抗紫外线的塑料母粒，以拓展塑料应用范围是人们十分期盼的。

有些发明专利在这方面做过有益的探索，如：上海博纳科技有限公司的发明专利CN1294144.A制备抗菌塑料母粒，其中抗菌剂是无机纳米粉体，但其中制备抗菌活性粉剂是采用将改性剂在常温下加入抗菌粉末后搅拌的常规的方法所得，影响其改性效能的充分发挥，同时其塑料母粒是单一功能的塑料母粒，应用范围受到一定的限制。再如：美国专利US5770216所述：是用粒径为65纳米以上的氧化锌粉体添加到塑料中，而制得抗静电塑料制品。这种办法虽然加工简单，但影响挤出量，分散性不良，制品外观有云雾、水纹等疵点，同时对塑料制品的力学性能影响较大，塑料制品的抗静电性能显现不足。

为了改进已有技术的不足之处，本发明是这样构思的：在无机纳米氧化锌生产中，即纳米氧化锌生成过程中加入其所需复合成分，并经过一整套特殊的表面处理工艺，使改性的纳米氧化锌与塑料具有更好的相容性，在塑料制品中真正达到纳米级的分散。经过此工艺方法而制成的塑料母粒，可直接用于塑料制品，使塑料制品的强度、韧性都有所提高，并使塑料制品具有抗菌、抗静电、抗紫外线的优异性能。

三、发明内容

本发明的目的是：向社会提供一种用于塑料的改性纳米氧化锌复合母粒及其制备方法，为塑料工业的进步做些贡献。

本发明的技术方案包括用于塑料的改性纳米氧化锌复合母粒的技术内容和制备方法的技术内容。

这种用于塑料的改性纳米氧化锌复合母粒，其复合组份包括有：塑料树脂载体、再改性纳米氧化锌复合粉体，按适当的比例配方配伍，采用实用的一整套制备工艺方法，在高速混合机设备中各组份经搅拌混合均匀后，由塑料挤出机-----如双螺杆挤出机熔融挤出造成母粒。其中所用的塑料树脂载体可以是PE、PP、PVC、PS、PET、ABS、EVA等。其技术特点在于：a、该纳米氧化锌复合母粒的各组份及其配方比例为：塑料树脂载体∶再改性纳米氧化锌复合粉体＝10-85％∶15-90％(重量百分比)，但各组份比例总和须满足100％(重量百分比)；b、制备该纳米氧化锌复合母粒所用的改性的纳米氧化锌复合粉体，由主剂纳米氧化锌添加表面改性剂或添加改性剂，或再添加分散剂，经过或湿法、或干法、或湿法与干法相结合、及干法再改性的工艺方法及操作规程后制备而成。

如上所述的用于塑料的改性纳米氧化锌复合母粒，其详细技术要点有：该复合母粒之组份-----改性纳米氧化锌复合粉体的各复合成分及其配方比例可以为：纳米氧化锌∶改性剂＝80-99.9％∶0.1-20％(重量百分比)，但一次或两次改性所用组份之比例总和须满足100％(重量百分比)，其中改性剂可以是硬脂酸、硝酸银、二氧化钛、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、低分子量聚醚型非离子表面活性剂等，经湿法、或干法、或湿干法相结合的一整套改性工艺方法制备而成。

如上所述的用于塑料的改性纳米氧化锌复合母粒，更详细的技术要点还有：该复合母粒之组份---再改性纳米氧化锌复合粉体的各复合成分及其配方比例可以为：改性纳米氧化锌∶分散剂＝80-99.5％∶0.5-20％(重量百分比)，但两种成分比例总和须满足100％(重量百分比)，其中分散剂可以是硬脂酸，低分子量聚合物类如：锌离子共聚物蜡、聚酯蜡、氧化低分子量聚乙烯蜡、乙烯共聚合物蜡等，经干法再改性工艺方法及操作规程制备而成。