一种纳米改性聚丙烯微发泡复合材料及制备方法技术

本发明专利技术一种纳米改性聚丙烯微发泡复合材料及制备方法，纳米改性聚丙烯微发泡复合材料包括改性聚丙烯复合物、复合纤维、乙烯‑辛烯共聚物、纳米丁苯橡胶、双马来酰亚胺树脂、纳米云母、纳米碳酸钙、纳米碳酸氢钠、竹粉、助剂。本发明专利技术提供的纳米改性聚丙烯微发泡复合材料及制备方法，利用改性聚丙烯与废弃聚丙烯作为基体，实现变废为宝，通过复合纤维增强聚丙烯微发泡复合材料的力学性能，通过乙烯‑辛烯共聚物提高抗拉和撕裂强度，通过双马来酰亚胺树脂提高耐热性，通过纳米材料和助剂实现聚丙烯的改性，纳米材料分散均匀，注塑发泡效果好，提高聚丙烯微发泡复合材料的物理化学性能、力学及成型性能，刚韧平衡、质轻，内应力小，制备简单，成本低。

Nano modified polypropylene micro foaming composite material and preparation method thereof

The invention relates to a nano-modified polypropylene micro-foaming composite material and a preparation method thereof. The nano-modified polypropylene micro-foaming composite material comprises a modified polypropylene composite, a composite fiber, an ethylene octene copolymer, a nano-styrene-butadiene rubber, a bismaleimide resin, a nano-mica, a nano-calcium carbonate, a nano-sodium bicarbonate and a bamboo. Powder and auxiliaries. The nano-modified polypropylene micro-foamed composite material and the preparation method are provided. The waste is turned into treasure by using the modified polypropylene and the waste polypropylene as the matrix. The mechanical properties of the composite fiber reinforced polypropylene micro-foamed composite material, the tensile and tear strength are improved by the ethylene octene copolymer, and the bismales are adopted. Leimide resin can improve the heat resistance, and polypropylene can be modified by nano-materials and additives. Nano-materials are uniformly dispersed and the foaming effect is good. The physical and chemical properties, mechanical and molding properties of polypropylene micro-foamed composites are improved. The rigidity and toughness are balanced, the mass is light, the internal stress is small, the preparation is simple and the cost is low.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米改性聚丙烯微发泡复合材料及制备方法
本专利技术涉及聚丙烯高分子材料
，特别涉及一种纳米改性聚丙烯微发泡复合材料及制备方法。
技术介绍
