本发明专利技术公开一种耐冲击增韧性PP塑料，由以下组分按重量份组成：PP60‑70份，热塑性弹性体30‑40份，抗氧化剂0.3‑0.8份，润滑剂0.7‑1份，层状氧化石墨烯2‑4份。本发明专利技术还公开一种耐冲击增韧性PP塑料制备方法。本发明专利技术使得改性后的PP塑料耐冲击强度高，并具有良好的抗老化性能。
Impact resistant toughened PP plastic and preparation method thereof
The invention discloses a high impact toughness of PP plastic, consists of the following components in part by weight: PP60 70, thermoplastic elastomer 30 40 copies, 0.8 copies of 0.3 antioxidants, 0.7 lubricant 1, layered graphene oxide 2 4. The invention also discloses a preparation method of impact resistant toughened PP plastics. The invention has the advantages of high impact strength of the modified PP plastic and good aging resistance.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及树PP塑料及其制备
，尤其是指一种耐冲击增韧性PP塑料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯(polypropylene，PP)是由丙烯单体聚合而成，属于一种非极性的结晶塑料，吸水率约为0.03％-0.04％，熔点为165-170℃。PP是一种综合性能优异的热塑性通用塑料，具有较小的密度约0.91g/cm3、较高的强度和耐高温腐蚀等优良性能，同时还具有良好的透明性和电绝缘性，由于其原料来源多和成本低，PP广泛应用于工业、农业、医疗、日常用品和包装等众多领域中。然而，PP塑料存在许多不足：主要为低温脆性、尺寸稳定性差、耐老化性能差，且成型收缩率大、易燃烧，同时由于其非极性特点，以至于不易与其他极性聚合物、无机填料进行有效的相容，从而限制了PP的应用和发展。为了克服PP的缺陷，提高其冲击强度、耐热性、耐老化和抗蠕变性，就需要通过物理或化学方法对PP进行改性处理。现有技术中，主要通过填充增强改性、共混改性和接枝改性。其中应用较广的为填充增强改性法，主要是通过加入其它聚合物、无机填料及相容剂，达到改善材料性能的目的。公开号为CN 105419103 A公开一种抗老化增强PP塑料的制备方法，采用共混改性，该方法将改性二氧化碳、PP、苯乙烯、抗老化剂、硬脂酸锌进行混炼，然后在190-270℃下进行挤出造粒，即得到一种抗老化性能和强度优异的改性PP母粒。公告号为CN1141335 C公开了一种刚性粒子增强、增韧的聚丙烯材料的制备方法，采用无机粒子进行填充，使性能得到增强，该方法首先用橡胶包覆刚性粒子，如硅灰石、滑石粉、玻璃微珠、云母或短玻纤等，然后和PP、马来酸酐接枝PP、抗氧化剂进行混合，再采用双螺杆挤出造粒，即得到刚性增强、增韧的PP材料。公开号为CN 101074306 A公开了一种无机核壳结构的改性PP，该方法先自制SiO2/CaCO3核壳结构纳米复合离子，然后加入PP、偶联剂进行混炼造粒，得到一种增强增韧的PP材料。无机填充粒子添加到改性PP中能改善其韧性，还可在提高材料抗冲击性能和热变形温度的同时，不降低其拉伸强度和刚性。而纳米无机材料从兴起至今，因其具有表面和界面效应：纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化；小尺寸效应：当纳米微粒尺寸与光波波长，传导电子的德布罗意波长及超导态的相干长度、透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，它的周期性边界被破坏，从而使其声、光、电、磁，热力学等性能优异；量子尺寸效应：当粒子的尺寸达到纳米量级时，费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级；宏观量子隧道效应：微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应，纳米粒子的磁化强度等也有隧道效应，它们可以穿过宏观系统的势垒而产生变化，这种被称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。逐渐应用于各个领域，在塑料改性方面也广泛应用。纳米粒子在进行聚合物填充过程中应当进行合适的表面处理，降低粒子的表面能，并增加塑化过程中粒子与聚合物之间的界面相互作用，最终达到纳米粒子均匀分散的效果。氧化石墨烯(graphene oxide GO)是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米，其表面含氧官能团增多而使性质活泼。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐冲击增韧性PP塑料及其制备方法，使得改性后的PP塑料耐冲击强度高，并具有良好的抗老化性能。为达成上述目的，本专利技术的解决方案为：一种耐冲击增韧性PP塑料，由以下组分按重量份组成：PP 60-70份，热塑性弹性体30-40份，抗氧化剂0.3-0.8份，润滑剂0.7-1份，层状氧化石墨烯2-4份。