一种低密度纳米复合材料制造技术

本发明专利技术提供一种低密度纳米复合材料，涉及纳米材料技术领域。本发明专利技术低密度纳米复合材料由以下原料制成：纳米粉体、发泡剂、接枝聚烯烃、低密度聚乙烯、偶联剂、分散剂、无机填料、发泡剂、增韧剂。本发明专利技术制得的低密度纳米复合材料性能好，稳定性高，本发明专利技术在低密度聚乙烯中添加纳米粉体和其他原料，原料之间的相互结合，提高了纳米复合材料的耐磨性能，同时增韧剂又增加了纳米复合材料的韧性，适用范围广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米材料
，具体涉及一种低密度纳米复合材料。
技术介绍
纳米复合材料是以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相，以纳米尺寸的金属、半导体、刚性粒子和其他无机粒子、纤维、纳米碳管等改性剂为分散相，通过适当的制备方法将改性剂均匀性地分散于基体材料中，形成一相含有纳米尺寸材料的复合体系，因为具有比传统复合材料更为优异的力学性能、阻隔性能、热稳定性和阻燃性能，被广泛应用于航空航天、国防、交通、体育等领域。纳米复合材料是近年来材料科学中发展十分迅速的新领域。纳米复合材料的特殊功能主要来源于粒子的小尺寸效应和众多的界面复合效应，只要用少量的纳米颗粒通过熔融混合或原位聚合的方式加入到聚合物中，可以改善该聚合物的机械性能、阻隔性能以及阻燃性能，但是，现有技术中，制得的低密度纳米复合材料，虽然刚性和阻燃性能得到提高，但是耐磨性和韧性等机械性能较差。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术提供一种低密度纳米复合材料，解决了现有技术中低密度纳米复合材料机械性能差的技术问题。为实现以上目的，本专利技术的技术方案通过以下技术方案予以实现：一种低密度纳米复合材料，所述低密度纳米复合材料由以下重量份的原料制成：纳米粉体15-25份、发泡剂2-5份、接枝聚烯烃2-3份、低密度聚乙烯70-85份、偶联剂1-2份、分散剂1-2份、无机填料8-15份、发泡剂1-2份、增韧剂1-2份。优选的，所述纳米粉体为纳米二氧化钛或纳米二氧化硅。优选的，所述无机填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡中的至少一种。优选的，所述无机填料的平均粒径为0.5-10μm。优选的，所述接枝聚烯烃为马来酸酐接枝聚丙烯。优选的，所述接枝聚烯烃的密度为0.88-0.90g/cm3，熔点为170-190℃，在230℃×2.16kg的测试条件下，熔体流动速率为30-70g/10min，接枝率为0.4-1.2％。优选的，所述偶联剂为钛酸酯或三氧化二铝。优选的，所述分散剂为硬脂酸单甘油酯。优选的，所述发泡剂为聚磷酸铵或三聚氰胺。优选的，所述增韧剂为羧基丁腈橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯中的至少一种本专利技术提供一种低密度纳米复合材料，与现有技术相比优点在于：本专利技术制得的低密度纳米复合材料性能好，稳定性高，本专利技术在低密度聚乙烯中添加纳米粉体和其他原料，原料之间的相互结合，提高了纳米复合材料的耐磨性能，同时增韧剂又增加了纳米复合材料的韧性。本专利技术低密度纳米复合材料具有性能优良、力学性能较好，具有更高的刚性和韧性，而且密度低，制品具有更好的实用性和更广泛的使用范围。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术实施例对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：本实施例低密度纳米复合材料由以下重量份的原料制成：纳米粉体15份、发泡剂2份、接枝聚烯烃2份、低密度聚乙烯70份、偶联剂1份、分散剂1份、无机填料8份、发泡剂1份、增韧剂1份；其中，纳米粉体为纳米二氧化钛；无机填料为滑石粉，无机填料的平均粒径为0.5μm；接枝聚烯烃为马来酸酐接枝聚丙烯，接枝聚烯烃的密度为0.88g/cm3，熔点为170℃，在230℃×2.16kg的测试条件下，熔体流动速率为30g/10min，接枝率为0.4％；偶联剂为钛酸酯；发泡剂为聚磷酸铵；增韧剂为羧基丁腈橡胶。本实施例低密度纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1、将重量份的纳米粉体、发泡剂、接枝聚烯烃、低密度聚乙烯、偶联剂、分散剂、无机填料、发泡剂和增韧剂混合均匀，得到混合物料；S2、将混合物料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，即得聚丙烯树脂，其中双螺杆挤出机螺杆温度为220℃，螺杆转速为120r/min。