一种耐高温的聚丙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温的聚丙烯材料，包括以下原料：聚丙烯、甲基丙烯酸甲酯

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温的聚丙烯材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种耐高温的聚丙烯材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯是一种综合性能优越的热塑性材料，具有易加工、力学性能好、化学性能好等特性，在家电、汽车、交通运输等领域应用广泛。长期在室外环境中使用聚丙烯材料，容易发生老化，从而缩短使用寿命。这主要是因为聚丙烯分子链上存在着大量不稳定的叔碳原子，当有氧或暴露在紫外光下，只需要很小的能量就可以将叔碳原子上的氢脱除而成为叔碳自由基，叔碳自由基性质活跃，容易引发分子链发生各种反应，加速聚丙烯材料的老化，使材料的力学性能、化学性能等降低，影响使用。目前，常用的手段是通过添加抗氧剂、光稳定剂等填料来抑制材料的老化反应，但是存在填料与材料基体的相容性差、使用中易发生析出等问题。因此，开发一种性能优良的聚丙烯材料很有意义。

技术实现思路

[0003]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术公开一种耐高温的聚丙烯材料及其制备方法。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种耐高温的聚丙烯材料，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/功能化碳纳米管、玻璃纤维。
[0006]优选的，一种耐高温的聚丙烯材料，包括以下重量份原料：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/功能化碳纳米管、5
‑
20重量份玻璃纤维。
[0007]优选的，一种耐高温的聚丙烯材料，还包括复合抗老化剂。
[0008]优选的，一种耐高温的聚丙烯材料，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、0.5
‑
1重量份复合抗老化剂。
[0009]所述复合抗老化剂的制备方法如下：
[0010]将30
‑
60重量份纳米二氧化硅与0.3
‑
0.5重量份双(乙酰丙酮基)异丁氧基异丙氧基钛酸酯加入到100
‑
200重量份50
‑
70wt％丙酮溶液中混合均匀，在70
‑
85℃加热5
‑
10h；再加入0.3
‑
0.5质量份2
‑
羟基
‑
4正辛氧基二苯甲酮混合均匀，继续在70
‑
85℃加热5
‑
8h；冷却至室温，再加入3
‑
5重量份4
‑
甲氧基
‑3‑
羟基苯乙胺盐酸盐超声1
‑
5h，超声频率30
‑
50kHz，超声功率300
‑
600W；静置10
‑
15h后，过滤、取沉淀干燥，得到复合抗老化剂。
[0011]所述功能化碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：
[0012](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；
[0013](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；
[0014](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；
[0015](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
‑
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。
[0016]本专利技术人发现将碳纳米管引入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。因此，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、Ti3C2Mxene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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温的聚丙烯材料，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/功能化碳纳米管、玻璃纤维、复合抗老化剂。2.如权利要求1所述的耐高温的聚丙烯材料，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、0.5
‑
1重量份复合抗老化剂。3.如权利要求1或2所述的耐高温的聚丙烯材料，其特征在于，所述复合抗老化剂的制备方法如下：将30
‑
60重量份纳米二氧化硅与0.3
‑
0.5重量份双(乙酰丙酮基)异丁氧基异丙氧基钛酸酯加入到100
‑
200重量份50
‑
70wt％丙酮溶液中混合均匀，在70
‑
85℃加热5
‑
10h；再加入0.3
‑
0.5质量份2
‑
羟基
‑
4正辛氧基二苯甲酮混合均匀，继续在70
‑
85℃加热5
‑
8h；冷却至室温，再加入3
‑
5重量份4
‑
甲氧基
‑3‑
羟基苯乙胺盐酸盐超声1
‑
5h，超声频率30
‑
50kHz，超声功率300
‑
600W；静置10
‑
15h后，过滤、取沉淀干燥，得到复合抗老化剂。4.如权利要求1或2所述的耐高温的聚丙烯材料，其特征在于，所述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...

【专利技术属性】
技术研发人员：程志成，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：