一种硫酸镁改性聚丙烯的制备方法技术

该发明专利技术涉及一种改性聚丙烯，包括以下原料组分：聚苯胺改性聚丙烯、改性氧化锆、碳纤维、改性硫酸镁和N,N’‑双‑(3‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酰基)己二胺，聚苯胺改性聚丙烯粒料由聚丙烯粒料、聚苯胺、乙醇、苯胺甲基三乙氧基硅烷和甲酸反应制得，改性氧化锆由氧化锆、1‑氨基丙基磷酸、1,2‑二氨基蒽醌、乙醇和苯胺甲基三乙氧基硅烷反应制得，氧化锆由硝酸锆、乙醇、聚丙烯酸钠、环氧氯丙烷、碳酸钠和水反应制得，改性硫酸镁由硫酸镁、乙醇和二苯基甲烷二异氰酸酯反应制得。该发明专利技术具有优异的紫外线屏蔽性、阻燃性、耐高温性、力学性能、导热性能、低体积收缩率等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸镁改性聚丙烯的制备方法
该专利技术涉及一种改性聚丙烯及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯具有无毒、无味，密度小，良好的强度、耐热性、化学稳定性、透明性、介电性能和高频绝缘性且不受湿度影响等性能。聚丙烯可用挤出、注射、模塑、吹塑等方法成型，广泛应用于家用电器、塑料管材、高透材料、汽车部件、食品包装等领域。目前，聚丙烯材料在耐紫外线、阻燃性、耐热性、填料分散、力学性能、导热性能等性能需要进一步提升。该专利技术采用改性硫酸镁、改性氧化锆、聚苯胺、聚丙烯、碳纤维制备了改性聚丙烯，通过挤出、注塑、模压、吹塑等工艺制备成各种塑料制品，该方法制备的改性聚丙烯材料具有优异的耐紫外线、阻燃性、耐热性、填料分散性、填料相容性、导电性、力学性能、导热性能、低体积收缩率等性能。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种改性聚丙烯的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的耐紫外线、阻燃性、耐热性、填料分散性、填料相容性、导电性、力学性能、导热性能、低体积收缩率等性能。为了实现上述目的，该专利技术的技术方案如下。一种改性聚丙烯及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将硫酸镁、乙醇和二苯基甲烷二异氰酸酯按照质量份数比为100：12～25：21～30加入到反应器中，搅拌速度为40～80r/min，维持体系温度45～70℃条件下反应1～3h，经90℃，-0.06MPa减压蒸馏2h，120℃干燥2h，得到改性硫酸镁；(2)、将硝酸锆、乙醇、聚丙烯酸钠、环氧氯丙烷、碳酸钠和水按照质量份数比100：120～150：50～70：20～36：10～18：23～34加入到反应釜中，搅拌速度为70～110r/min，维持体系温度50～70℃条件下反应2～4h，经过滤、1L水洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，400℃焙烧3h，得到氧化锆；(3)、将氧化锆、1-氨基丙基磷酸、1,2-二氨基蒽醌、乙醇和苯胺甲基三乙氧基硅烷按照质量份数比100：150～180：90～120：200～270：3～7加入到反应釜中，在温度130～156℃，搅拌速度为75～90r/min条件下反应1.5～3h，即得到改性氧化锆；(4)、将聚丙烯粒料、聚苯胺、乙醇、苯胺甲基三乙氧基硅烷和甲酸按照质量份数比100：12～15：13～17：2～4：1～3加入到开炼机中，用开炼机在温度170～300℃混合反应0.5～2h，用挤出机在温度170～300℃将改性聚丙烯挤出造粒，即得到聚苯胺改性聚丙烯粒料；(5)、将聚苯胺改性聚丙烯、改性氧化锆、碳纤维、改性硫酸镁和N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺按照质量份数比100：4～6：2～5：3～6：1～2加入到开炼机中，用开炼机在温度170～300℃混合反应0.5～2h，用挤出机在温度170～300℃将改性聚丙烯挤出造粒，即得到改性聚丙烯粒料。