本發(fā)明屬于新型功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種環(huán)境響應性功能塑料母料的制備方法及應用。該母料用于薄膜產(chǎn)品，各種中空容器，日用塑料制品，家電塑料制品、塑料管材、醫(yī)療保健、汽車內(nèi)飾、家庭裝修等多種領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
響應性是指活性成分受環(huán)境刺激做出的相應反饋的一種現(xiàn)象，比如pH值變化，溫度變化，濕度變化，光照變化等環(huán)境刺激，常被用于藥物輸送系統(tǒng)(drug delivery system)，UV光固化涂料，化妝品等領(lǐng)域。目前響應性的研究主要集中于液體中進行，需要通過特殊設計的聚合物提供響應基團，而這種聚合物常以納米粒子(nanoparticle)、膠束聚集體(micelle aggregation)、自組裝體(self-assembly aggregation)等形式存在，用于藥物輸送系統(tǒng)的靶向給藥，UV光固化涂料，化妝品包埋等高端應用領(lǐng)域，但其生產(chǎn)成本高，受環(huán)境刺激產(chǎn)生響應使得運輸與保存條件苛刻，使得很難被大規(guī)模應用與工業(yè)塑料制品領(lǐng)域。
另外從工業(yè)塑料制品領(lǐng)域看，我國是當今世界上的塑料大國，塑料制品年產(chǎn)量已超過2100萬噸。目前，國內(nèi)的塑料母料按材質(zhì)分主要有以下幾種：(1)PE填充母料；(2)PP填充母料；(3)碳酸鈣填充母料；(4)滑石粉填充母料；(5)透明填充母料；(6)白色母。但是，基于新型功能的塑料母料的開發(fā)還少有報道，雖然已有具有生物降解性、銀離子抗菌性以及環(huán)保型母料的專利及報道出現(xiàn)，但是，其功能性相對簡單，制備過程復雜，成本偏高，穩(wěn)定性差，使其應用前景受到限制。
本發(fā)明針對上述缺點，在充分實驗的基礎(chǔ)上提出并實現(xiàn)了一種環(huán)境響應性功能塑料母料的制備。該功能性母料制備方法簡單，成本低，適合大批量工業(yè)生產(chǎn)。同時，該母料具有生態(tài)友好，pH響應性，溫度響應性，濕度響應性、緩釋性等多種功能性，可用于環(huán)境響應性功能性塑料母料制品、pH響應性，溫度響應性，濕度響應性、緩釋性等多功能薄膜產(chǎn)品、各種中空容器、日用塑料制品、家電塑料制品、塑料管材、醫(yī)療保健、汽車內(nèi)飾、家庭裝修等領(lǐng)域，能夠解決目前塑料母料低科技含量無功能或功能單一的問題，擴大功能性母料的應用范圍。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)境響應性功能塑料母料的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案：一種環(huán)境響應性功能塑料母料的制備方法，其特征在于包含下列組份，其配方比例按質(zhì)量百分比計：
50％～85％載體聚合物，0.1％～15％響應性功能成分，10％～25％填料，5％～10％助劑；
將載體聚合物、響應性功能成分、助劑在高速攪拌機中以500～1000轉(zhuǎn)/分鐘混合1～10分鐘，將助劑、填料加入上述混合物中，在高速攪拌機中以500～1000轉(zhuǎn)/分鐘混合1～3分鐘，再經(jīng)雙螺桿擠出并投入造粒機中，制備出環(huán)境響應性功能塑料母料。
按權(quán)利要求1所述的環(huán)境響應性功能塑料母料的制備方法，其特征在于采用以下工藝步驟：其配方比例按質(zhì)量百分比計：
(1)將50％～85％載體聚合物，0.1％～15％響應性功能成分，2％～6％助劑在高速攪拌機中以500～1000轉(zhuǎn)/分鐘混合1～10分鐘；
(2)將3％～8％助劑、10％～25％填料，加入步驟(1)中，在高速攪拌機中以500～1000轉(zhuǎn)/分鐘混合1～3分鐘。將上述混合物投入雙螺桿擠出機中，控制溫度130～260℃，隨后將此產(chǎn)物投入造粒機，進行造粒。
所述載體聚合物為PP(聚丙烯)、LDPE(低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)、LLDPE(線性低密度聚乙烯)、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PVC(聚氯乙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)中的一種或幾種混合物。
所述的響應性功能成分為亞氯酸鈉、氯酸鈉、高氯酸鈉、檸檬酸、硬脂酸、月桂酸、硬脂酸鋅中的一種或幾種混合物。
所述填料為滑石粉、高嶺土、碳酸鈣、硅粉、二氧化鈦中的一種或幾種混合物。
所述助劑為PE蠟(聚乙烯蠟)、石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯、二甲基硅油中的一種或幾種混合物。