轻量化、节能环保、高效、低成本地生产一直是汽车工业持续追求的目标。众所周知，聚丙烯材料因具有较低的比重、良好的力学性能及可回收性、优良的成型特性以及低廉的价格，在保险杠、汽车仪表板、门板、中央通道、饰柱、行李箱等各主要的汽车塑料零部件方面均有着广泛的应用。但是，聚丙烯是一种结晶型聚合物，其发泡只能在结晶熔点附近进行，超过熔点，熔体粘度迅速下降。聚丙烯的这一特性使其发泡成型非常困难。常规的聚丙烯材料在发泡成型时通常会出现大量的并孔、凹陷等现象，非常不适合用于发泡成型。为此，人们做了大量的工作，希望能找到一种适用于发泡成型的改性聚丙烯材料。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述技术问题而提供一种纳米改性聚丙烯微发泡复合材料及制备方法。本专利技术所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：一种纳米改性聚丙烯微发泡复合材料，按重量百分比表示，包括改性聚丙烯复合物58.2-84.2％、复合纤维7-15％、乙烯-辛烯共聚物4-12％、纳米丁苯橡胶3-6％、双马来酰亚胺树脂0.4-3％、纳米云母0.2-2.5％、纳米碳酸钙0.5-1％、纳米碳酸氢钠0.3-0.6％、竹粉0.2-0.7％，其余为助剂。进一步的，所述改性聚丙烯复合物为马来酸酐接枝聚丙烯树脂和废弃聚丙烯树脂等当量混合物。进一步的，所述复合纤维为聚酰亚胺有机纤维、植物纤维和碳纤维的混合物，聚酰亚胺纤维、植物纤维和碳纤维的质量比为3-5：2-3：1。进一步的，所述助剂为增韧剂、成核剂、偶联剂、分散剂、耐磨剂、抗老剂和增容剂等当量混合物。进一步的，包括以下步骤：步骤S1、按重量配比称取各原料；步骤S2、将步骤S1称取的改性聚丙烯复合物、复合纤维、乙烯-辛烯共聚物、纳米丁苯橡胶、双马来酰亚胺树脂、纳米云母、纳米碳酸钙、竹粉和助剂在高速混合器中干混3-5min，随后进行破碎；步骤S3、将步骤S2破碎后的物料添加至双螺杆机中，熔融、挤出、造粒，各段工艺温度为：一区180-190℃，二区200-210℃，三区200-210℃，四区200-210℃，五区210-220℃，停留时间为1-3min，压力为15MPa；步骤S4、将步骤S3中挤出的混合料与纳米碳酸氢钠在高速混合器中干混3-5min，经注塑成型，得到所需纳米改性聚丙烯微发泡复合材料。进一步的，步骤S1中，按重量百分比表示，各原料为：改性聚丙烯复合物58.2-84.2％、复合纤维7-15％、乙烯-辛烯共聚物4-12％、纳米丁苯橡胶3-6％、双马来酰亚胺树脂0.4-3％、纳米云母0.2-2.5％、纳米碳酸钙0.5-1％、纳米碳酸氢钠0.3-0.6％、竹粉0.2-0.7％，其余为助剂。进一步的，步骤S2中，所述助剂为POE增韧剂、成核剂、硅烷偶联剂、分散剂、氧化铝耐磨剂、抗老剂和马来酸酐接枝相容剂等当量混合物。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术公开了一种纳米改性聚丙烯微发泡复合材料及制备方法，按重量百分比表示，纳米改性聚丙烯微发泡复合材料包括改性聚丙烯复合物58.2-84.2％、复合纤维7-15％、乙烯-辛烯共聚物4-12％、纳米丁苯橡胶3-6％、双马来酰亚胺树脂0.4-3％、纳米云母0.2-2.5％、纳米碳酸钙0.5-1％、纳米碳酸氢钠0.3-0.6％、竹粉0.2-0.7％，其余为助剂。本专利技术提供的纳米改性聚丙烯微发泡复合材料及制备方法，利用改性聚丙烯与废弃聚丙烯作为基体，实现变废为宝，不存在二次污染，通过添加复合纤维有助于增强所得聚丙烯微发泡复合材料的力学性能，通过添加乙烯-辛烯共聚物有助于提高抗拉和撕裂强度，通过添加双马来酰亚胺树脂提高耐热性，通过添加的纳米材料和助剂实现聚丙烯的改性，纳米材料分散均匀，注塑发泡效果良好，提高聚丙烯微发泡复合材料的物理化学性能、力学及成型性能，刚韧平衡、质轻，内应力减小，制备过程简单，成本低廉，应用前景广阔。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术的技术方案进行详细说明。一种纳米改性聚丙烯微发泡复合材料，按重量百分比表示，包括改性聚丙烯复合物58.2-84.2％、复合纤维7-15％、乙烯-辛烯共聚物4-12％、纳米丁苯橡胶3-6％、双马来酰亚胺树脂0.4-3％、纳米云母0.2-2.5％、纳米碳酸钙0.5-1％、纳米碳酸氢钠0.3-0.6％、竹粉0.2-0.7％，其余为助剂，其中，改性聚丙烯复合物为马来酸酐接枝聚丙烯树脂和废弃聚丙烯树脂等当量混合物，马来酸酐接枝聚丙烯树脂为采用马来酸酐、聚丙烯树脂在引发剂和抗氧剂下接枝而成，采用市购或常规工艺即可获得。复合纤维为聚酰亚胺有机纤维、植物纤维和碳纤维的混合物，聚酰亚胺纤维、植物纤维和碳纤维的质量比为3-5：2-3：1，采用复合纤维实现轻量化生产需求，提高聚丙烯微发泡复合材料的强度，满足汽车零部件的生产要求。