该专利技术所述的改性聚丙烯的制备方法，包括下列步骤：(1)、将硫酸镁、乙醇和二苯基甲烷二异氰酸酯按照质量份数比为100：12～25：21～30加入到反应器中，搅拌速度为40～80r/min，维持体系温度45～70℃条件下反应1～3h，经90℃，-0.06MPa减压蒸馏2h，120℃干燥2h，得到改性硫酸镁；所述的乙醇的目的为了起到对硫酸镁表面润湿作用。(2)、将硝酸锆、乙醇、聚丙烯酸钠、环氧氯丙烷、碳酸钠和水按照质量份数比100：120～150：50～70：20～36：10～18：23～34加入到反应釜中，搅拌速度为70～110r/min，维持体系温度50～70℃条件下反应2～4h，经过滤、1L水洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，400℃焙烧3h，得到氧化锆；所述的聚丙烯酸钠和碳酸钠的目的为氧化锆制备提供弱碱性环境。(3)、将氧化锆、1-氨基丙基磷酸、1,2-二氨基蒽醌、乙醇和苯胺甲基三乙氧基硅烷按照质量份数比100：150～180：90～120：200～270：3～7加入到反应釜中，在温度130～156℃，搅拌速度为75～90r/min条件下反应1.5～3h，即得到改性氧化锆；所述的1-氨基丙基磷酸和1,2-二氨基蒽醌的目的为了提高氧化锆的分散性及聚乙烯的阻燃性。(4)、将聚丙烯粒料、聚苯胺、乙醇、苯胺甲基三乙氧基硅烷和甲酸按照质量份数比100：12～15：13～17：2～4：1～3加入到开炼机中，用开炼机在温度170～300℃混合反应0.5～2h，用挤出机在温度170～300℃将改性聚丙烯挤出造粒，即得到聚苯胺改性聚丙烯粒料；所述的聚苯胺的目的为了提高聚丙烯的耐热性及导电性。(5)、将聚苯胺改性聚丙烯、改性氧化锆、碳纤维、改性硫酸镁和N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺按照质量份数比100：4～6：2～5：3～6：1～2加入到开炼机中，用开炼机在温度170～300℃混合反应0.5～2h，用挤出机在温度170～300℃将改性聚丙烯挤出造粒，即得到改性聚丙烯粒料。该专利技术的有益效果在于：1、采用二苯基甲烷二异氰酸酯对硫酸镁表面改性，不仅可以提高硫酸镁在聚丙烯中的相容性，而且还可以提高硫酸镁表面化学活性，与改性聚丙烯发生交联反应，一方面可以提高硫酸镁在聚丙烯中的分散性及相容性，另一方面还可以提高聚丙烯的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度等力学强度；2、聚丙烯酸钠在氧化锆制备过程中，不仅可以作为增黏剂使用，而且还可以作为表面活性剂使用，一方面可以提高硝酸锆在反应体系中的分散性，另一方面，还可以促使油包水微乳体系的形成，当体系中不断加入碳酸钠和环氧氯丙烷等弱碱性物质时，油包水微乳体系慢慢破坏，释放出硝酸锆，锆离子与碳酸钠水解产生的氢氧根离子结合生成纳米氢氧化锆，纳米氢氧化锆在高温下生成纳米氧化锆，纳米氧化锆具有优异的紫外线屏蔽效果，可以赋予聚丙烯优异的耐紫外线性能；3、1-氨基丙基磷酸和1,2-二氨基蒽醌不仅可以很好的分散氧化锆，还可以发生缩聚反应，生成具有高阻燃性能的1-氨基丙基磷酸-1,2-二氨基蒽醌聚合物，此聚合物不仅可以赋予聚丙烯优异的阻燃性能及耐热性能，还可以提高氧化锆在聚丙烯中的分散性和相容性；4、由于银纹增韧机理，改性氧化锆可以提高聚丙烯的力学强度及韧性；5、聚苯胺改性聚丙烯粒料，可以提高聚丙烯与改性填料相容性的同时，还可以与改性填料发生交联反应，提高改性填料在聚丙烯中的分散性、相容性、化学稳定性、耐热性、导电性及力学强度；6、碳纤维的导热性好，不仅可以提高聚丙烯的导热性，还可以增强聚丙烯的力学强度。具体实施方式下面结合实施例对该专利技术的具体实施方式进行描述，以便更好的理解该专利技术。