一种用于多孔材料的组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于多孔材料的组合物及其制备方法和应用。本发明专利技术用于多孔材料的组合物，按重量份数计，包括以下组分：热塑性高分子20～40份，改性水溶性无机粉体60～80份；其中，所述改性水溶性无机粉体，按重量份数计，由水溶性无机粉体100份、偶联剂0.5～3份、表面活性剂2～5份和加工助剂2～5份组成。其中，改性后的水溶性无机粉体不仅具备优异的抗潮解能力，避免其在混合挤出中因潮解导致后续相分离过程中无法形成有效的微孔结构；同时与热塑性高分子材料之间具有良好的相容性。高分子材料之间具有良好的相容性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于多孔材料的组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子改性的
，更具体地，涉及一种用于多孔材料的组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]渗灌是一种地下微灌形式，其主要利用渗灌管壁上的微小孔隙，使得水由管内向管外以类似于“发汗”的形式渗出，再通过管壁周围土壤颗粒的吸水作用向土体扩散，达到对农作物根系连续供水的目的，实现植物生育期全程高效灌溉的目的。
[0003]现有技术中大多在塑料管上按一定规律打孔，或发泡，或在聚乙烯塑料中加入经浸泡饱和NaCl溶液处理后的植物纤维形成小孔，通过管上的小孔向两侧渗水，从而达到灌溉的目的；但这些多孔塑料管仍然存在许多问题，例如孔的大小不均匀，导致发生喷射现象，还会导致侧孔淤堵等问题。
[0004]例如现有技术公开了一种针织物增强的复合材料地下渗灌管制备方法，先用化纤常丝或纱线通过针织机编织成针织管胚，再将混合可溶于水的无机粉体的塑料胶涂覆于针织管胚内和外层，然后带待涂层冷却成型后置于水中进行水处理，再用罗拉牵引机反复挤牵引挤压20次，晾干后即可获得多孔塑料渗透管。但上述起造孔作用的可溶性无机盐混合时易吸潮溶解，从而导致后续水处理时无法形成有效的相互贯通的孔结构，因此现有技术中必须在水处理(相分离造孔)后经过牵引机反复挤牵引挤压，利用机械外力形成相互连通的孔结构，但在这种牵引造孔过程中，易导致孔结构大小不均匀的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有相分离造孔难以制备均匀孔径的微孔渗透管材的缺陷和不足，提供一种用于多孔材料的组合物，包括热塑性高分子和水溶性无机粉体，其中改性后的水溶性无机粉体不仅具备优异的抗潮解能力，避免其在混合挤出中因潮解导致后续相分离过程中无法形成有效的微孔结构；同时与热塑性高分子材料之间具有良好的相容性，从而有利于水溶性无机粉体在热塑性高分子材料中的均匀分散，进而形成均匀的微孔结构。
[0006]本专利技术的另一目的是提供所述用于多孔材料的组合物的制备方法。
[0007]本专利技术的又一目的在于提供所述用于多孔材料的组合物在管材、薄膜和板材中的应用。
[0008]本专利技术的又一目的在于提供一种多孔管材。
[0009]本专利技术的又一目的在于提供一种多孔管材的制备方法。
[0010]本专利技术的又一目的在于提供所述多孔管材在渗灌中的应用。
[0011]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0012]一种用于多孔材料的组合物，按重量份数计，包括以下组分：
[0013]热塑性高分子
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20～40份；
[0014]改性水溶性无机粉体
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60～80份；
[0015]其中，所述改性水溶性无机粉体，按重量份数计，由水溶性无机粉体100份、偶联剂0.5～3份、表面活性剂2～5份和加工助剂2～5份组成。
[0016]本专利技术的用于多孔材料的组合物中热塑性高分子与改性水溶性无机粉体的质量比为1:4～2:3，改性无机粉体添加量过少时，分散于热塑性高分子基体中的改性无机粉体之间难以充分接触，导致在相分离过程中改性无机粉体溶解后无法形成相互连通的孔结构；而改性无机粉体添加量过多时，热塑性高分子仅是充当粘结剂的功能，导致用于多孔材料的组合物成型困难，且在相分离过程中改性无机粉体溶解后无法形成孔结构，造成用于多孔材料的组合物力学性能急剧下降，无法正常使用。也在实际应用过程中，还可以根据热塑性高分子与改性水溶性无机粉体的体积比来确定热塑性高分子和改性水溶性无机粉体的合适添加量，具体地，热塑性高分子与改性水溶性无机粉体合适的体积比为2:1～1:1.5。
