一种防辐射聚丙烯材料制造技术

本发明专利技术公开了一种防辐射聚丙烯材料及其制备方法，本发明专利技术采用聚丙烯、甲基丙烯酸甲酯

【技术实现步骤摘要】
一种防辐射聚丙烯材料


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种防辐射聚丙烯材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着科技的快速发展，电子信息化技术逐渐渗透至人们的生活中，而电磁波作为电子信息化技术中信息传播的载体，具有至关重要的租用，例如广泛存在于电视、智能手机、电脑、微波等电子设备中。电磁波一方面制约着人们的生活，导致人们生存空间的电磁化日益严重，不仅对计算机、手机、电子设备等信号传播产生不良的影响，而且对人们的健康产生严重的影响。
[0003]电磁波包括无线电波、微波、光(红外线、可见光、紫外线)、X射线、α射线、γ射线等。电磁波看不见、摸不着充斥在整个人类生活中，成为一种新型污染源。为净化城市电磁环境，保护人们健康，新型电磁屏蔽材料是未来材料发展的方向。
[0004]常见的电磁屏蔽材料有铁磁材料与金属良导体材料、表层导电型屏蔽材料、填充型复合成型屏蔽材料。相对于铁磁材料与金属良导体材料、表层导电型屏蔽材料，复合型材料因其具有良好的加工性能、质量轻、耐腐蚀、屏蔽性能可调等特点，成为具有应用前景的新型材料。
[0005]聚丙烯是目前年增长速率最高的通用塑料。聚丙烯由于来源广泛、易加工且具有优异的力学性能、化学性能等特性而被广泛应用于家电、汽车、交通运输等领域。
[0006]聚丙烯是一种聚烯烃化合物，作为常见的热塑性塑料具有良好的力学性能、耐热性等，且含氢量高，是一种优异的中子屏蔽材料。而以聚丙烯为基体的聚合物屏蔽材料，以具有良好导磁性能的微粒作为填充料，混合加工新型绝缘高分子材料。
[0007]因此，本专利技术致力于制备一种防辐射聚丙烯材料。