助剂为POE增韧剂、成核剂、偶联剂、分散剂、耐磨剂、抗老剂和增容剂等当量混合物，均可市购获得，成核剂采用聚丙烯专用成核剂，偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂的任一种，耐磨剂为纳米氧化铝耐磨剂，增容剂采用马来酸酐接枝相容剂。一种纳米改性聚丙烯微发泡复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤S1、按重量配比称取各原料；步骤S2、将步骤S1称取的改性聚丙烯复合物、复合纤维、乙烯-辛烯共聚物、纳米丁苯橡胶、双马来酰亚胺树脂、纳米云母、纳米碳酸钙、竹粉和助剂在高速混合器中干混3-5min，随后进行破碎，搅拌均匀；步骤S3、将步骤S2破碎后的物料添加至双螺杆机中，熔融、挤出、造粒，各段工艺温度为：一区180-190℃，二区200-210℃，三区200-210℃，四区200-210℃，五区210-220℃，停留时间为1-3min，压力为15MPa；步骤S4、将步骤S3中挤出的混合料与纳米碳酸氢钠在高速混合器中干混3-5min，经注塑成型，得到所需纳米改性聚丙烯微发泡复合材料，注塑发泡效果良好，质轻、内应力得到明显降低。步骤S1中，按重量百分比表示，各原料为：改性聚丙烯复合物58.2-84.2％、复合纤维7-15％、乙烯-辛烯共聚物4-12％、纳米丁苯橡胶3-6％、双马来酰亚胺树脂0.4-3％、纳米云母0.2-2.5％、纳米碳酸钙0.5-1％、纳米碳酸氢钠0.3-0.6％、竹粉0.2-0.7％，其余为助剂。步骤S2中，助剂为增韧剂、成核剂、硅烷偶联剂、分散剂、氧化铝耐磨剂、抗老剂和增容剂等当量混合物。实施例1一种纳米改性聚丙烯微发泡复合材料，按重量百分比表示，包括改性聚丙烯复合物58.2％、复合纤维15％、乙烯-辛烯共聚物12％、纳米丁苯橡胶6％、双马来酰亚胺树脂3％、纳米云母2.5％、纳米碳酸钙1％、纳米碳酸氢钠0.6％、竹粉0.7％，其余为助剂，其中，改性聚丙烯复合物为马来酸酐接枝聚丙烯树脂和废弃聚丙烯树脂等当量混合物，马来酸酐接枝聚丙烯树脂为采用马来酸酐、聚丙烯树脂在引发剂和抗氧剂下接枝而成，采用市购或常规工艺即可获得。复合纤维为聚酰亚胺有机纤维、植物纤维和碳纤维的混合物，聚酰亚胺纤维、植物纤维和碳纤维的质量比为3：2：1，采用复合纤维实现轻量化生产需求，提高聚丙烯微发泡复合材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米改性聚丙烯微发泡复合材料，其特征在于，按重量百分比表示，包括改性聚丙烯复合物58.2‑84.2％、复合纤维7‑15％、乙烯‑辛烯共聚物4‑12％、纳米丁苯橡胶3‑6％、双马来酰亚胺树脂0.4‑3％、纳米云母0.2‑2.5％、纳米碳酸钙0.5‑1％、纳米碳酸氢钠0.3‑0.6％、竹粉0.2‑0.7％，其余为助剂。

【技术特征摘要】
1.一种纳米改性聚丙烯微发泡复合材料，其特征在于，按重量百分比表示，包括改性聚丙烯复合物58.2-84.2％、复合纤维7-15％、乙烯-辛烯共聚物4-12％、纳米丁苯橡胶3-6％、双马来酰亚胺树脂0.4-3％、纳米云母0.2-2.5％、纳米碳酸钙0.5-1％、纳米碳酸氢钠0.3-0.6％、竹粉0.2-0.7％，其余为助剂。2.根据权利要求1所述的一种纳米改性聚丙烯微发泡复合材料，其特征在于，所述改性聚丙烯复合物为马来酸酐接枝聚丙烯树脂和废弃聚丙烯树脂等当量混合物。3.根据权利要求1所述的一种纳米改性聚丙烯微发泡复合材料，其特征在于，所述复合纤维为聚酰亚胺有机纤维、植物纤维和碳纤维的混合物，聚酰亚胺纤维、植物纤维和碳纤维的质量比为3-5：2-3：1。4.根据权利要求1所述的一种纳米改性聚丙烯微发泡复合材料，其特征在于，所述助剂为增韧剂、成核剂、偶联剂、分散剂、耐磨剂、抗老剂和增容剂等当量混合物。5.一种纳米改性聚丙烯微发泡复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、按重量配比称取各原料；步骤S2、将步骤S1称取的改性聚丙烯复合物、复合纤维、乙烯-辛烯共聚物、纳米丁苯橡胶、双马来酰亚胺树脂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪理文，李庆贵，何腾飞，周明，张辉，江贵勇，翁永华，丁贤麟，
申请(专利权)人：苏州润佳工程塑料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32