一种纳米改性PP电动四轮车增强抗老化专用料制造技术

技术编号:11755549 阅读:297 留言:0更新日期:2015-07-22 03:42
本发明专利技术提供一种纳米改性PP电动四轮车增强抗老化专用料及其制备方法。原料按重量份数称取:聚丙烯100~120份,乙丙橡胶15~30份,改性纳米结晶复合氧化物5-15份,乙撑双硬脂酰胺8~14份,氯化聚乙烯0.5~0.9份,抗氧剂0.2-0.6份。所述纳米结晶复合氧化物由下列通式表示:TiaAlbMgcZndOX,其中a=0.1-0.5,b=0.3-0.7,c=0.2-0.5,d=0.1-0.3,X≥1。本发明专利技术在保证聚丙烯材料原有性能的基础上,提高其抗冲击强度和抗老化性能,特别适用于作为电动四轮车配件材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚丙烯材料,尤其涉及一种纳米改性PP电动四轮车增强抗老化 专用料及其制备方法。
技术介绍
1873年,英国人罗伯特·戴维森用一次电池作动力专利技术了电动汽车,但并没有列 入国际的确认范围。国际上公认第一辆电动汽车于1881年诞生,专利技术人为法国工程师古斯 塔夫·特鲁夫,这是一辆用铅酸电池为动力的三轮车,后来陆续出现了镍镉、镍氢电池、锂离 子电池、燃料电池作为电力的电动车。 目前市场上的四轮电动车是指最高车速低于50公里/小时的纯电动车,包括了电 动观光车、电动高尔夫球车、电动巡逻车、电动环卫车、电动运输车、电动牵引车、电动工程 车、老年代步车以及特种改装电动车等。由于四轮电动车的操作简单、视野开阔、实用性强、 无污染、低能耗等特性,目前被越来越广泛的应用在大型公园、风景区、封闭社区、别墅区、 度假村、花园式酒店、城市步行街等区域性场地。 聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一,其产量仅次于PE和PVC位居第三位,广泛用于 汽车、航空航天、电子电器、包装、建筑材料及医疗器械等领域。聚丙烯来源丰富,价格低廉; 具有力学性能优良,电绝缘性良好和耐应力开裂等优点,而且还有良好的化学稳定性,成型 加工容易,可用于注射、挤出和中空成型等多种方法,可高效率地制成多种制品。但聚丙烯 存在以下缺点:1)分子链节上的侧甲基降低了链的柔韧性,球晶颗粒较大,使得其脆化,耐 冲击性能差,高温刚性不足。2)它是一种非极性聚合物,其染色性、粘结性、抗静电性以及与 无机相容性都较差。3)加工成型收缩率大,其制品的尺寸稳定性较低。4)耐老化降解性能 差。这些缺点限制了聚丙烯作为某些目标产品(包括注塑级、纤维级、薄膜级等)的原料或 专用料的应用。因此,需要提高它的综合性能,以便对其进行深度的开发利用。目前聚丙烯 工业正朝着调整产品结构,开拓新的应用领域,增加新型高性能的品种、牌号,开发以聚丙 烯为基础的合金材料,大力研宄聚丙烯改性技术和改性产品,促使聚丙烯向工程塑料及功 能材料等方向发展。聚丙烯具有冲击强度高及优异的机械、热、电综合性能,广泛用于汽车、 航空航天、电子电器、包装、建筑材料及医疗器械等领域。目前,随着科学技术的发展,聚碳 酸酷的应用己向多功能、专用化、系列化方向发展,因此,对聚丙烯的改性不再仅仅满足于 共混共聚改性,需要拓展更广的改性途径。 随着纳米技术的发展,应用纳米复合技术将为发展聚丙烯新型改性手段提供了新 途径和新思路。研宄表明,任何材料进入纳米尺寸时都会具有奇异或反常的特性,如表面界 面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。这些特性使纳米微粒结构表现 出奇异的物理、化学特性,具有卓越的光、力、电、热、放射、吸收等特殊功能。用无机纳米材 料如纳米CaCO 3、ZnO、SiO2、TiO2、粘土与聚丙稀进行纳米复合得到的纳米复合材料既有高分 子材料的透光性、柔韧性、易加工性等优点,又有无机光学材料的高硬度、高模量、高耐划痕 等机械性能和良好的耐热性能、低透气性和对紫外光的吸收性能。 已知由尺寸为I-IOOnm的晶粒组成的单相或复相的多晶体即为纳米晶材料。此类 材料的结构特征多是其晶界上的原子占晶体总原子数的50%以上。纳米晶体中的晶界数目 在1〇 19个晶界/cm 3左右。巨大数量的晶界或相界中,核心部位的原子受相邻点阵的制约呈 一定排列组态,不同于晶体晶粒内的原子排列,又不同于非晶态,构成一种新组态,是二维 的有序结构,有其自己的周期规律和原子间距,不同晶界彼此又各不相同。在Icm 3纳米晶 体中的IO19个晶界出现10 19个原子组态,由于各晶粒的取向不同,不同取向的晶粒对周边晶 界核心处的原子所作用的约束力大小和方向各异,从而造成原子排列组态互异。