实施例2本实施例低密度纳米复合材料由以下重量份的原料制成：纳米粉体25份、发泡剂5份、接枝聚烯烃3份、低密度聚乙烯85份、偶联剂2份、分散剂2份、无机填料15份、发泡剂2份、增韧剂2份；其中，纳米粉体为纳米二氧化硅；无机填料为碳酸钙，无机填料的平均粒径为10μm；接枝聚烯烃为马来酸酐接枝聚丙烯，接枝聚烯烃的密度为0.90g/cm3，熔点为190℃，在230℃×2.16kg的测试条件下，熔体流动速率为70g/10min，接枝率为1.2％；偶联剂为三氧化二铝；分散剂为硬脂酸单甘油酯；发泡剂为三聚氰胺；增韧剂为氯丁橡胶。本实施例低密度纳米复合材料的制备方法同实施例1。实施例3本实施例低密度纳米复合材料由以下重量份的原料制成：纳米粉体20份、发泡剂3份、接枝聚烯烃3份、低密度聚乙烯78份、偶联剂2份、分散剂1份、无机填料12份、发泡剂2份、增韧剂2份；其中，纳米粉体为纳米二氧化钛；无机填料为硫酸钡，无机填料的平均粒径为0.8μm；接枝聚烯烃为马来酸酐接枝聚丙烯，接枝聚烯烃的密度为0.89g/cm3，熔点为180℃，在230℃×2.16kg的测试条件下，熔体流动速率为50g/10min，接枝率为0.8％；偶联剂为钛酸酯；发泡剂为三聚氰胺；分散剂为硬脂酸单甘油酯；增韧剂为氯磺化聚乙烯。本实施例低密度纳米复合材料的制备方法同实施例1。实施例4本实施例低密度纳米复合材料由以下重量份的原料制成：纳米粉体23份、发泡剂4份、接枝聚烯烃3份、低密度聚乙烯81份、偶联剂2份、分散剂1份、无机填料14份、发泡剂1份、增韧剂1份；其中，纳米粉体为纳米二氧化钛；无机填料为滑石粉，无机填料的平均粒径为0.9μm；接枝聚烯烃为马来酸酐接枝聚丙烯，接枝聚烯烃的密度为0.90g/cm3，熔点为185℃，在230℃×2.16kg的测试条件下，熔体流动速率为60g/10min，接枝率为1.1％；偶联剂为三氧化二铝；发泡剂为聚磷酸铵；增韧剂为羧基丁腈橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯混合而成。本实施例低密度纳米复合材料的制备方法同实施例1。实施例5本实施例低密度纳米复合材料由以下重量份的原料制成：纳米粉体17份、发泡剂3份、接枝聚烯烃3份、低密度聚乙烯75份、偶联剂1份、分散剂2份、无机填料10份、发泡剂1份、增韧剂1份；其中，纳米粉体为纳米二氧化硅；无机填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡混合而成，无机填料的平均粒径为0.6μm；接枝聚烯烃为马来酸酐接枝聚丙烯，接枝聚烯烃的密度为0.89g/cm3，熔点为175℃，在230℃×2.16kg的测试条件下，熔体流动速率为40g/10min，接枝率为0.5％；偶联剂为钛酸酯；发泡剂为三聚氰胺；分散剂为硬脂酸单甘油酯；增韧剂为氯丁橡胶。本实施例低密度纳米复合材料的制备方法同实施例1。实施例6本实施例低密度纳米复合材料由以下重量份的原料制成：纳米粉体24份、发泡剂5份、接枝聚烯烃2份、低密度聚乙烯81份、偶联剂2份、分散剂2份、无机填料11份、发泡剂1份、增韧剂2份；其中，纳米粉体为纳米二氧化钛；无机填料为滑石粉，无机填料的平均粒径为0.7μm；接枝聚烯烃为马来酸酐接枝聚丙烯，接枝聚烯烃的密度为0.88g/cm3，熔点为187℃，在230℃×2.16kg的测试条件下，熔体流动速率为65g/10min，接枝率为1％；偶联剂为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低密度纳米复合材料，其特征在于，所述低密度纳米复合材料由以下重量份的原料制成：纳米粉体15‑25份、发泡剂2‑5份、接枝聚烯烃2‑3份、低密度聚乙烯70‑85份、偶联剂1‑2份、分散剂1‑2份、无机填料8‑15份、发泡剂1‑2份、增韧剂1‑2份。

【技术特征摘要】
1.一种低密度纳米复合材料，其特征在于，所述低密度纳米复合材料由以下重量份的原料制成：纳米粉体15-25份、发泡剂2-5份、接枝聚烯烃2-3份、低密度聚乙烯70-85份、偶联剂1-2份、分散剂1-2份、无机填料8-15份、发泡剂1-2份、增韧剂1-2份。2.根据权利要求1所述的低密度纳米复合材料，其特征在于：所述纳米粉体为纳米二氧化钛或纳米二氧化硅。3.根据权利要求1所述的低密度纳米复合材料，其特征在于：所述无机填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡中的至少一种。4.根据权利要求3所述的低密度纳米复合材料，其特征在于：所述无机填料的平均粒径为0.5-10μm。5.根据权利要求1所述的低密度纳米复合材料，其特征在于：所述接枝聚烯烃为马来酸酐...

【专利技术属性】
技术研发人员：王举，孙益民，芮定文，
申请(专利权)人：安徽瑞研新材料技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34