进一步，热塑性弹性体为马来酸酐(MAH)接枝的聚酰胺(PA)、乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、顺丁橡胶(ER)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中的一种或两种以上混合。进一步，抗氧化剂由60-80wt％四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯和20-50wt％硫代二丙酸双十二碳醇酯混合组成。进一步，润滑剂为石蜡、二硫化钼和聚四氟乙烯中的一种或两种以上混合。进一步，层状氧化石墨烯的粒径为10-30nm。一种耐冲击增韧性PP塑料制备方法，包括以下步骤：一，层状氧化石墨烯的制备：将2.0g石墨和10g高锰酸钾加入150-200ml浓硫酸和10-30ml浓磷酸的混合溶液中搅拌反应12-24h；反应结束，冷却至室温，将得到的深褐色泥浆状样品加入含有5-10ml浓双氧水的200-300ml冰水中，颜色变成亮黄色；将亮黄色混合溶液过滤，再分别用5-10wt％盐酸溶液和去离子水洗涤直到溶液pH为中性，然后真空干燥24-48h，最终得到层状石墨烯；二，层状石墨烯的酸化处理：将步骤一制备的1.5g层状石墨烯与50-60ml体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸混合液混合，在40-50℃、60-100Hz条件下超声分散30-1h，然后6000-8000r/min转速下离心除去浓酸，最后烘干得到酸化的层状石墨烯；三，PP/层状石墨烯母粒的制备：将80-100gPP、5-10g层状石墨烯加入100ml大豆油中，在80-120℃条件下搅拌12-24h，反应结束后冷却除去大豆油，得到PP/层状石墨烯母粒；四，将PP/层状石墨烯母粒，其中PP60-70份，层状石墨烯2-4份、热塑性弹性体30-40份、抗氧化剂0.3-0.8份和润滑剂0.7-1份混合均匀，将混合料加入双螺杆挤出机中，挤出后经降温、牵条、切粒。进一步，双螺杆挤出机的工作温度为180-260℃，主机转速为200-350r/min。采用上述方案后，本专利技术通过添加改性层状石墨烯、接枝改性的热塑性橡胶与PP混合造粒，得到一种耐冲击、抗老化的改性PP。本专利技术改性的PP塑料具有良好的综合性能，具有良好的耐冲击性能和耐冷热性，较大程度上地改变了耐低温冲击性差，较易老化缺点，同时弯曲性能和拉伸性能大大提升，可广泛用于承压件，如净水器本体、输配水管道、家电外壳、汽车仪表板、储物箱和门板等。本专利技术首先合成层状氧化石墨烯，然后酸化使其表面形成大量活性官能团，再与熔融的PP混合，使氧化石墨烯能均匀包裹在PP中，最后与马来酸酐接枝的弹性体结合，最终得到改性PP。添加氧化石墨烯可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米，因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。通过酸化使表面产生活性基团和PP更混后与马来酸酐接枝的弹性体结合力更好。具体实施方式实施例一一种耐冲击增韧性PP塑料，由以下组分按重量份组成：PP60份，MAH-PA30份，50wt％四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯和50wt％硫代二丙酸双十二碳醇酯0.5份，聚四氟乙烯0.8份，层状氧化石墨烯2份。一种耐冲击增韧性PP塑料制备方法，包括以下步骤：一，层状氧化石墨烯的制备：将2.0g石墨和10g高锰酸钾加入150-200ml浓硫酸和10-30ml浓磷酸的混合溶液中搅拌反应12-24h；反应结束，冷却至室温，将得到的深褐色泥浆状样品加入含有5-10ml浓双氧水的200-300ml冰水中，颜色变成亮黄色；将亮黄色混合溶液过滤，再分别用5-10wt％盐酸溶液本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐冲击增韧性PP塑料，其特征在于：由以下组分按重量份组成：PP60‑70份，热塑性弹性体30‑40份，抗氧化剂0.3‑0.8份，润滑剂0.7‑1份，层状氧化石墨烯2‑4份。
【技术特征摘要】
1.一种耐冲击增韧性PP塑料，其特征在于：由以下组分按重量份组成：PP60-70份，热塑性弹性体30-40份，抗氧化剂0.3-0.8份，润滑剂0.7-1份，层状氧化石墨烯2-4份。2.如权利要求1所述的一种耐冲击增韧性PP塑料，其特征在于：热塑性弹性体为马来酸酐接枝的聚酰胺、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或两种以上混合。3.如权利要求1所述的一种耐冲击增韧性PP塑料，其特征在于：抗氧化剂由60-80wt％四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯和20-50wt％硫代二丙酸双十二碳醇酯混合组成。4.如权利要求1所述的一种耐冲击增韧性PP塑料，其特征在于：润滑剂为石蜡、二硫化钼和聚四氟乙烯中的一种或两种以上混合。5.如权利要求1所述的一种耐冲击增韧性PP塑料，其特征在于：层状氧化石墨烯的粒径为10-30nm。6.一种耐冲击增韧性PP塑料制备方法，其特征在于：包括以下步骤：一，层状氧化石墨烯的制备：将2.0g石墨和10g高锰酸钾加入150-200ml浓硫酸和10-30ml浓磷酸的混合溶液中搅拌反应12-24h；反应结束，冷却至室温，将得...
【专利技术属性】
技术研发人员：金碧，黄贤明，吴耀辉，李明仁，
申请(专利权)人：厦门建霖工业有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
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