本发明专利技术公开了一种改性聚丙烯复合材料，包括如下重量份的各组分：着色聚丙烯73‑85份、硫基松香改进剂12‑14份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵6‑8份、聚磷酸铵1‑2份、纳米碳酸钙1‑2份。本发明专利技术制备的着色聚丙烯中含有大量的酚羟基并且支链上接枝的直接染料上含有氨基还有羧基，同时硫基松香改进剂中含有羧基，能够在高温熔融状态写通过氢键作用结合，进而使得硫基松香改进剂负载在着色聚丙烯表面，并且松香本身具有较高的耐高低温性能，经过在松香中引入硅氧键后，由于硅氧键的键能高，进一步增强了松香的耐高低温性能，由于松香负载在着色聚丙烯表面进而对着色聚丙烯具有一定的防护作用，提高了着色聚丙烯的耐高低温性能。
A modified polypropylene composite and its preparation process
【技术实现步骤摘要】
一种改性聚丙烯复合材料及其制备工艺
本专利技术属于聚丙烯材料制备领域，涉及一种改性聚丙烯复合材料及其制备工艺。
技术介绍
聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，并且其电绝缘性能好，被广泛应用于绝缘防护套等制备，但是聚丙烯的制品耐寒性差，低温冲击强度低，制品在使用中易受光、热和氧的作用而老化，同时其着色性不好，难以着色，并且现有的着色方法是通过直接将聚丙烯与色料进行熔融挤出制备色母粒，由于其难以着色，造成制备的色母粒色彩不均匀，并且在紫外线作用下容易褪色。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改性聚丙烯复合材料及其制备工艺，通过制备着色聚丙烯，使得直接染料能够通过化学作用负载在聚丙烯上，不仅负载均匀，并且着色牢固，不易褪色，解决了现有的色母粒色彩不均匀的情况。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种改性聚丙烯复合材料，包括如下重量份的各组分：着色聚丙烯73-85份、硫基松香改进剂12-14份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵6-8份、聚磷酸铵1-2份、纳米碳酸钙1-2份；其中着色聚丙烯的具体制备过程如下：步骤1：将聚丙烯和4-烯丙氧基-2-羟基苯并苯酮同时加入密炼机中，在170-175℃下密炼混合1-2min后向其中加入过氧化苯甲酰，保持温度不变密炼50-60min，将得到的物料加入螺杆挤出机中挤出造粒，得到改性聚丙烯母粒；其中每克聚丙烯中加入4-烯丙氧基-2-羟基苯并苯酮0.14-0.16g，加入过氧化苯甲酰0.15-0.16g；聚丙烯在过氧化苯甲酰的引发下产生自由基，同时4-烯丙氧基-2-羟基苯并苯酮中的烯丙基也能够在引发剂的作用下产生自由基，进而使得聚丙烯和4-烯丙氧基-2-羟基苯并苯酮发生自由基反应，将4-烯丙氧基-2-羟基苯并苯酮接枝在聚丙烯侧链上制备的改性聚丙烯母粒含有酚羟基，同时酚羟基的间位上含有-O-键，邻位上含有羰基，酚羟基是邻对位定位基团，其邻对位上的氢比较活波，同时羰基为间位定位基，其间位即酚羟基的对位的氢活波性增强，同时-O-键为邻对位定位基，其邻位即酚羟基的对位，通过-O-键的作用，进一步增强了酚羟基对位的活性，进而使得酚羟基的对位具有极高的活性，能够进行反应；步骤2：将二甲基甲砜、环己酮、醋酸乙酯、浓硫酸和浓硝酸按照质量比为7：1：0.3：1.1：0.8的比例混合得到混合溶剂，然后将改性聚丙烯母粒加入混合溶剂中升温至120-130℃搅拌溶解，接着将直接染料加入水中配置成质量浓度为55