晶界或相 界上的原子的特殊排列;晶界或相界上核心部分原子排列的新组态即是造成纳米晶出现新 性能的根源。纳米晶体材料结构上的特殊性使其具有诸多传统粗晶、纳米非晶材料无可比 拟的优异性能。 平均晶粒尺寸是纳米晶体材料重要的结构参量之一,这是因为纳米晶体材料最重 要的结构特征是其高界面密度,而平均晶粒尺寸可以直接反应其界面含量。因此,通过控制 纳米晶体材料晶粒大小、形态和分布可以对复合材料性能产生重要影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是在聚丙烯主要成分的基础上,通过添加乙丙橡胶和改性纳米结晶 复合氧化物对聚丙烯材料的物理、化学性能进行综合改进。在提高聚丙烯(PP)材料材料强 度、韧性、抗冲击性能的同时,改进材料的老化性能。 本专利技术的技术方案如下:一种纳米改性PP电动四轮车增强抗老化专用料,原料按 重量份数称取: 聚丙烯100~120份,乙丙橡胶15~30份,改性纳米结晶复合氧化物5-15份,乙 撑双硬脂酰胺8~14份,氯化聚乙烯0. 5~0. 9份,抗氧剂0. 2-0. 6份。 所述抗氧剂选自β-(4-羟基苯基-3, 5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯、四 季戊四醇酯或者它们的混合物。 所述纳米结晶复合氧化物由下列通式表示:TiaAlbMg eZndOx,其中a = 0. 1-0. 5,b = 0· 3-0. 7, c = 0· 2-0. 5, d = 0· 1-0. 3, X 彡 I。 所述纳米结晶复合氧化物表面积为2~50m2/g,尤其优选5~35m2/g ;其微晶尺寸 为5~lOOOnm,优选10~800nm,进一步优选为IOnm~100nm,特别优选15~30nm。 所述改性纳米结晶复合氧化物,是以纳米结晶复合氧化物的重量为基准,将纳米 结晶复合氧化物经由〇. 5wt%的钛酸酯偶联剂表面改性获得。 所述纳米结晶复合氧化物的制备方法,包括下述步骤: a)采用载液法,按纳米结晶复合氧化物通式所示化学计量比,将含Ti、Al、Mg、Zn 起始化合物的溶液、混悬液或者浆液导入反应室中; b)采用200~700°C温度下脉动流加热的方法,在处理区对于含Ti、Al、Mg、Zn起 始化合物的溶液、混悬液或者楽·液进行热处理; c)形成纳米结晶复合氧化物; d)从反应器中卸出步骤b和步骤c中得到的纳米结晶复合氧化物。 所述Ti、Al、Mg、Zn起始化合物选自卤化物、硫酸盐、硝酸盐或醋酸盐。 按照本专利技术的方法,混悬液可在短时间内被煅烧,典型地在几毫秒之内,温度与现 有技术中通常使用的方法相比也相对较低,并且没有额外的过滤和/或干燥的步骤,或者 不需要额外加入溶剂。形成的纳米结晶复合氧化物的纳米微晶,其BET比表面积显著增加。 Ti、Al、Mg、Zn起始化合物直接通过载液,特别是载气,优选惰性载气如氮气等,加 入所谓的反应室中如燃烧室中。反应室附加的放液侧为谐振管,其流道截面与反应室相比 明显降低。燃烧室底部安装有若干燃烧空气进入燃烧室的阀门。空气动力学阀门在流体学 和声学上与燃烧室以及谐振管几何相配,以至于燃烧室中产生的稳态"无焰"温度场的压力 波主要在谐振管中脉冲式传播。形成所谓带有脉冲流的"亥姆霍兹共振器",脉冲频率3~ 150Hz,优选为 5 ~110Hz。 按照本专利技术方法以及结晶控制获得的纳米结晶复合氧化物具有均一的粒径,特别 是微晶尺寸。与现有技术相比,本法获得的纳米结晶复合氧化物的BET比表面积也同样能 够增加。 所述纳米结晶复合氧化物本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种纳米改性PP电动四轮车增强抗老化专用料,原料按重量份数称取:聚丙烯100~120份,乙丙橡胶15~30份,改性纳米结晶复合氧化物5‑15份,乙撑双硬脂酰胺8~14份,氯化聚乙烯0.5~0.9份,抗氧剂0.2‑0.6份;所述纳米结晶复合氧化物由下列通式表示:TiaAlbMgcZndOX,其中a=0.1‑0.5,b=0.3‑0.7,c=0.2‑0.5,d=0.1‑0.3,X≥1;所述改性纳米结晶复合氧化物,是以纳米结晶复合氧化物的重量为基准,将纳米结晶复合氧化物经由0.5wt%的钛酸酯偶联剂表面改性获得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王文庆
申请(专利权)人:浙江今日阳光新能源车业有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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