一种复合材料及其制备方法技术

技术编号:15681085 阅读:21 留言:0更新日期:2017-06-23 11:02
本发明专利技术提供的高抗冲聚丙烯复合材料及其制备方法,由聚丙烯树脂、超细碳酸钙填料和弹性体材料组成,其中聚丙烯树脂为100重量份,超细碳酸钙填料为14~30重量份,弹性体材料为7~15重量份;所述超细碳酸钙填料的大小为6000~7000目,先经过硬脂酸表面偶联处理后再以铝酸酯进行表面处理,硬脂酸用量为超细碳酸钙填料重量的0.2~2%,处理温度为90~120℃,铝酸酯用量为超细碳酸钙填料重量的0.5~1.5%,处理温度为90~120℃。在保持聚丙烯材料的刚性不会明显降低的条件下显著提升其萘冲击能力,从而实现改性后材料的刚性和韧性的平衡。

Composite material and preparation method thereof

High impact polypropylene composite material and preparation method thereof provided by the invention is composed of polypropylene resin, ultra-fine calcium carbonate filler and elastomer material, wherein the polypropylene resin is 100 parts by weight, ultrafine calcium carbonate filler is 14 to 30 parts by weight of elastomeric material is 7 to 15 parts by weight of the superfine calcium carbonate filler; the size of 6000 ~ 7000 mesh, stearic acid surface treatment by coupling to the surface treatment of aluminum acid ester, stearic acid dosage of ultrafine calcium carbonate filler weight 0.2 ~ 2%, processing temperature is 90 to 120 DEG C, aluminate dosage of ultrafine calcium carbonate filler weight from 0.5 to 1.5%, with a temperature of 90 to 120 DEG C. Under the condition that the rigidity of the polypropylene material is not obviously reduced, the impact capacity of the naphthalene can be remarkably improved, so as to realize the balance of rigidity and toughness of the modified material.

