一种高强度改性PP材料制造技术

本发明专利技术涉及聚丙烯技术领域，且公开了一种高强度改性PP材料，以蒙脱土修饰的丙烯酰胺基团作为聚合位点，先与双端含氢硅油的端Si

【技术实现步骤摘要】
一种高强度改性PP材料


[0001]本专利技术涉及聚丙烯
，具体为一种高强度改性PP材料。

技术介绍

[0002]聚丙烯的无毒无臭、耐化学腐蚀等性能优良，在纤维制品、医疗器械、化工容器、食品包装等领域有着广泛的应用，但是聚丙烯材料的拉伸、抗冲击等力学性能较差，限制了聚丙烯的应用领域，目前采用增韧剂、抗冲击改性剂等对聚丙烯进行填充改性，可以有效增强聚丙烯的力学性能，如文献《微米二氧化硅改性聚丙烯复合材料的力学性能研究》，报道了通过球磨接枝方式制备了聚丙烯酸酯接枝微米级二氧化硅，然后与聚丙烯共混得到接枝微米二氧化硅改性聚丙烯复合材料，提高了纳米二氧化硅的分散性，增强了微米粒子与基体问的界面相互作用，从而提高了复合材料的力学性能。
[0003]纳米蒙脱土作为天然纳米矿物材料，具有比表面积大、力学性能优良等优点，有机蒙脱土是对蒙脱土表面有机改性，在高分子材料有着广阔的应用前景，如《P(BA
‑
g
‑
MMA)/纳米蒙脱土复合粒子的制备及其增韧PVC的研究》，报道了采用种子乳液聚合法，制备了纳米蒙脱土改性聚丙烯酸丁酯
‑
甲基丙烯酸甲酯核壳接枝共聚物P(BA
‑
g
‑
MMA)，作为增韧剂对聚氯乙烯进行改性，提高了聚氯乙烯的中力学性能；本专利技术合成了新型的共聚物
‑
蒙脱土壳核粒子，对聚丙烯增强改性，提高聚丙烯的拉伸强度、抗冲击强度等力学性能，拓展聚丙烯在塑料鞋、塑料柜、塑料薄膜、管材等领域的发展和应用。
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技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]本专利技术提供了一种共聚物
‑
蒙脱土壳核粒子改性PP材料，解决了PP材料力学性能不高的等问题。
[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：一种高强度改性PP材料，包括以下重量份数的原料制备而成：100重量份数的聚丙烯、1
‑
8重量份数的共聚物
‑
蒙脱土壳核粒子、0.3
‑
0.8重量份数的抗氧剂，所述高强度改性PP材料的制备工艺为：
[0008]S1：向甲苯溶剂中加入100重量份数的丙烯酰胺改性蒙脱土，分散均匀后加入600
‑
1500重量份数的双端含氢硅油和460
‑
1200重量份数的丙烯酰胺改性聚苯乙烯，加热搅拌均匀后滴加含有6
‑
15重量份数催化剂氯铂酸的异丙醇溶液，搅拌进行反应，减压浓缩、依次用甲苯、乙醇洗涤，干燥，制得共聚物
‑
蒙脱土壳核粒子。
[0009]S2：将聚丙烯、共聚物
‑
蒙脱土壳核粒子、抗氧剂加入到高速混合机中混合，然后将物料双螺杆挤出机中在180
‑
200℃中熔融混合、挤出母粒，制得高强度改性PP材料。
[0010]优选的，所述S1中控制反应温度在60
‑
90℃之间，反应时间在6
‑
18h
[0011]优选的，所述丙烯酰胺改性蒙脱土的制备工艺为：
[0012]S3：向甲苯溶剂中加入100重量份数的纳米蒙脱土，分散均匀后加入30
‑
50重量份
的2,4
‑
甲苯二异氰酸酯，在氮气氛围中70
‑
90℃下搅拌反应2
‑
3h，过滤溶剂、丙酮洗涤、干燥，制得TDI改性蒙脱土。
[0013]S4：向反应溶剂中加入100重量份数的TDI改性蒙脱土，分散均匀后加入40
‑
70重量份数的N
‑
(3
‑
氨丙基)甲基丙烯酰胺盐酸盐和1
‑
2重量份数的二月桂酸二丁基锡，在氮气氛围中60
‑
75℃下搅拌反应5
‑
10h，过滤溶剂，依次用蒸馏水、乙醇洗涤，干燥，制得丙烯酰胺改性蒙脱土。
[0014]优选的，所述S4中反应溶剂包括N,N
‑
二甲基甲酰胺、N,N
‑
二甲基乙酰胺、甲苯、丙酮、四氢呋喃。
[0015]优选的，所述S1中丙烯酰胺改性聚苯乙烯的制备工艺为：
[0016]S5：向溶剂中加入100重量份数的氯甲基聚苯乙烯，加热搅拌均匀后加入25
‑
50重量份数的N
‑
(3
‑
氨丙基)甲基丙烯酰胺盐酸盐和18
‑
40重量份数的催化剂，反应后减压浓缩、乙醇洗涤、干燥、制得丙烯酰胺改性聚苯乙烯。
