低气味聚烯烃纳米复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及纳米复合材料技术领域，具体公开了一种低气味聚烯烃纳米复合材料及其制备方法，所述低气味聚烯烃纳米复合材料由包括如下重量份的各成分通过熔融共混制得：65～94份的聚烯烃、5～25份的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物和1～10份的二次插层粘土，其中，所述二次插层粘土是用含有两个或两个以上烷基链的烷基铵盐对粘土进行插层处理得到烷基铵盐改性有机粘土，然后用硬脂酸对所述烷基铵盐改性有机粘土进行进一步插层处理得到的。本发明专利技术还提供了如上所述的低气味聚烯烃纳米复合材料的制备方法。通过上述技术方案，本发明专利技术制备出的聚烯烃纳米复合材料低气味并且性能优良，特别适合于制造车用产品，可以满足消费者环保、经济的要求。

Low odor polyolefin nano composite material and preparation method thereof

The invention relates to the technical field of nano composite materials, in particular discloses a low odor polyolefin nano composite material and a preparation method thereof, wherein the low odor of polyolefin nano composite material comprises the following parts by weight of each component was prepared by melt blending: 65~94 copies, 5~25 copies of the polyolefin ethylene vinyl acetate copolymer and 1~10 the two intercalated clay, among them, the two intercalated clay to clay intercalation treatment to obtain alkyl ammonium salt modified organic clay with alkyl ammonium salt containing two or more than two of the alkyl chain, and then use the stearic acid on the alkyl ammonium salt modified organic clay intercalation was further. The invention also provides a method for preparing low odor polyolefin nanocomposites as mentioned above. Through the above technical proposal, the polyolefin nanocomposite material prepared by the invention has low odor and excellent performance, and is especially suitable for manufacturing vehicle products, which can meet consumers' environmental protection and economic requirements.