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种复合材料及其制备方法,具体的说,是一种高抗冲聚丙烯复合材料的制备方法,属于高分子材料领域。
技术介绍
聚丙烯(PP)是一种综合性能优良的通用塑料,通过共混复合可获得高强度、高韧性PP复合材料。这类复合材料被广泛用于汽车、家电、包装等领域。在汽车领域,高抗冲PP复合材料已成为汽车保险杠材料的主流。在PP共混改性中增韧改性是主要的研究方向之一,国内外已有许多这方面的研究报道[5棚j,开发出的高抗冲PP已被广泛用作汽车保险杠专用料。但是在提高PP韧性的同时,如何改善其流动性和刚性,以满足其制品大型化和薄型化的要求,仍是当今研究的重点。笔者为了研制高流动性、高韧性和高刚性的PP复合材料,选用两种流动性相差较大的PP为基体树脂,(乙烯/辛烯)共聚物(POE)为增韧剂,经表面改性的超细滑石粉为填料进行三元共混复合,研究了各组分配比、填料表面处理方式等对体系性能的影响,研制出缺口冲击强度高、流动性好、性能符合要求的高抗冲PP复合材料,并已作为汽车保险杠材料得到了应用。改进聚丙烯冲击性能的手段包括以下几种:(1)将乙丙橡胶和乙烯辛烯共聚物等弹性体材料引入到聚丙烯中;(2)将碳酸钙等纳米粒子填料填充到聚丙烯中。但向聚丙烯中引入弹性体材料会导致其刚性显著降低,。在聚丙烯中填充纳米粒子时存在粒子团聚问题,纳米粒子在聚丙烯中的分散难于控制。为了改进聚丙烯的耐冲击能力,也可以将弹性体材料和填料同时引入到聚丙烯中,或者通过改善聚丙烯的结晶性能实现,但均难以兼顾聚丙烯材料良好的耐冲击性能及其原有高模量、高强度和耐温性能好的特点。通过不同的方法对聚丙烯材料进行改性,在保持聚丙烯材料的刚性不会明显降低的条件下显著提升其耐冲击能力,实现改性材料的刚韧平衡,是聚丙烯材料改性中的核心问题。要解决好这个问题,需要合理确定材料体系组成,有效改善材料内结构空间分布和界面的优化处理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,解决现有技术中改进聚丙烯复合材料冲击性能的问题,在保持聚丙烯材料的刚性不会明显降低的条件下显著提升其萘冲击能力,从而实现改性后材料的刚性和韧性的平衡。本专利技术提供的高抗冲聚丙烯复合材料及其制备方法,由聚丙烯树脂、超细碳酸钙填料和弹性体材料组成,其中聚丙烯树脂为100重量份,超细碳酸钙填料为14~30重量份,弹性体材料为7~15重量份;所述超细碳酸钙填料的大小为6000~7000目,先经过硬脂酸表面偶联处理后再以铝酸酯进行表面处理,硬脂酸用量为超细碳酸钙填料重量的0.2~2%,处理温度为90~120℃,铝酸酯用量为超细碳酸钙填料重量的0.5~1.5%,处理温度为90~120℃。所述聚丙烯树脂为均聚等规聚丙烯树脂。所述超细碳酸钙填料的大小为6500目。所述超细碳酸钙填料和弹性体材料的重量比为2:1。所述弹性体材料为乙烯、丙烯或其他小分子烯类单体的共聚物。所述弹性体材料为乙丙橡胶、乙烯辛烯共聚物。所述弹性体材料的离子大小与聚丙烯树脂的粒子大小相当,即两种材料粒子大小的数量级相接近。本专利技术选用特定颗粒大小的超细碳酸钙填料,并采用铝酸酯对其进行表面偶联和杂化处理,在弹性体及聚丙烯树脂熔体中均匀分散而不产生团聚,且能够对复合材料产生有效补强作用,增加复合材料中基于聚丙烯树脂的分子链相互缠结而形成网络结构。在聚丙烯中分别加入弹性体材料和经过处理的超细碳酸钙填料,在一步法熔融共混复合过程中经材料内部的自组织过程,由弹性体包覆经表面处理的超细碳酸钙粒子,进而增韧聚丙烯树脂,得到具有刚韧平衡特点的聚丙烯改性复合材料。和现有技术相比,本专利技术设计到的聚丙烯填充改性复合材料的成本与原聚丙烯树脂相对,室温冲击强度和低温冲击强度也改善明显。具体实施方式本专利技术提供的高抗冲聚丙烯复合材料,由聚丙烯树脂、超细碳酸钙填料和弹性体材料组成,其中聚丙烯树脂为100重量份,超细碳酸钙填料为14~30重量份,弹性体材料为7~15重量份;所述超细碳酸钙填料的大小为6000~7000目,先经过硬脂酸表面偶联处理后再以铝酸酯进行表面处理,硬脂酸用量为超细碳酸钙填料重量的0.2~2%,处理温度为90~120℃,铝酸酯用量为超细碳酸钙填料重量的0.5~1.5%,处理温度为90~120℃。所述聚丙烯树脂为均聚等规聚丙烯树脂。所述超细碳酸钙填料的大小为6500目。所述超细碳酸钙填料和弹性体材料的重量比为2:1。所述弹性体材料为乙烯、丙烯或其他小分子烯类单体的共聚物。所述弹性体材料为乙丙橡胶、乙烯辛烯共聚物。所述弹性体材料的离子大小与聚丙烯树脂的粒子大小相当,即两种材料粒子大小的数量级相接近。本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种复合材料及其制备方法,其特征在于,由聚丙烯树脂、超细碳酸钙填料和弹性体材料组成,其中聚丙烯树脂为100重量份,超细碳酸钙填料为14~30重量份,弹性体材料为7~15重量份;所述超细碳酸钙填料的大小为6000~7000目,先经过硬脂酸表面偶联处理后再以铝酸酯进行表面处理,硬脂酸用量为超细碳酸钙填料重量的0.2~2%,处理温度为90~120℃,铝酸酯用量为超细碳酸钙填料重量的0.5~1.5%,处理温度为90~120℃。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料及其制备方法,其特征在于,由聚丙烯树脂、超细碳酸钙填料和弹性体材料组成,其中聚丙烯树脂为100重量份,超细碳酸钙填料为14~30重量份,弹性体材料为7~15重量份;所述超细碳酸钙填料的大小为6000~7000目,先经过硬脂酸表面偶联处理后再以铝酸酯进行表面处理,硬脂酸用量为超细碳酸钙填料重量的0.2~2%,处理温度为90~120℃,铝酸酯用量为超细碳酸钙填料重量的0.5~1.5%,处理温度为90~120℃。2.根据权利要求1所述的一种复合材料及其制备方法,其特征在于,所述聚丙烯树...

【专利技术属性】
技术研发人员:王振华
申请(专利权)人:天津市聚贤科技孵化器有限公司
类型:发明
国别省市:天津,12

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