技术实现思路

[0008]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术公开一种防辐射聚丙烯材料及其制备方法，本专利技术采用聚丙烯、甲基丙烯酸甲酯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯三元共聚物、丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物、玻璃纤维、碳纳米管为原料制备防辐射聚丙烯材料，该材料价廉质轻，力学性能优异、具有良好的防辐射作用。
[0009]一种防辐射聚丙烯材料，由以下重量份原料组成：80
‑
100重量份聚丙烯、2
‑
5重量份甲基丙烯酸甲酯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯三元共聚物、5
‑
10重量份丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物、1
‑
5重量份PP
‑
g
‑
MAH、5
‑
10重量份硬脂酸钙、0.5
‑
5重量份抗氧化剂1010、10
‑
30重量份碳纳米管、5
‑
20重量份玻璃纤维。
[0010]在上述基础上，本专利技术人发现，将碳纳米管引入防辐射聚丙烯材料中因碳纳米管自身的尺寸效应、表面效应、范德华力使得它极易团聚和导致其在聚丙烯材料中分布不均匀，同时也因碳纳米管存在疏水性、化学惰性，导致聚合物界面结合强度低。在上述基础上，
本专利技术人以碳化硼、Ti3C
2 Mxene为原料，采用叠氮
‑
炔基的方式对碳纳米管进行改性制备防辐射聚丙烯材料，显著改善聚丙烯材料的力学性能同时改善聚丙烯的防辐射能力。其可能的原因是：采用叠氮
‑
炔基的方式将具有防辐射、屏蔽性能的碳化硼、Ti3C
2 Mxene引入碳纳米管，一方面碳纳米管与碳化硼、Ti3C
2 Mxene复合，利用碳纳米管表面的活性基团与聚丙烯分子中的活性基团反应，实现对高分子链进行功能和结构调控。另一方面采用叠氮
‑
炔基的方式将具有防辐射、屏蔽性能的碳化硼、Ti3C
2 Mxene引入碳纳米管，能够有效抑制碳纳米管团聚和集聚，并在聚丙材料中产生良好的界面作用。将碳化硼、Ti3C2Mxene结合起来对碳纳米管进行改性并应用于聚丙烯中得到高交联密度的聚丙烯材料，同时碳化硼、Ti3C
2 Mxene协同改性碳纳米管构建导电导热网络通路，不仅利于碳化硼、Ti3C
2 Mxene、碳纳米管分散，而且发挥协同效应，大大提高了聚丙烯材料的防辐射能力。
[0011]进一步的，一种防辐射聚丙烯材料，由以下重量份原料组成：80
‑
100重量份聚丙烯、2
‑
5重量份甲基丙烯酸甲酯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯三元共聚物、5
‑
10重量份丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物、1
‑
5重量份PP
‑
g
‑
MAH、5
‑
10重量份硬脂酸钙、0.5
‑
5重量份抗氧化剂1010、10
‑
30重量份功能化碳纳米管、5
‑
20重量份玻璃纤维。所述的功能化碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：(1)0.5
‑
5g碳纳米管加入到50
‑
100mL50wt％盐酸中静置30
‑
50h，离心，水洗至pH＝7，置于100
‑
120℃中干燥24
‑
30h，得到羧基化碳纳米管；
[0012](2)将0.5
‑
5g步骤(1)得到的羧基化碳纳米管、5
‑
10g 3
‑
异氰酸基丙
‑1‑
炔加入到80
‑
100mL N,N二甲基甲酰胺中超声处理15
‑
20min，其超声功率为800
‑
1000W，超声频率为20
‑
40kHz，在氮气气氛下搅拌24
‑
30h，过滤、洗涤、取沉淀干燥，得到炔基化碳纳米管。
[0013](3)将5
‑
15g 3
‑
氯丙基三乙氧基硅烷、5
‑
10g叠氮化钠、5
‑
20g无机材料加入50
‑
100mL N,N二甲基甲酰胺中，在氮气气氛下加热至60
‑
80℃反应12
‑
24h，得到叠氮化物改性无机材料；
[0014](4)将0.5
‑
5g步骤(2)得到的炔基化碳纳米管、0.1
‑
1g步骤(3)得到的叠氮化物改性无机材料、0.05
‑
0.2g溴化铜、30
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50mL五甲基二乙烯三胺加入20
‑
30mL N,N二甲基甲酰胺中，在氮气气氛下加热至60
‑
80℃反应12
‑
24h，离心、取沉淀干燥，得到功能化碳纳米管。
[0015]所述的无机材料为碳化硼、Ti3C
2 Mxene中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防辐射聚丙烯材料，其特征在于，包括以下原料：聚丙烯、甲基丙烯酸甲酯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯三元共聚物、丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物、PP
‑
g
‑
MAH、硬脂酸钙、抗氧化剂1010、碳纳米管。2.如权利要求1所述的防辐射聚丙烯材料，其特征在于，由以下原料组成：聚丙烯、甲基丙烯酸甲酯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯三元共聚物、丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物、PP
‑
g
‑
MAH、硬脂酸钙、抗氧化剂1010、碳纳米管、玻璃纤维。3.如权利要求2所述的防辐射聚丙烯材料，其特征在于，由以下重量份原料组成：80
‑
100重量份聚丙烯、2
‑
5重量份甲基丙烯酸甲酯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯三元共聚物、5
‑
10重量份丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物、1
‑
5重量份PP
‑
g
‑
MAH、5
‑
10重量份硬脂酸钙、0.5
‑
5重量份抗氧化剂1010、10
‑
30重量份碳纳米管、5
‑
20重量份玻璃纤维。4.如权利要求3所述的防辐射聚丙烯材料，其特征在于，由以下重量份原料组成：80
‑
100重量份聚丙烯、2
‑
5重量份甲基丙烯酸甲酯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯三元共聚物、5
‑
10重量份丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物、1
‑
5重量份PP
‑
g
‑
MAH、5
‑
10重量份硬脂酸钙、0.5
‑
5重量份抗氧化剂1010、10
‑
30重量份功能化碳纳米管、5
‑
20重量份玻璃纤维。5.如权利要求4所述的防辐射聚丙烯材料，其特征在于，所述的功能化碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：(1)0.5
‑
5g碳纳米管加入到50
‑
100mL 50wt％盐酸中静置30
‑
50h，离心，水洗至pH＝7，置于100
‑
120℃中干燥24
‑
30h，得到羧基化碳纳米管；(2)将0.5
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：胥建平，程勇，钟伟文，
申请(专利权)人：深圳市金志成塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：