一种抗冲击聚丙烯改进复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗冲击聚丙烯改进复合材料及其制备方法，涉及化工材料技术领域。本发明专利技术包括以下组分的原料制备而成：47wt％～65wt％的聚丙烯、15wt％～35wt％的玻璃纤维、二氧化硅填料10wt％～20wt％，15wt％～45wt％的无机纳米粒子、0.3wt％～0.9wt％的抗氧剂和0.2wt％～0.9wt％的润滑剂、相容剂0.8wt％～3wt％、其它助剂0wt％～1wt％、增韧剂3wt％～5wt％。本发明专利技术充分利用二氧化硅填料、无机纳米粒子、玻璃纤维，以及增韧剂和玻璃纤维协同增韧，所制备的聚丙烯复合材料在持有较强的抗冲击性能的同时，也具有优异的高刚性，同时制备的材料还具有良好的韧性；并且采用本发明专利技术提供的方法制备可以以较低的成本制备出低温抗冲击性好的聚丙烯复合材料，节省生产成本。

An improved impact polypropylene composite and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种抗冲击聚丙烯改进复合材料及其制备方法
本专利技术属于化工材料
，特别是涉及一种抗冲击聚丙烯改进复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯原料来源丰富，价格便宜，相对密度小，加工性能优良，屈服强度、拉伸强度及弹性模量均较高，电绝缘性良好，耐应力龟裂及耐化学药品性能较佳，其制品无毒无味、光泽性好，因此被广泛的应用于汽车、机械、家电、包装等领域。但聚丙烯成型收缩率大、质脆，缺口冲击强度低，特别是低温时尤为严重，随着聚丙烯在各行业需求的逐步增长及科学技术的发展，人们对聚丙烯材料的综合性能要求越来越高，导致其很多性能急需改进。聚丙烯在实际的应用中，通常与其他多种材料进行配混，使聚丙烯具有工程树脂的性能。但用于填充改性的材料与聚丙烯的相容性大多较差，无法直接将填料加入到聚丙烯中，因此对于填料的改性方法极为关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗冲击聚丙烯改进复合材料及其制备方法，解决了现有的聚丙烯复合材料低温抗冲击能力差，填料与聚丙烯混合形容性不理想的问题。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术为一种抗冲击聚丙烯改进复合材料，包括按重量份数计，由包括以下组分的原料制备而成：47wt％～65wt％的聚丙烯、15wt％～35wt％的玻璃纤维、二氧化硅填料10wt％～20wt％，15wt％～45wt％的无机纳米粒子、0.3wt％～0.9wt％的抗氧剂和0.2wt％～0.9wt％的润滑剂、相容剂0.8wt％～3wt％、其它助剂0wt％～1wt％、增韧剂3wt％～5wt％。进一步地，所述聚丙烯为熔体流动速率为5～30g/10min的均聚聚丙烯。进一步地，所述二氧化硅填料使用硅烷偶联剂修饰，所述硅烷偶联剂为异丙烯氧基偶联剂或乙酰氧基偶联剂。进一步地，所述无机纳米粒子为用偶联剂表面活化处理过的无机纳米粒子，所述无机纳米粒子为碳酸钙，所述碳酸钙包括30wt％～40wt％的粒径为20nm的碳酸钙、15wt％～25wt％的粒径为55nm的碳酸钙。进一步地，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂，其中主抗氧剂选自受阻酚或硫酯类抗氧剂，辅抗氧剂选用亚磷酸盐或酯类抗氧剂。进一步地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，其熔体流动速率为30～50g/10min。进一步地，所述其它助剂是抗紫外线剂或颜料。一种抗冲击聚丙烯改进复合材料的制备方法，包括如下具体步骤：步骤1：按重量配比称取原料；步骤2：混料：将步骤1中称取的原料在高速混合器中混合均匀；其中，混料时首先将步骤1称取的碳酸钙、玻璃纤维、二氧化硅填料、增韧剂，加入到高速混合器中混合均匀后，再加入步骤1中的聚丙烯，高速混合器中干混3～5分钟，然后，再加入步骤1中的抗氧剂、润滑剂、相容剂、其它助剂、增韧剂高速混合5～6分钟搅拌混合均匀；步骤3：熔融挤出、造粒：将步骤2所得混合料加入到双螺杆挤出机的喂料口，通过充分熔融后挤出，并经冷却、造粒、干燥后，即得到聚丙烯复合材料。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过在聚丙烯复合材料中添加适量的玻璃纤维、二氧化硅填料、无机纳米粒子和增韧剂，充分利用二氧化硅填料、无机纳米粒子、玻璃纤维，以及增韧剂和玻璃纤维协同增韧，所制备的聚丙烯复合材料在持有较强的抗冲击性能的同时，也具有优异的高刚性，同时制备的材料还具有良好的韧性；并且采用本专利技术提供的方法制备可以以较低的成本制备出低温抗冲击性好的聚丙烯复合材料，节省生产成本。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。