-60％的溶液，然后将直接染料溶液和多聚甲醛同时加入反应容器中，保持温度不变搅拌反应1-2h，然后在向反应容器中加入一定量的浓硫酸，保持温度不变回流反应2-3h，接着进行蒸发浓缩，然后将浓缩后的产物进行减压蒸馏得到着色聚丙烯；其中每克改性聚丙烯母粒中加入混合溶剂11-12mL,加入直接染料0.18-0.19g，加入多聚甲醛0.21-0.22g，第二次加入浓硫酸的体积为混合溶剂体积的7％，由于改性聚丙烯母粒侧链上酚羟基对位的氢活性较强，并且直接颜料中均含有氨基，其中的氨基均含有活波氢，在酸性条件下，两者能够通过多聚甲醛进行氨甲基化反应，进而使得直接染料接枝在改性聚丙烯母粒侧链酚羟基的对位上，使得制备的着色聚丙烯直接具有直接染料的颜色，同时由于直接黑染料通过化学作用均匀接枝在聚丙烯侧链上，进而使得制备的着色聚丙烯颜色均匀，进而有效的实现聚丙烯的染色效应，解决了聚丙烯难着色难以及不均匀的问题，同时由于聚丙烯上均匀接枝有大量的酚羟基，通过酚羟基的氢能够脱落下来与自由基反应使自由基失去活性，进而抑制自由基反应；硫基松香改进剂的具体制备过程如下：将松香和丙酮同时加入三口烧瓶中搅拌溶解，然后向三口烧瓶中加入过氧化苯甲酰，升温至90-95℃搅拌反应30-40min，接着通过滴液漏斗分别向反应容器中滴加硫代丙酸-S-烯丙酯和四甲基四乙烯基环四硅氧烷，控制滴加速度为8-9mL/min，滴加完全后控制温度不变搅拌反应2-3h，然后升温至120-125℃回流反应4-5h，然后将得到的产物进行蒸发除去其中的溶剂，得到硫基松香改进剂；其中每克松香中加入丙酮30-35mL,加入过氧化苯甲酰胺0.9-1g，加入硫代丙酸-S-烯丙酯0.67-0.71g，加入四甲基四乙烯基环四硅氧烷0.48-0.52g；由于松香中含有不饱和键，在过氧化苯甲酰的引发下能够与硫代丙酸-S-烯丙酯和四甲基四乙烯基环四硅氧烷进行自由基聚合反应，进而使得制备的松香产物中既含有硫元素又含有大量的硅元素；一种改性聚丙烯复合材料的具体制备过程如下：按照一定的比例将着色聚丙烯和硫基松香改进剂同时加入密炼机中升温至180-185℃塑炼20-30min，然后向其中加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、聚磷酸铵和纳米碳酸钙，保持温度不变，继续塑炼60-70s，然后将得到的产物经过螺杆挤出机挤出后造粒，得到改性聚丙烯复合材料；由于着色聚丙烯中含有大量的酚羟基并且支链上接枝的直接染料上含有氨基还有羧基，同时硫基松香改进剂中含有羧基，能够在高温熔融状态写通过氢键作用结合，进而使得硫基松香改进剂负载在着色聚丙烯表面，由于松香本身具有较高的粘合作用，能够与着色聚丙烯牢固复合，同时松香具有一定的软化作用能够提高着色聚丙烯的弹性，并且松香本身具有较高的耐高低温性能，经过在松香中引入硅氧键后，由于硅氧键的键能高，进一步增强了松香的耐高低温性能，由于松香负载在着色聚丙烯表面进而对着色聚丙烯具有一定的防护作用，提高了着色聚丙烯的耐高低温性能，并且由于内层的聚丙烯中引入的酚羟基中的氢能够脱落下来与自由基反应使自由基失去活性，进而抑制自由基反应，但是反应生成的氢过氧化物ROOH在一定浓度下分解为新的自由基，又将推进自由基的氧化反应，而外层松香层中含有的硫元素能够使ROOH转化为稳定的非自由基化合物，进而完全抑制聚合物材料的氧化，起到稳定的作用，进而使得通过外层松香层和内层着色聚丙烯层自身的抗氧化作用相协同，能够有效提高复合材料的抗氧化性能，同时外层的松香防护层的阻挡作用能够提高着着色聚丙烯的色牢度和抗氧化性能，进而有效防止在高温或者紫外线作用下着色聚丙烯变色。