【技术实现步骤摘要】
低气味聚烯烃纳米复合材料及其制备方法
本专利技术涉及纳米复合材料
，尤其涉及一种低气味聚烯烃纳米复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚烯烃/粘土纳米复合材料具有高耐热性、高强度、高模量、高阻隔性、较低的膨胀系数、较低的密度和优良的抗划痕性能，因此被广泛的应用于汽车制造领域中。在聚烯烃/粘土纳米复合材料制备的过程中，由于聚烯烃和粘土间巨大的极性差异，需要对粘土进行有机插层处理，并且使用马来酸酐接枝的聚烯烃或者丙烯酸接枝的聚丙烯作为相容剂，但是在接枝过程中有相当比例的酸酐未接枝到大分子链上，这些纳米复合材料使用过程中会向外挥发未接枝的酸酐，造成纳米复合材料挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds，简称VOC)过多、气味难闻的现象；这些含有未接枝酸酐的纳米复合材料制备成车内饰后，汽车内空间狭小、温度较高更加速了酸酐的挥发，车内换气不畅时严重影响消费者的身心健康；现有的这些含未接枝酸酐的纳米复合材料已经不能满足消费者对车内环境的要求，因此亟需一种低气味、性能好的聚烯烃/粘土纳米复合材料以满足汽车制造领域的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低气味聚烯烃纳米复合材料及其制备方法，以解决现有技术中聚烯烃纳米复合材料释放VOC含量过多的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种低气味聚烯烃纳米复合材料，所述纳米复合材料由包括如下重量份的各成分通过熔融共混制得：65～94份的聚烯烃、5～25份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和1～10份的二次插层粘土；其中，所述二次插层粘土是用含有两个或两个以上烷基链的烷基铵盐对粘土进行插层处理得到的烷基铵盐改性有机粘土，然后用硬脂酸对所述烷基铵盐改性有机粘土进行进一步插层处理得到的。本专利技术中先使用含有两个或两个以上烷基链的烷基铵盐对粘土进行插层处理可以得到层间距不低于2nm的改性有机粘土并且不影响粘土片层边缘的羟基，然后使用硬脂酸对改性有机粘土进行二次插层处理可以得到亲油性增加并且片层间距不低于3nm的二次插层粘土，所述二次插层粘土可以在仅使用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物作为相容剂时在聚烯烃基体中分散；并且本专利技术使用的中等极性、不含有小分子挥发物的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物替代现有技术中酸酐接枝的聚烯烃作为相容剂制备聚烯烃纳米复合材料，避免了未接枝酸酐的挥发。通过上述技术方案，本专利技术制备出的聚烯烃纳米复合材料低气味并且材料性能优良，特别适合于制造车用产品，可以满足消费者环保、经济的要求。本专利技术还提供了如上所述的低气味聚烯烃纳米复合材料的制备方法，包括如下步骤：S1.以含有两个或两个以上烷基链的烷基铵盐为插层剂对粘土进行插层处理得到烷基铵盐改性有机粘土；S2.以硬脂酸为插层剂对所述烷基铵盐改性有机粘土进行进一步插层处理得到二次插层粘土；S3.将聚烯烃、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和所述二次插层粘土熔融共混后得到低气味聚烯烃纳米复合材料。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术第一方面提供了一种低气味聚烯烃纳米复合材料，所述纳米复合材料由包括如下重量份的各成分通过熔融共混制得：65～94份的聚烯烃、5～25份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和1～10份的二次插层粘土；其中，所述二次插层粘土是用含有两个或两个以上烷基链的烷基铵盐对粘土进行插层处理得到的烷基铵盐改性有机粘土，然后用硬脂酸对所述烷基铵盐改性有机粘土进行进一步插层处理得到的。本专利技术中先使用含有两个或两个以上烷基链的烷基铵盐对粘土进行插层处理可以得到层间距不低于2nm的改性有机粘土并且不影响粘土片层边缘的羟基，然后使用硬脂酸对改性有机粘土进行二次插层处理可以得到亲油性增加并且片层间距不低于3nm的二次插层粘土，所述二次插层粘土可以在仅使用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物作为相容剂时在聚烯烃基体中分散；并且本专利技术使用中等极性、不含有小分子挥发物的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物替代现有技术中酸酐接枝聚烯烃作为相容剂制备聚烯烃纳米复合材料，避免了未接枝酸酐的挥发。本专利技术的低气味聚烯烃纳米复合材料中，所述二次插层粘土的用量为1～10重量份，当二次插层粘土的用量低于1重量份时，不能显著改善材料的强度与刚性，当二次插层粘土的用量高于10重量份时，会使材料的韧性下降，其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的用量低于5重量份时，相容作用不够显著从而影响粘土的剥离程度，其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的用量高于25重量份时，相容剂自身的低刚性会导致纳米复合材料的刚性降低。通过上述技术方案，本专利技术制备出的聚烯烃纳米复合材料低气味并且材料性能优良，特别适合于制造车用产品，可以满足消费者对车内环境的高要求。根据本专利技术第一方面，为了获得亲油性强、易剥离程度高的二次插层粘土，优选地，所述二次插层粘土是用基于粘土重量10～60％的含有两个或两个以上烷基链的烷基铵盐对粘土进行插层处理得到的烷基铵盐改性有机粘土，然后用基于粘土重量20～120％的硬脂酸对所述烷基铵盐改性有机粘土进行进一步插层处理得到的；在制备本专利技术的二次插层粘土时，当硬脂酸的用量低于粘土重量的20％时，不能有效增大层间距，当硬脂酸的用量高于粘土重量的120％时，过量的硬脂酸在熔融共混过程中会扩散到聚烯烃基体中而使材料性能劣化。根据本专利技术第一方面，为了使粘土的易剥离程度提高并且纳米复合材料的刚性更强，本专利技术选用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物作为相容剂，且所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯的含量为12～32％；其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯的含量低于12％时，相容作用不够显著从而影响粘土的剥离程度，醋酸乙烯的含量高于32％时，相容剂自身的低刚性会导致纳米复合材料的刚性降低。根据本专利技术第一方面，优选地，所述烷基铵盐中烷基链的碳原子数为8个或8个以上。更优选地，所述烷基铵盐为双十二烷基二甲基氯化铵。根据本专利技术第一方面，为了进一步提升纳米复合材料的性能，优选地，所述聚烯烃选自聚丙烯、聚乙烯和丙烯-乙烯共聚物等中的至少一种。根据本专利技术第一方面，优选地，所述粘土选自蒙脱土、皂土、蛭石、伊利石、锂蒙脱土和累托石等中的至少一种。更优选地，所述粘土为蒙脱土。根据本专利技术第一方面，为了进一步提升纳米复合材料的性能，所述纳米复合材料中还可以包括至少一种助剂，所述助剂可以根据需要选配本领域常用的成分，所述助剂可以选自抗氧化剂、光稳定剂和润滑剂等中的至少一种；本专利技术中，对于上述成分均无特殊要求，可以采用本领域常用的物质，例如：所述抗氧化剂选自抗氧化剂BHT、抗氧化剂1010和抗氧化剂1076等中的至少一种；所述光稳定剂选自944光稳定剂、770光稳定剂和791光稳定剂等中的至少一种；所述润滑剂选自硬脂酸钙、油酰胺和乙撑双硬脂酰胺等中的至少一种。本专利技术第二方面提供了如上所述的低气味聚烯烃纳米复合材料的制备方法，包括如下步骤：S1.以含有两个或两个以上烷基链的烷基铵盐为插层剂对粘土进行插层处理得到烷基铵盐改性有机粘土；S2.以硬脂酸为插层剂对所述烷基铵盐改性有机粘土进行进一步插层处理得到二次插层粘土；S3.将聚烯烃、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和所述二次插层粘土熔融共混后得到低气味聚烯烃纳米复合材料。根据本专利技术第二方面，优选地，步骤S1中，所述插层处理包括将本文档来自技高网...