具体实施方式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，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术为一种抗冲击聚丙烯改进复合材料，包括按重量份数计，由包括以下组分的原料制备而成：47wt％～65wt％的聚丙烯、15wt％～35wt％的玻璃纤维、二氧化硅填料10wt％～20wt％，15wt％～45wt％的无机纳米粒子、0.3wt％～0.9wt％的抗氧剂和0.2wt％～0.9wt％的润滑剂、相容剂0.8wt％～3wt％、其它助剂0wt％～1wt％、增韧剂3wt％～5wt％。其中，聚丙烯为熔体流动速率为5～30g/10min的均聚聚丙烯。其中，二氧化硅填料使用硅烷偶联剂修饰，所述硅烷偶联剂为异丙烯氧基偶联剂或乙酰氧基偶联剂。其中，无机纳米粒子为用偶联剂表面活化处理过的无机纳米粒子，所述无机纳米粒子为碳酸钙，所述碳酸钙包括30wt％～40wt％的粒径为20nm的碳酸钙、15wt％～25wt％的粒径为55nm的碳酸钙。其中，抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂，其中主抗氧剂选自受阻酚或硫酯类抗氧剂，辅抗氧剂选用亚磷酸盐或酯类抗氧剂。其中，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，其熔体流动速率为30～50g/10min。其中，其它助剂是抗紫外线剂或颜料。一种抗冲击聚丙烯改进复合材料的制备方法，包括如下具体步骤：步骤1：按重量配比称取原料；步骤2：混料：将步骤1中称取的原料在高速混合器中混合均匀；其中，混料时首先将步骤1称取的碳酸钙、玻璃纤维、二氧化硅填料、增韧剂，加入到高速混合器中混合均匀后，再加入步骤1中的聚丙烯，高速混合器中干混3～5分钟，然后，再加入步骤1中的抗氧剂、润滑剂、相容剂、其它助剂、增韧剂高速混合5～6分钟搅拌混合均匀；步骤3：熔融挤出、造粒：将步骤2所得混合料加入到双螺杆挤出机的喂料口，通过充分熔融后挤出，并经冷却、造粒、干燥后，即得到聚丙烯复合材料。按照本专利技术，熔融挤出、造粒可以采用本领域技术人员熟知的方法，如将原料放入双螺杆挤出机进行熔融、挤出造粒，本专利技术对此并无特别限制；熔融挤出、造粒时其具体条件为：一区为180～190℃，二区和三区为200～210℃，四区、五区和六区为210～215℃，七区、八区、九区和十区为215～225℃，且停留时间为1～2分钟，压力为10～15MPa。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上公开的本专利技术优选实施例只是用于帮助阐述本专利技术。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该专利技术仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本专利技术的原理和实际应用，从而使所属
技术人员能很好地理解和利用本专利技术。本专利技术仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗冲击聚丙烯改进复合材料，其特征在于，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备而成：47wt％～65wt％的聚丙烯、15wt％～35wt％的玻璃纤维、二氧化硅填料10wt％～20wt％，15wt％～45wt％的无机纳米粒子、0.3wt％～0.9wt％的抗氧剂和0.2wt％～0.9wt％的润滑剂、相容剂0.8wt％～3wt％、其它助剂0wt％～1wt％、增韧剂3wt％～5wt％。

【技术特征摘要】
1.一种抗冲击聚丙烯改进复合材料，其特征在于，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备而成：47wt％～65wt％的聚丙烯、15wt％～35wt％的玻璃纤维、二氧化硅填料10wt％～20wt％，15wt％～45wt％的无机纳米粒子、0.3wt％～0.9wt％的抗氧剂和0.2wt％～0.9wt％的润滑剂、相容剂0.8wt％～3wt％、其它助剂0wt％～1wt％、增韧剂3wt％～5wt％。2.根据权利要求1所述的一种抗冲击聚丙烯改进复合材料，其特征在于，所述聚丙烯为熔体流动速率为5～30g/10min的均聚聚丙烯。3.根据权利要求1所述的一种抗冲击聚丙烯改进复合材料，其特征在于，所述二氧化硅填料使用硅烷偶联剂修饰，所述硅烷偶联剂为异丙烯氧基偶联剂或乙酰氧基偶联剂。4.根据权利要求1所述的一种抗冲击聚丙烯改进复合材料，其特征在于，所述无机纳米粒子为用偶联剂表面活化处理过的无机纳米粒子，所述无机纳米粒子为碳酸钙，所述碳酸钙包括30wt％～40wt％的粒径为20nm的碳酸钙、15wt％～25wt％的粒径为55nm的碳酸钙。5.根据权利要求1所述的一种抗冲击聚丙烯改进复合材料，其特征在于，所述抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟建明，隋秀鹏，劳一峰，
申请(专利权)人：浙江绍兴三锦石化有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33