一种具有刚韧、耐热、高阻燃性能的聚丙烯复合材料制造技术

本发明专利技术涉及一种具有刚韧、耐热、高阻燃性能的聚丙烯复合材料，包括如下重量份材料经过熔融共混挤出获得：聚丙烯92

【技术实现步骤摘要】
一种具有刚韧、耐热、高阻燃性能的聚丙烯复合材料


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种具有刚韧、耐热、高阻燃性能的聚丙烯复合材料。

技术介绍

[0002]聚丙烯(PP)是一种价格低廉的热塑性通用塑料，具有比重小、易回收、加工方便、化学稳定性好等优点，广泛应用于各个领域；但是PP同时也存在耐热性不佳，导致制品黄变、龟裂、粉化后力学等性能急剧下降或劣变而报废。因此人们对聚丙烯制品提出了更高的要求，一方面要求聚丙烯容器具有较高的耐热性能，保证在较高温度下反复使用时不发生变形，另一方面要求材料具有一定的刚度和韧性，确保制品不受外部因素而失效。为此，需要对聚丙烯的耐热性、刚度及韧性进行改进。
[0003]为了改善聚丙烯的耐热性、强度及韧性，研究工作者进行了大量的研究。CN107474397A中公开了使用通过控制聚合条件得到的两种类型的聚丙烯树脂和成核剂提高了组合物的强度和韧性，虽然该方法效果明显但是生产聚丙烯树脂条件苛刻复杂。CN101759914A中公开了通过加入矿物晶须增强剂、弹性体、无机填充剂、相容剂等及其他助剂虽然改善了刚性低、耐热性不高并提高了冲击强度，但是改善不明显，尤其是冲击强度和刚性。屈国梁等人专利技术的一种高透明、耐热抗冲击改性聚丙烯复合材料及其制备方法中，通过添加聚4
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甲基戊烯
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1、LLDPE、相容剂及其他助剂得到一种耐热抗冲聚丙烯组合物，但是使用的相容剂有毒有味，且使用的聚4
‑
甲基戊烯
‑
1本身耐环境差、易氧化降解。