所述母料的應用領(lǐng)域為環(huán)境響應性功能性塑料母料制品、pH響應性，溫度響應性，濕度響應性、緩釋性等多功能薄膜產(chǎn)品、各種中空容器、日用塑料制品、家電塑料制品、塑料管材、醫(yī)療保健、汽車內(nèi)飾、家庭裝修等領(lǐng)域。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：
1、該母料的制備過程簡單，成本低廉，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
2、該母料具有環(huán)境友好，pH響應性，溫度響應性，濕度響應性、緩釋性等多種功能性。
3、可用于環(huán)境響應性功能性塑料母料制品、pH響應性，溫度響應性，濕度響應性、緩釋性等多功能薄膜產(chǎn)品、各種中空容器、日用塑料制品、家電塑料制品、塑料管材、醫(yī)療保健、汽車內(nèi)飾、家庭裝修等領(lǐng)域，能夠解決目前塑料母料低科技含量無功能或功能單一的問題，擴大功能性母料的應用范圍。
具體實施方式
以下是一種環(huán)境響應性功能塑料母料的制備方法的實施例，但所述實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
實施例1
本發(fā)明所述的一種環(huán)境響應性功能塑料母料的制備方法，制備過程如下：所述的配方比例按質(zhì)量百分比計：
(1)將50％PP(聚丙烯)，10％亞氯酸鈉，2％鄰苯二甲酸二辛酯，在高速攪拌機中以500轉(zhuǎn)/分鐘混合5分鐘；
(2)將3％二甲基硅油，1％石蠟，10％滑石粉，8％碳酸鈣，加入步驟(1)中，在高速攪拌機中以800轉(zhuǎn)/分鐘混合2分鐘。將上述混合物投入雙螺桿擠出機中，控制溫度150～190℃，隨后將此產(chǎn)物投入造粒機，進行造粒。
將此母料作為原料，可用于環(huán)境響應性日用塑料制品、薄膜產(chǎn)品領(lǐng)域。
實施例2
本發(fā)明所述的一種環(huán)境響應性功能塑料母料的制備方法，制備過程如下：所述的配方比例按質(zhì)量百分比計：
(1)將70％LDPE(低密度聚乙烯)，0.2％氯酸鈉，5％高氯酸鈉，3％PE蠟(聚乙烯蠟)，在高速攪拌機中以1000轉(zhuǎn)/分鐘混合2分鐘；
(2)將5％石蠟，20％高嶺土，加入步驟(1)中，在高速攪拌機中以500轉(zhuǎn)/分鐘混合3分鐘。將上述混合物投入雙螺桿擠出機中，控制溫度130～220℃，隨后將此產(chǎn)物投入造粒機，進行造粒。
將此母料作為原料，可用于環(huán)境響應性功能性塑料母料制品、中空容器等領(lǐng)域。
實施例3
本發(fā)明所述的一種環(huán)境響應性功能塑料母料的制備方法，制備過程如下：所述的配方比例按質(zhì)量百分比計：
(1)將80％LLDPE(線性低密度聚乙烯)，1％檸檬酸，1％硬脂酸，1％硬脂酸鋅，2％二甲基硅油中，在高速攪拌機中以1000轉(zhuǎn)/分鐘混合6分鐘；
(2)將5％二甲基硅油，1％鄰苯二甲酸二辛酯，5％高嶺土，5％硅粉，加入步驟(1)中，在高速攪拌機中以500轉(zhuǎn)/分鐘混合2分鐘。將上述混合物投入雙螺桿擠出機中，控制溫度130～220℃，隨后將此產(chǎn)物投入造粒機，進行造粒。
將此母料作為原料，可用于環(huán)境響應性醫(yī)療保健、汽車內(nèi)飾、家庭裝修等領(lǐng)域。
實施例4
本發(fā)明所述的一種環(huán)境響應性功能塑料母料的制備方法，制備過程如下：所述的配方比例按質(zhì)量百分比計：
(1)將80％PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)，1％亞氯酸鈉，1％硬脂酸、1％月桂酸、1％硬脂酸鋅，2％二甲基硅油，在高速攪拌機中以600轉(zhuǎn)/分鐘混合10分鐘；
(2)將1％石蠟，1％鄰苯二甲酸二辛酯，2％二甲基硅油，10％碳酸鈣，加入步驟(1)中，在高速攪拌機中以800轉(zhuǎn)/分鐘混合3分鐘。將上述混合物投入雙螺桿擠出機中，控制溫度200～260℃，隨后將此產(chǎn)物投入造粒機，進行造粒。
將此母粒制成空調(diào)外殼，過濾網(wǎng)等塑料制品，用于環(huán)境響應性家電塑料制品領(lǐng)域。
實施例5
本發(fā)明所述的一種環(huán)境響應性功能塑料母料的制備方法，制備過程如下：所述的配方比例按質(zhì)量百分比計：
(1)將58％PP(聚丙烯)，12％PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)，0.1％亞氯酸鈉，0.3％高氯酸鈉，1.8％檸檬酸，3.5％硬脂酸鋅，4％二甲基硅油，在高速攪拌機中以1000轉(zhuǎn)/分鐘混合7分鐘；
(2)將5％PE蠟(聚乙烯蠟)，1％石蠟，2％鄰苯二甲酸二辛酯，3％滑石粉，5％二氧化鈦，7％碳酸鈣，加入步驟(1)中，在高速攪拌機中以500轉(zhuǎn)/分鐘混合2分鐘。將上述混合物投入雙螺桿擠出機中，控制溫度200～260℃，隨后將此產(chǎn)物投入造粒機，進行造粒。
將此母料制成塑料管，用于環(huán)境響應性塑料管材領(lǐng)域。