【技术保护点】
低气味聚烯烃纳米复合材料，其特征在于，所述纳米复合材料由包括如下重量份的各成分通过熔融共混制得：65～94份的聚烯烃、5～25份的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物和1～10份的二次插层粘土；其中，所述二次插层粘土是用含有两个或两个以上烷基链的烷基铵盐对粘土进行插层处理得到烷基铵盐改性有机粘土，然后用硬脂酸对所述烷基铵盐改性有机粘土进行进一步插层处理得到的。

【技术特征摘要】
1.低气味聚烯烃纳米复合材料，其特征在于，所述纳米复合材料由包括如下重量份的各成分通过熔融共混制得：65～94份的聚烯烃、5～25份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和1～10份的二次插层粘土；其中，所述二次插层粘土是用含有两个或两个以上烷基链的烷基铵盐对粘土进行插层处理得到烷基铵盐改性有机粘土，然后用硬脂酸对所述烷基铵盐改性有机粘土进行进一步插层处理得到的。2.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其特征在于，所述二次插层粘土是用基于粘土重量10～60％的含有两个或两个以上烷基链的烷基铵盐对粘土进行插层处理得到的烷基铵盐改性有机粘土，然后用基于粘土重量20～120％的硬脂酸对所述烷基铵盐改性有机粘土进行进一步插层处理得到的。3.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯的含量为12～32％。4.根据权利要求1-3任一项所述的纳米复合材料，其特征在于，所述烷基铵盐中烷基链的碳原子数为8个或8个以上。5.根据权利要求4所述的纳米复合材料，其特征在于，所述聚烯烃选自聚丙烯、聚乙烯和丙烯-乙烯共聚物中的至少一种。6.根据权利要求4所述的纳米复合材料，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳琴，张文，
申请(专利权)人：宁波七诺新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33