本专利技术的有益效果：1、本专利技术通过制备着色聚丙烯，使得直接染料能够通过化学作用负载在聚丙烯上，不仅负载均匀，并且着色牢固，不易褪色，解决了现有的色母粒色彩不均匀的情况。2、本专利技术制备的着色聚丙烯中含有大量的酚羟基并且支链上接枝的直接染料上含有氨基还有羧基，同时硫基松香改进剂中含有羧基，能够在高温熔融状态写通过氢键作用结合，进而使得硫基松香改进剂负载在着色聚丙烯表面，由于松香本身具有较高的粘合作用，能够与着色聚丙烯牢固复合，同时松香具有一定的软化作用能够提高着色聚丙烯的弹性，并且松香本身具有较高的耐高低温性能，经过在松香中引入硅氧键后，由于硅氧键的键能高，进一步增强了松香的耐高低温性能，由于松香负载在着色聚丙烯表面进而对着色聚丙烯具有一定的防护作用，提高了着色聚丙烯的耐高低温性能。3、本专利技术制备的复合材料内层为着色聚丙烯，外层为松香防护层，内层的聚丙烯中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改性聚丙烯复合材料，其特征在于，包括如下重量份的各组分：/n着色聚丙烯73-85份、硫基松香改进剂12-14份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵6-8份、聚磷酸铵1-2份、纳米碳酸钙1-2份；/n其中硫基松香改进剂的具体制备过程如下：将松香和丙酮同时加入三口烧瓶中搅拌溶解，然后向三口烧瓶中加入过氧化苯甲酰，升温至90-95℃搅拌反应30-40min，接着通过滴液漏斗分别向反应容器中滴加硫代丙酸-S-烯丙酯和四甲基四乙烯基环四硅氧烷，控制滴加速度为8-9mL/min，滴加完全后控制温度不变搅拌反应2-3h，然后升温至120-125℃回流反应4-5h，然后将得到的产物进行蒸发除去其中的溶剂，得到硫基松香改进剂。/n
【技术特征摘要】
1.一种改性聚丙烯复合材料，其特征在于，包括如下重量份的各组分：
着色聚丙烯73-85份、硫基松香改进剂12-14份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵6-8份、聚磷酸铵1-2份、纳米碳酸钙1-2份；
其中硫基松香改进剂的具体制备过程如下：将松香和丙酮同时加入三口烧瓶中搅拌溶解，然后向三口烧瓶中加入过氧化苯甲酰，升温至90-95℃搅拌反应30-40min，接着通过滴液漏斗分别向反应容器中滴加硫代丙酸-S-烯丙酯和四甲基四乙烯基环四硅氧烷，控制滴加速度为8-9mL/min，滴加完全后控制温度不变搅拌反应2-3h，然后升温至120-125℃回流反应4-5h，然后将得到的产物进行蒸发除去其中的溶剂，得到硫基松香改进剂。
2.根据权利要求1所述的一种改性聚丙烯复合材料，其特征在于，着色聚丙烯的具体制备过程如下：
步骤1：将聚丙烯和4-烯丙氧基-2-羟基苯并苯酮同时加入密炼机中，在170-175℃下密炼混合1-2min后向其中加入过氧化苯甲酰，保持温度不变密炼50-60min，将得到的物料加入螺杆挤出机中挤出造粒，得到改性聚丙烯母粒；
步骤2：将二甲基甲砜、环己酮、醋酸乙酯、浓硫酸和浓硝酸按照质量比为7：1：0.3：1.1：0.8的比例混合得到混合溶剂，然后将改性聚丙烯母粒加入混合溶剂中升温至120-130℃搅拌溶解，接着将直接染料加入水中配置成质量浓度为55-60％的溶液，然后将直接染料溶液和多...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱峰，朱楠楠，
申请(专利权)人：安徽强茗塑业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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