一种聚丙烯复合材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及聚丙烯改性技术领域，且公开了一种聚丙烯复合材料，N

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯复合材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及聚丙烯改性
，具体为一种聚丙烯复合材料及制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯作为广泛应用的通用塑料，具有加工性好、耐溶剂性优良、耐热性好等优点，在纺织业、农林业、机械制造业等行业有着重要的应用，为了提高聚丙烯的综合性能，拓展聚丙烯的发展和应用，近年来世界各国都在大力发展功能性聚丙烯复合材料。
[0003]目前可以利用聚氨酯、纤维素、聚酰亚胺等高分子生物质对聚丙烯进行增强改性，如论文《汽车内饰用汉麻纤维增强聚丙烯复合材料的制备及性能研究》，报道了利用汉麻纤维对聚丙烯增强改性，提高了材料的热稳定性和力学强度。《稀土成核剂改性的无规共聚聚丙烯抗菌塑料的性能表征》，报道了利用二氧化钛抗菌剂和有机季铵盐抗菌剂对聚丙烯抗菌改性，得到性能优良的抗菌塑料。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种聚丙烯复合材料，解决了聚丙烯抗菌性和力学性能不高的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种聚丙烯复合材料，制备方法为以下步骤：
[0008]S1：将100重量份数的侧链氨基聚氨酯接枝纤维素和30
‑
70重量份数环氧丙基十二烷基季铵盐分散到N,N
‑
二甲基甲酰胺中，加热至70
‑
90℃，搅拌反应3
‑
8h，得到侧链季铵盐聚氨酯接枝纤维素。
[0009]S2：将100重量份数的聚丙烯、2
‑
10重量份数的侧链季铵盐聚氨酯接枝纤维素、0.2
‑
0.4重量份的抗氧剂置于高速混合机中混合均匀，然后将物料置于双螺杆挤出机中，熔融并挤出母粒，得到聚丙烯复合材料。
[0010]优选的，所述侧链氨基聚氨酯接枝纤维素按照以下方法进行制备：
[0011]S3：将N
‑
Boc氨基乙基丙烯酸酯和二乙醇胺加入到醇溶剂中，在40
‑
70℃中搅拌反应6
‑
12h，得到N
‑
Boc氨基乙基丙酸酯基二乙醇胺。
[0012]S4：将12
‑
20重量份数的N
‑
Boc氨基乙基丙酸酯基二乙醇胺和100重量份数的纤维素加入到N,N
‑
二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后滴加40
‑
55重量份数的二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，将粗产物置于到二氯甲烷中，分散均匀后在冰浴下滴加三氟乙酸，在室温下搅拌反应4
‑
10h，得到侧链氨基聚氨酯接枝纤维素。
[0013]优选的，所述S3中N
‑
Boc氨基乙基丙烯酸酯和二乙醇胺的反应摩尔比控制为1:1.2
‑
1.5。
[0014]优选的，所述S4中二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯甲烷
二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯中的任一种。
[0015]优选的，所述S4中二月桂酸二丁基锡的用量为0.1
‑
0.25％。
[0016]优选的，所述S4中聚合反应在氮气气氛中65
‑
80℃中进行2
‑
5h，
[0017]优选的，所述S4中三氟乙酸的用量为15
‑
30％。
[0018](三)有益的技术效果
[0019]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益技术效果：
[0020]该一种聚丙烯复合材料，利用N
‑
Boc氨基乙基丙烯酸酯和二乙醇胺进行反应，得到N
‑
Boc氨基乙基丙酸酯基二乙醇胺，含有两个羟乙基可以作为二醇单体，与二异氰酸酯单体在纤维素的羟基位点中发生接枝共聚，生成聚氨酯分子链，进一步脱去N