技术实现思路

[0004]为了改善聚丙烯的耐热性、强度及韧性，而提供一种具有刚韧、耐热、高阻燃性能的聚丙烯复合材料。本专利技术将聚丙烯与含硫醚基团的液晶聚酯进行复合得到的材料具有较好的耐热性、强度以及韧性。
[0005]为了达到以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]一种具有刚韧、耐热、高阻燃性能的聚丙烯复合材料，所述复合材料是包括将如下原材料：聚丙烯、含硫醚基团的液晶聚酯、填充剂、添加剂经过熔融共混挤出获得。
[0007]进一步地，所述复合材料按重量份计包括如下原材料：聚丙烯92
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97份、含硫醚基团的液晶聚酯3
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8份、填充剂10
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14份，添加剂3.1
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6.5份。
[0008]进一步地，所述含硫醚基团的液晶聚酯具有刚韧、耐热、高阻燃优异性能，所述含硫醚基团的液晶聚酯是式Ⅰ结构化合物和/或式II结构化合物：
[0009][0010]其中R1为氢原子、甲基、苯基中的一种；R2为苯基、连苯基、对二甲基苯、对二甲基联苯中的一种。
[0011]以上式Ⅰ结构化合物或式II结构化合物的含硫醚基团的液晶聚酯可通过相应的硫醇单体与丙烯酸酯类化合物进行点击化学的加成反应后再进行水解可获得具有硫醚基团的芳香二酸单体，然后将其与芳香二羟基单体进行醇与酸的酯化
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缩聚反应即可得到。点击化学反应的方法与酯化
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缩聚反应方法均为本领域内的常规反应。
[0012]进一步地，所述填充剂是石墨烯和膨体聚四氟乙烯(ePTFE)的混合物，其中所述石墨烯、所述膨体聚四氟乙烯(ePTFE)的质量比为6:4。
[0013]进一步地，所述添加剂包含抗氧剂、抗紫外线吸收剂、润滑剂中的一种或多种。
[0014]再进一步地，所述润滑剂为季戊四醇四硬脂酸酯、硬脂酸钙、N,N'
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亚乙基双硬脂酰胺中的一种；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂2777中的一种；抗紫外线剂为紫外线吸收剂UV
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3808PP5、紫外线吸收剂UV
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531、紫外线吸收剂UV
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326、抗紫外线剂770中的一种或多种。
[0015]进一步地，所述复合材料按重量份计还包括如下原材料：1
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2份抗氧剂、2
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4份抗紫外线吸收剂、0.1
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0.5份润滑剂。
[0016]有益技术效果：本专利技术选用的含硫醚基团的液晶聚酯具有良好的加工性能，聚酯结构对称较佳，分子结构中同时具有刚性基团和柔性基团，使液晶聚酯兼具一定的强度和柔性；本专利技术采用该含硫醚基团的液晶聚酯、膨体聚四氟乙烯(ePTFE)和石墨烯填充材料作用于聚丙烯，能够获得强度较好且韧性较佳的聚丙烯复合材料；其中的膨体聚四氟乙烯(ePTFE)由于在强剪切作用下具有成纤性，能够保证液晶聚酯、石墨烯在聚丙烯中分散均匀；液晶聚酯、膨体聚四氟乙烯(ePTFE)和石墨烯填充剂的加入提高了聚丙烯复合材料的耐热性能并使得材料具有一定阻燃性。本专利技术材料可应用于包装行业。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术的实施例，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的数值不限制本专利技术的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、
方法应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0019]以下实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定；若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、或相关企业提出的标准要求进行。除非另有说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比。
[0020]本专利技术的具有刚韧、耐热、高阻燃性能的聚丙烯复合材料，包括如下重量份材料：聚丙烯92
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97份、具有如下式Ⅰ和/或式II化学结构的含硫醚基团的液晶聚酯3
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8份、含石墨烯的填充剂10
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14份；
[0021][0022]其中R1为氢原子、甲基、苯基中的一种；R2为苯基、连苯基、对二甲基苯、对二甲基联苯中的一种。
[0023]以上式Ⅰ和/或式II化学结构的含硫醚基团的液晶聚酯的制备过程：
[0024](1)分别采用两个二硫氢基芳香单体化合物T1、T2与丙烯酸酯类化合物ACM进行硫醇与双键的点击加成反应分别得到含硫醚基团的芳香二酯类化合物D1、D2，对其进行水解得到含硫醚基团的芳香二酸单体AC1、AC2；反应过程为常规点击化学加成反应以及酯类化合物的水解；
[0025](2)将含硫醚基团的芳香二酸单体AC1、AC2分别与芳香二羟基单体在催化剂的作用下进行熔融缩聚反应得到上述具有式Ⅰ或式II化学结构的含硫醚基团的液晶聚酯，反应过程为常规的酸与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有刚韧、耐热、高阻燃性能的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述复合材料是包括将如下原材料：聚丙烯、含硫醚基团的液晶聚酯、填充剂、添加剂经过熔融共混挤出获得。2.根据权利要求1所述的一种具有刚韧、耐热、高阻燃性能的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述复合材料按重量份计包括如下原材料：聚丙烯92
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97份、含硫醚基团的液晶聚酯3
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8份、填充剂10
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14份，添加剂3.1
‑
6.5份。3.根据权利要求1或2所述的一种具有刚韧、耐热、高阻燃性能的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述含硫醚基团的液晶聚酯为式Ⅰ结构化合物和/或式Ⅱ结构化合物：其中，所述式Ⅰ结构化合物和/或式Ⅱ结构化合物中R1为氢原子、甲基、苯基中的一种，R2为苯基、联苯基、对二甲基苯、对二甲基联苯中的一种。4.根据权利要求3所述的一种具有刚韧、耐热、高阻燃性能的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述填充剂是石墨烯和膨体聚四氟乙烯的混合物，其中所述石墨烯、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫红，潘凯，李军，苑红亮，张丽平，
申请(专利权)人：常州瑞杰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：