一种高抗击性纳米复合材料制造技术

本发明专利技术提供一种高抗击性纳米复合材料，涉及高分子材料技术领域。本发明专利技术高抗击性纳米复合材料包括以下原料：聚丙烯、粘土、有机改性剂、固体润滑剂、氧化纳米碳材料、助剂、无机纤维。本发明专利技术高抗击性纳米复合材料具有高硬度、高强度、高断裂韧度及耐高温等优良性能。

A highly resistant nanocomposite

The invention provides a high resistance nano composite material, which relates to the technical field of polymer materials. The high resistance nano composite material of the invention comprises the following raw materials: polypropylene, clay, organic modifier, solid lubricant, oxidized nano carbon material, auxiliary agent and inorganic fiber. The high resistance nanometer composite material has excellent properties of high hardness, high strength, high fracture toughness and high temperature resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种高抗击性纳米复合材料
本专利技术涉及纳米材料
，具体涉及一种高抗击性纳米复合材料及其制备方法。
技术介绍
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。聚丙烯因其具有良好的加工性能和物理、化学性能而广泛应用于汽车内外饰件和电子、家电产品的外壳等，是目前增长速度最快的通用热塑性塑料。但聚丙烯也有刚性低、耐热性差、收缩率大等缺点，通常采用加入玻璃纤维或滑石粉的方法来提高聚丙烯的刚性。但玻纤的加入会影响制品的成型加工性能和表面质量，滑石粉的增加也会增大聚丙烯的密度，从而增加制品零部件的重量。如何在尽可能降低制品重量的基础上尽可能高的提高材料的刚性，成为聚合物加工改性领域较为感兴趣的研究方向。现有技术中将纳米材料加入聚丙烯里面，形成纳米复合材料。一般来说，它是指分散相尺寸至少有一维小于100纳米的复合材料。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，纳米填料大量添加后分散困难，制得的纳米复合材料机械性能差，抗击打性能不高。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术提供一种高抗击性纳米复合材料，解决了现有技术中纳米复合材料机械性能差，抗击打性能不高的技术问题。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：一种高抗击性纳米复合材料，所述高抗击性纳米复合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯55～75份、粘土5～10份、有机改性剂3～7份、固体润滑剂3～7份、氧化纳米碳材料10～15份、助剂2～4份、无机纤维2～4份。优选的，所述粘土为无机粘土。优选的，所述无机粘土为蒙脱石、皂石、锂蒙脱石、蛭石、膨润土、绿脱石、贝得石、铬岭石、皂石、麦羟硅钠石、水羟硅钠石中的至少一种。优选的，所述有机改性剂为多烷基铵盐、多烷基胍鎓盐、多烷基咪唑鎓盐、多烷基苯并咪唑鎓盐、锍盐中的至少一种。优选的，所述固体润滑剂为层状固体材料或无机化合物。优选的，所述层状固体材料为石墨；所述无机化合物为氟化钙或硫化铅。优选的，所述无机纤维为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、晶须、石棉纤维中的一种。优选的，所述氧化纳米碳材料为氧化石墨烯、氧化碳纳米管、氧化气相生长碳纤维中的至少一种。优选的，所述助剂为促进剂、稀释剂、增韧剂、相容剂中的一种或多种。本专利技术提供一种高抗击性纳米复合材料，与现有技术相比优点在于：本专利技术高抗击性纳米复合材料机械性能良好，具有高硬度、高强度、高断裂韧度及耐高温等优良性能，抗击打性能高，本专利技术高抗击性纳米复合材料弯曲强度可达到270Mpa，弯曲模量达到5.3Gpa，压缩强度达到300Mpa；本专利技术高抗击性纳米复合材料通过丙烯、粘土、有机改性剂、固体润滑剂、氧化纳米碳材料、助剂、无机纤维的合理复配，保证了材料具有高强度，尺寸稳定，抗蠕变，耐疲劳的同时，还拥有优异的外观。此外，其使用的原材料价格低廉、环保卫生，适于工业化生产，能够带来可观的经济效益。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：本实施例高抗击性纳米复合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯55份、粘土5份、有机改性剂3份、固体润滑剂3份、氧化纳米碳材料10份、助剂2份、无机纤维2份；其中粘土为蒙脱石；有机改性剂为多烷基铵盐；固体润滑剂为石墨；无机纤维为玻璃纤维；氧化纳米碳材料为氧化石墨烯；助剂为促进剂和增韧剂。