‑
boc保护，得到侧链氨基聚氨酯接枝纤维素，然后侧链的氨基再与环氧丙基十二烷基季铵盐进行反应，从而在聚氨酯分子链的侧链引入了丰富的烷基季铵盐抗菌基团，得到的侧链氨基聚氨酯接枝纤维素对聚丙烯进行共混改性。纤维素经过聚氨酯接枝修饰后，与聚丙烯的界面相容性更好，起到很好的增强改性效果，对聚丙烯的拉伸性能有明显提高，并且引入的烷基季铵盐具有很强的抗菌效果，赋予了聚丙烯优异的抗菌性能。
附图说明
[0021]图1是N
‑
Boc氨基乙基丙酸酯基二乙醇胺的制备反应图。
[0022]图2是侧链季铵盐聚氨酯接枝纤维素的制备反应图。
具体实施方式
[0023]为实现上述目的，本专利技术提供以下实施方式和实施例：一种聚丙烯复合材料，制备方法为以下步骤：
[0024](1)将反应摩尔比为1:1.2
‑
1.5的N
‑
Boc氨基乙基丙烯酸酯和二乙醇胺加入到甲醇或乙醇溶剂中，在40
‑
70℃中搅拌反应6
‑
12h，反应后减压浓缩，用去离子水和二氯甲烷萃取，将二氯甲烷相干燥除去水分并用乙醚洗涤粗产物，得到N
‑
Boc氨基乙基丙酸酯基二乙醇胺。
[0025](2)将12
‑
20重量份数的N
‑
Boc氨基乙基丙酸酯基二乙醇胺和100重量份数的纤维素加入到N,N
‑
二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后滴加40
‑
55重量份数的甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯中的任一种二异氰酸酯，以及0.1
‑
0.25％的二月桂酸二丁基锡，在氮气气氛中65
‑
80℃中搅拌聚合反应2
‑
5h，反应后加入去离子水沉淀，过滤，去离子水和乙醇洗涤粗产物，然后再置于到二氯甲烷中，分散均匀后在冰浴下滴加15
‑
30％的三氟乙酸，在室温下搅拌反应4
‑
10h，反应后过滤溶剂，去离子水和乙醇洗涤粗产物，得到侧链氨基聚氨酯接枝纤维素。
[0026](3)将100重量份数的侧链氨基聚氨酯接枝纤维素和30
‑
70重量份数环氧丙基十二烷基季铵盐分散到N,N
‑
二甲基甲酰胺中，加热至70
‑
90℃，搅拌反应3
‑
8h，反应后加入去离子水沉淀，过滤，去离子水和乙醇洗涤粗产物，得到侧链季铵盐聚氨酯接枝纤维素。
[0027](4)将100重量份数的聚丙烯、2
‑
10重量份数的侧链季铵盐聚氨酯接枝纤维素、0.2
‑
0.4重量份的抗氧剂置于高速混合机中混合均匀，然后将物料置于双螺杆挤出机中，熔融并挤出母粒，得到聚丙烯复合材料。
[0028]将聚丙烯复合材料通过射机注塑成型，通过万能材料试验机按照GB/T1040
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于：所述聚丙烯复合材料按照以下方法进行制备：S1：将100重量份数的侧链氨基聚氨酯接枝纤维素和30
‑
70重量份数环氧丙基十二烷基季铵盐分散到N,N
‑
二甲基甲酰胺中，加热至70
‑
90℃，搅拌反应3
‑
8h，得到侧链季铵盐聚氨酯接枝纤维素。S2：将100重量份数的聚丙烯、2
‑
10重量份数的侧链季铵盐聚氨酯接枝纤维素、0.2
‑
0.4重量份的抗氧剂置于高速混合机中混合均匀，然后将物料置于双螺杆挤出机中，熔融并挤出母粒，得到聚丙烯复合材料。2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：所述侧链氨基聚氨酯接枝纤维素按照以下方法进行制备：S3：将N
‑
Boc氨基乙基丙烯酸酯和二乙醇胺加入到醇溶剂中，在40
‑
70℃中搅拌反应6
‑
12h，得到N
‑
Boc氨基乙基丙酸酯基二乙醇胺。S4：将12
‑
20重量份数的N
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Boc氨基乙基丙酸酯基二乙醇胺和100重量份数的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐健，卢建飞，房翠，
申请(专利权)人：南京金陵塑胶化工有限公司，
类型：发明
国别省市：