[0017]优选的，所述S5中溶剂包括N,N
‑
二甲基甲酰胺、N,N
‑
二甲基乙酰胺、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、1,4
‑
二氧六环。
[0018]优选的，所述S5中催化剂包括氢氧化钾或氢氧化钠。
[0019]优选的，所述S5中控制反应温度在60
‑
85℃之间，反应时间在12
‑
24h之间。
[0020](三)有益的技术效果
[0021]依次利用2,4
‑
甲苯二异氰酸酯和N
‑
(3
‑
氨丙基)甲基丙烯酰胺盐酸盐对纳米蒙脱土表面改性，得到丙烯酰胺改性蒙脱土，从而在蒙脱土表面修饰了丙烯酰胺基团。以N
‑
(3
‑
氨丙基)甲基丙烯酰胺盐酸盐与氯甲基聚苯乙烯发生取代反应，得到丙烯酰胺改性聚苯乙烯，从而在聚苯乙烯侧链引入了丙烯酰胺基团。
[0022]以蒙脱土修饰的丙烯酰胺基团作为聚合位点，先与双端含氢硅油的端Si
‑
H件发生加成反应，然后依次与丙烯酰胺改性聚苯乙烯、双端含氢硅油发生加成反应，从而实现聚硅氧烷和聚苯乙烯的交联聚合，在纳米蒙脱土表面接枝包覆了聚硅氧烷
‑
聚苯乙烯交联共聚物，形成共聚物
‑
蒙脱土壳核粒子。
[0023]利用共聚物
‑
蒙脱土壳核粒子对聚丙烯填充改性，蒙脱土经过共聚物接枝改性后与聚苯乙烯的相容性优良，提高了蒙脱土壳核粒子在聚丙烯的分散性，壳核粒子中刚性的蒙脱土纳米粒子，以及聚苯乙烯刚性分子链在聚丙烯中形成物理交联位点，起到很好的增强作用，提高了聚丙烯拉伸强度、拉伸模量等力学性能，同时含有柔性的聚硅氧烷分子链具有明显的增韧改性作用，提高了聚丙烯的断裂伸长率和抗冲击强度，实现对聚丙烯的增韧补强作用，提高聚丙烯的拉伸强度、抗冲击强度等力学性能，拓展聚丙烯在塑料鞋、塑料柜、塑料薄膜、管材等领域的发展和应用。
附图说明
[0024]图1是丙烯酰胺改性蒙脱土的合成机理。
[0025]图2是丙烯酰胺改性聚苯乙烯的合成机理。
[0026]图3是共聚物
‑
蒙脱土壳核粒子的合成机理。
具体实施方式
[0027]实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度改性PP材料，包括以下重量份数的原料制备而成：100重量份数的聚丙烯、1
‑
8重量份数的共聚物
‑
蒙脱土壳核粒子、0.3
‑
0.8重量份数的抗氧剂，其特征在于：所述高强度改性PP材料的制备工艺为：S1：向甲苯溶剂中加入100重量份数的丙烯酰胺改性蒙脱土，分散均匀后加入600
‑
1500重量份数的双端含氢硅油和460
‑
1200重量份数的丙烯酰胺改性聚苯乙烯，加热搅拌均匀后滴加含有6
‑
15重量份数催化剂氯铂酸的异丙醇溶液，搅拌进行反应，减压浓缩、依次用甲苯、乙醇洗涤，干燥，制得共聚物
‑
蒙脱土壳核粒子；S2：将聚丙烯、共聚物
‑
蒙脱土壳核粒子、抗氧剂加入到高速混合机中混合，然后将物料双螺杆挤出机中在180
‑
200℃中熔融混合、挤出母粒，制得高强度改性PP材料。2.根据权利要求1所述的高强度改性PP材料，其特征在于：所述S1中控制反应温度在60
‑
90℃之间，反应时间在6
‑
18h。3.根据权利要求1所述的高强度改性PP材料，其特征在于：所述丙烯酰胺改性蒙脱土的制备工艺为：S3：向甲苯溶剂中加入100重量份数的纳米蒙脱土，分散均匀后加入30
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50重量份的2,4
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甲苯二异氰酸酯，在氮气氛围中70
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90℃下搅拌反应2
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3h，过滤溶剂、丙酮洗涤、干燥，制得TDI改性蒙脱土；S4：向反应溶剂中加入100重量份数的TDI改性蒙脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：王苑新，陈志新，吴桐珊，江家仪，李世东，
申请(专利权)人：腾盛科技创新服务揭阳有限公司，
类型：发明
国别省市：