本实施例高抗击性纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1、将重量份的聚丙烯、粘土、有机改性剂、固体润滑剂、氧化纳米碳材料、助剂无机纤维混合均匀，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260℃，螺杆转速为150r/min。实施例2本实施例高抗击性纳米复合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯75份、粘土10份、有机改性剂7份、固体润滑剂7份、氧化纳米碳材料15份、助剂4份、无机纤维4份；其中粘土为皂石、锂蒙脱石、蛭石混合而成；有机改性剂为多烷基铵盐、多烷基胍鎓盐、多烷基咪唑鎓盐混合而成；固体润滑剂为氟化钙；无机纤维为硼纤维；氧化纳米碳材料为氧化碳纳米管；助剂为稀释剂、增韧剂、相容剂。本实施例高抗击性纳米复合材料的制备方法同实施例1。实施例3本实施例高抗击性纳米复合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯65份、粘土8份、有机改性剂5份、固体润滑剂5份、氧化纳米碳材料13份、助剂3份、无机纤维3份；其中粘土为贝得石、铬岭石、皂石、麦羟硅钠石混合而成；有机改性剂为多烷基胍鎓盐、多烷基咪唑鎓盐、多烷基苯并咪唑鎓盐、锍盐混合而成；固体润滑剂为硫化铅；无机纤维为碳纤维；氧化纳米碳材料为氧化气相生长碳纤维；助剂为促进剂、稀释剂、增韧剂。本实施例高抗击性纳米复合材料的制备方法同实施例1。实施例4本实施例高抗击性纳米复合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯58份、粘土6份、有机改性剂4份、固体润滑剂4份、氧化纳米碳材料11份、助剂2份、无机纤维4份；其中粘土为膨润土、绿脱石、贝得石混合而成；有机改性剂为多烷基胍鎓盐；固体润滑剂为石墨；无机纤维为晶须；氧化纳米碳材料为氧化石墨烯、氧化碳纳米管、氧化气相生长碳纤维混合而成；助剂为稀释剂、增韧剂、相容剂。本实施例高抗击性纳米复合材料的制备方法同实施例1。实施例5本实施例高抗击性纳米复合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯70份、粘土9份、有机改性剂6份、固体润滑剂6份、氧化纳米碳材料14份、助剂4份、无机纤维3份；其中粘土为绿脱石；有机改性剂为锍盐；固体润滑剂为氟化钙；无机纤维为石棉纤维；氧化纳米碳材料为氧化碳纳米管；助剂为促进剂和增韧剂。本实施例高抗击性纳米复合材料的制备方法同实施例1。实施例6本实施例高抗击性纳米复合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯60份、粘土7份、有机改性剂6份、固体润滑剂4份、氧化纳米碳材料13份、助剂3份、无机纤维4份；其中粘土为蒙脱石；有机改性剂为多烷基铵盐；固体润滑剂为石墨；无机纤维为玻璃纤维；氧化纳米碳材料为氧化石墨烯；助剂为促进剂和增韧剂。本实施例高抗击性纳米复合材料的制备方法同实施例1。综上所述，本专利技术高抗击性纳米复合材料机械性能良好，具有高硬度、高强度、高断裂韧度及耐高温等优良性能，抗击打性能高，本专利技术高抗击性纳米复合材料弯曲强度可达到270Mpa，弯曲模量达到5.3Gpa，压缩强度达到300Mpa；本专利技术高抗击性纳米复合材料通过丙烯、粘土、有机改性剂、固体润滑剂、氧化纳米碳材料、助剂、无机纤维的合理复配，保证了材料具有高强度，尺寸稳定，抗蠕变，耐疲劳的同时，还拥有优异的外观。此外，其使用的原材料价格低廉、环保卫生，适于工业化生产，能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高抗击性纳米复合材料，其特征在于，所述高抗击性纳米复合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯55～75份、粘土5～10份、有机改性剂3～7份、固体润滑剂3～7份、氧化纳米碳材料10～15份、助剂2～4份、无机纤维2～4份。

【技术特征摘要】
1.一种高抗击性纳米复合材料，其特征在于，所述高抗击性纳米复合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯55～75份、粘土5～10份、有机改性剂3～7份、固体润滑剂3～7份、氧化纳米碳材料10～15份、助剂2～4份、无机纤维2～4份。2.根据权利要求1所述的高抗击性纳米复合材料，其特征在于：所述粘土为无机粘土。3.根据权利要求2述的高抗击性纳米复合材料，其特征在于：所述无机粘土为蒙脱石、皂石、锂蒙脱石、蛭石、膨润土、绿脱石、贝得石、铬岭石、皂石、麦羟硅钠石、水羟硅钠石中的至少一种。4.根据权利要求1所述的高抗击性纳米复合材料，其特征在于：所述有机改性剂为多烷基铵盐、多烷基胍鎓盐、多烷基咪唑鎓盐、多烷基苯并咪唑...

【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