[0017]本专利技术改性水溶性无机粉体中的表面活性剂同时含有极性和非极性基团，与偶联剂、加工助剂共同作用能够显著提高水溶性无机粉体的疏水性能及其与高分子材料的相容性，一方面可以提高水溶性无机粉体的耐潮解性能，从而避免水溶性无机粉体颗粒之间因吸潮结块影响对其有效平均粒径的准确判断，进而影响其应用；另一方面可以降低水溶性无机粉体在高分子材料中的团聚倾向，提高其在高分子材料中的分散均匀性。
[0018]具体地，本专利技术中偶联剂为铝酸酯偶联剂和/或钛酸酯偶联剂；表面活性剂可以为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸钠和EBS中的一种或几种；加工助剂为PE蜡、石蜡、费托蜡和白油中的一种或几种。
[0019]具体地，所述热塑性高分子可以为聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯中的任一种。
[0020]优选地，所述聚乙烯采用GB/T 11115
‑
2009标准，在190℃
×
5kg测试条件下的熔体质量流动速率≤2.0g/10min；所述聚丙烯采用GB/T 12670
‑
2008标准，在230℃
×
2.16kg测试条件下的熔体质量流动速率≤1.0g/10min。根据不同的加工工艺需求，当采用挤出工艺时，上述聚乙烯和聚丙烯更容易成型加工。
[0021]在具体实施方式中，本专利技术所述水溶性无机粉体的平均粒径为200～6000目。
[0022]本专利技术所述改性水溶性无机粉体可以由以下制备方法制得：
[0023]将水溶性无机粉体置于搅拌装置中加热搅拌；然后加入偶联剂搅拌反应3～7min，再加入表面活性剂搅拌反应1～3min，再加入加工助剂搅拌反应1～3min，即获得改性水溶性无机粉体。
[0024]偶联剂的作用是通过的反应基团将水溶性无机粉体与高分子材料之间的界面偶联结合，从而提高水溶性无机粉体与高分子材料之间的相容性；表面活性剂也是起与偶联剂相似的作用，也能够一定程度促进水溶性无机粉体与高分子材料结合，但结合效果略差于偶联剂，因此，表面活性剂主要辅助于偶联剂作用，提高水溶性无机粉体的疏水性能及与高分子材料的相容性。所以，在改性水溶性无机粉体的制备过程中需要偶联剂先与水溶性无机粉体的反应后再加入表面活性剂反应，以补充偶联剂未与水溶性无机粉体结合的位置，提高水溶性无机粉体的疏水性能及其在高分子材料中的均匀分散性。如果偶联剂与表面活性剂同时加入，则会与水溶性无机粉体同时发生竞争反应，难以充分发挥偶联剂与表面活性剂各自的优势。
[0025]具体地，如果水溶性无机粉体的粒径较大时(例如水溶性无机粉体的粒径为60
目)，需要在隔绝空气中环境中进行研磨，以防止空气中的水分导致水溶性无机粉体潮解失效；同时，可以在研磨过程中加微量的表面活性剂，一方面可以降低小粒径水溶性无机粉体的抱团倾向，另一方面也可以提高研磨后水溶性无机粉体的耐潮解性能，以防止其在后续转移过程中被空气中的水分潮解失效。
[0026]搅拌加热的目的是为了除去水溶性无机粉体的表面的微量水分，以促进其后续与偶联剂、表面活性剂、加工助剂的反应。例如，可以将水溶性无机粉体置于搅拌装置中加热搅拌至水溶性无机粉体的温度达到100℃后，停止加热，并依次加入偶联剂、表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于多孔材料的组合物，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：热塑性高分子
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20～40份；改性水溶性无机粉体
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60～80份；其中，所述改性水溶性无机粉体，按重量份数计，由水溶性无机粉体100份、偶联剂0.5～3份、表面活性剂2～5份和加工助剂2～5份组成。2.如权利要求1所述组合物，其特征在于，所述水溶性无机粉体的平均粒径为200～6000目。3.如权利要求1所述组合物，其特征在于，所述改性水溶性无机粉体由以下制备方法制得：将水溶性无机粉体置于搅拌装置中加热搅拌；然后加入偶联剂搅拌反应3～7min，再加入表面活性剂搅拌反应1～3min，再加入加工助剂搅拌反应1～3min，即获得改性水溶性无机粉体。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：杜顺钊，蔡城，黄敬鹏，
申请(专利权)人：广东雄塑科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：