实施例1一种改性聚丙烯，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份硫酸镁、19份乙醇和27份二苯基甲烷二异氰酸酯加入到反应器中，搅拌速度为60r/min，维持体系温度50℃条件下反应2h，经90℃，-0.06MPa减压蒸馏2h，120℃干燥2h，得到改性硫酸镁；(2)、称取100份硝酸锆、130份乙醇、65份聚丙烯酸钠、28份环氧氯丙烷、14份碳酸钠和29份水加入到反应釜中，搅拌速度为90r/min，维持体系温度63℃条件下反应2.5h，经过滤、1L水洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，400℃焙烧3h，得到氧化锆；(3)、称取100份氧化锆、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性聚丙烯的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：聚苯胺改性聚丙烯、改性氧化锆、碳纤维、改性硫酸镁和 N,N’‑双‑(3‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酰基)己二胺，所述的聚苯胺改性聚丙烯、改性氧化锆、碳纤维、改性硫酸镁和 N,N’‑双‑(3‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酰基)己二胺的质量份数比为100：4～6：2～5：3～6：1～2加入到开炼机中，用开炼机在温度170～300℃混合反应0.5～2h，用挤出机在温度170～300℃将改性聚丙烯挤出造粒，其中，所述的聚苯胺改性聚丙烯粒料由聚丙烯粒料、聚苯胺、乙醇、苯胺甲基三乙氧基硅烷和甲酸反应制得，所述的聚丙烯粒料、聚苯胺、乙醇、苯胺甲基三乙氧基硅烷和甲酸的质量份数比为100：12～15：13～17：2～4：1～3加入到开炼机中，用开炼机在温度170～300℃混合反应0.5～2h，用挤出机在温度170～300℃将改性聚丙烯挤出造粒，所述的改性氧化锆由氧化锆、1‑氨基丙基磷酸、1,2‑二氨基蒽醌、乙醇和苯胺甲基三乙氧基硅烷反应制得，所述的氧化锆、1‑氨基丙基磷酸、1,2‑二氨基蒽醌、乙醇和苯胺甲基三乙氧基硅烷的质量份数比为100：150～180：90～120：200～270：3～7加入到反应釜中，在温度130～156 ℃，搅拌速度为75～90r/min条件下反应1.5～3 h，所述的氧化锆由硝酸锆、乙醇、聚丙烯酸钠、环氧氯丙烷、碳酸钠和水反应制得，所述的硝酸锆、乙醇、聚丙烯酸钠、环氧氯丙烷、碳酸钠和水的质量份数比为100：120～150：50～70：20～36：10～18：23～34加入到反应釜中，搅拌速度为70～110r/min，维持体系温度50～70 ℃条件下反应2～4h，经过滤、1L水洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，400℃焙烧3h，所述的改性硫酸镁由硫酸镁、乙醇和二苯基甲烷二异氰酸酯反应制得，所述的硫酸镁、乙醇和二苯基甲烷二异氰酸酯的质量份数比为100：12～25：21～30。...

【技术特征摘要】
1.一种改性聚丙烯的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：聚苯胺改性聚丙烯、改性氧化锆、碳纤维、改性硫酸镁和N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺，所述的聚苯胺改性聚丙烯、改性氧化锆、碳纤维、改性硫酸镁和N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺的质量份数比为100：4～6：2～5：3～6：1～2加入到开炼机中，用开炼机在温度170～300℃混合反应0.5～2h，用挤出机在温度170～300℃将改性聚丙烯挤出造粒，其中，所述的聚苯胺改性聚丙烯粒料由聚丙烯粒料、聚苯胺、乙醇、苯胺甲基三乙氧基硅烷和甲酸反应制得，所述的聚丙烯粒料、聚苯胺、乙醇、苯胺甲基三乙氧基硅烷和甲酸的质量份数比为100：12～15：13～17：2～4：1～3加入到开炼机中，用开炼机在温度170～300℃混合反应0.5～2h，用挤出机在温度170～300℃将改性聚丙烯挤出造粒，所述的改性氧化锆由氧化锆、1-氨基丙基磷酸、1,2-二氨基蒽醌、乙醇和苯胺甲基三乙氧基硅烷反应制得，所述的氧化锆、1-氨基丙基磷酸、1,2-二氨基蒽醌、乙醇和苯胺甲基三乙氧基硅烷的质量份数比为100...

【专利技术属性】
技术研发人员：王尧尧，
申请(专利权)人：王尧尧，
类型：发明
国别省市：福建,35