一种聚丙烯复合材料及其在抗静电伸缩节中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯/橡胶复合材料及其在抗静电伸缩节中的应用，属于聚丙烯/橡胶复合材料技术领域，所述聚丙烯/橡胶复合材料由以下步骤制得：制备改性炭黑，制备络合物，共混；所述制备改性炭黑，将十二烷基硫酸钠、CSX946炭黑、无水乙醇加入反应器中，将反应器的温度控制至40

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯复合材料及其在抗静电伸缩节中的应用


[0001]本专利技术涉及聚丙烯/橡胶复合材料
，具体涉及一种聚丙烯/橡胶复合材料及其在抗静电伸缩节中的应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯是丙烯通过加聚反应而成的聚合物，为白色蜡状材料，外观透明而轻，易燃，熔点为164
‑
170℃，在155℃左右软化，使用温度范围为
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30℃至140℃，在80℃以下能耐酸、碱、盐液及多种有机溶剂的腐蚀，能在高温和氧化作用下分，此外，聚丙烯还具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能，广泛应用于服装、毛毯等纤维制品、医疗器械、汽车、自行车、零件、输送管道、化工容器等生产，也用于食品、药品包装。
[0003]聚丙烯分为均聚丙烯和共聚丙烯；其中，均聚丙烯是由单一的丙烯单体聚合而成，分子链中不含乙烯单体，分子链的规整度很高，因此材料的结晶度高，强度较好，但是抗冲击性能较差、韧性差、尺寸稳定性差、易老化、长期耐热稳定性能差；共聚丙烯是在高分子链中加进不同种类的单体分子加以改性，乙烯是最常用的单体，它引起聚丙烯物理性质的改变，与均聚丙烯相比，共聚丙烯提高了抗冲击性能，增加了挠性，降低了熔化温度，从而也降低了热熔接温度，但是会导致拉伸屈服强度、刚性、耐热性下降。
[0004]为了提高共聚丙烯的拉伸屈服强度、刚性、耐热性，目前最常用的方法为进行共混，但是共混会降低共聚丙烯的耐寒性，还会降低共聚丙烯的抗压强度、负荷变形温度、抗静电性。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种聚丙烯/橡胶复合材料及其在抗静电伸缩节中的应用，聚丙烯/橡胶复合材料具有优秀的拉伸屈服强度、刚性、耐热性，同时还具有优秀的耐寒性、抗压强度、负荷变形温度、抗静电性。
[0006]为解决以上技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种聚丙烯/橡胶复合材料，由以下步骤制得：制备改性炭黑，制备络合物，共混；所述制备改性炭黑，将十二烷基硫酸钠、CSX946炭黑、无水乙醇加入反应器中，将反应器的温度控制至40
‑
45℃，搅拌，过滤，将滤渣烘干，得到初级改性炭黑，然后将初级改性炭黑、硅藻土、海藻酸进行球磨，球磨结束得到改性炭黑；所述制备改性炭黑中，十二烷基硫酸钠、CSX946炭黑、无水乙醇、硅藻土、海藻酸的重量比为1
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1.2:45
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50:60
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65:5
‑
6:6
‑
8；所述制备改性炭黑中，球磨时的球料比为10
‑
12:1，转速为350
‑
400rpm，时间为30
‑
35min；所述制备络合物：将氧化钙进行冷冻处理后，与去离子水加入密闭反应釜中，将密闭反应釜的温度控制80
‑
85℃，搅拌，将密闭反应釜抽真空，然后通过持续通入二氧化碳将
密闭反应釜内的气体压力控制为0.4
‑
0.5MPa，搅拌，加入乙二胺四乙酸二钠、氯化镁，继续搅拌，将密闭反应釜的温度降低至50
‑
55℃，加入硬脂酸，继续搅拌，加入柠檬酸钠、硅烷偶联剂KH
‑
550，继续搅拌，离心，离心结束将沉淀物烘干，然后与氧化锌混合后进行球磨，球磨结束得到络合物；所述制备络合物中，氧化钙、去离子水、乙二胺四乙酸二钠、氯化镁、硬脂酸、柠檬酸钠、硅烷偶联剂KH
‑
550、氧化锌的重量比为8
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10:100
‑
110:0.2
‑
0.3:0.8
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1:0.5
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0.7:0.1
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0.2:0.15
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0.25:1.5
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2；所述制备络合物中，冷冻处理的温度为
‑
30℃至
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25℃，时间为1
‑
1.5h；所述制备络合物中，离心时的转速为8000
‑
10000rpm，时间为5
‑
7min；所述制备络合物中，球磨时的球料比为10
‑
12:1，转速为300
‑
320rpm，时间为30
‑
35min；所述共混，将共聚丙烯、三元乙丙橡胶、改性炭黑、高纯度石墨、纳米碳酸钙、络合物、聚乙烯蜡、抗氧剂1010、2
‑
羟基
‑4‑
辛氧基二苯甲酮加入捏合机内进行捏合成型，捏合成型后通入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出造粒后得到聚丙烯/橡胶复合材料；所述共聚丙烯的熔融指数为12
‑
15g/min(230℃，2.16kg)；所述三元乙丙橡胶中乙烯含量为60
‑
70%，重均分子量为10
‑
30万；所述高纯度石墨的纯度为99.9
‑
99.95%；所述纳米碳酸钙的粒径为80
‑
100nm；所述共混中，共聚丙烯、三元乙丙橡胶、改性炭黑、高纯度石墨、纳米碳酸钙、络合物、聚乙烯蜡、抗氧剂1010、2
‑
羟基
‑4‑
辛氧基二苯甲酮的重量比为60
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70:40
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45:10
‑
12:3
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5:2
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3:2
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2.5:1
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1.5:0.6
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0.8:0.2
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0.3；所述共混中，捏合成型时的温度为200
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210℃，时间为15
‑
18min；所述共混中，双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度为180
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185℃，二区温度为190
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195℃，三区温度为195
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200℃，四区温度为205
‑
210℃，五区温度为210
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215℃，六区温度为200
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205℃，七区温度为195
‑
200℃。
[0007]一种前述的聚丙烯/橡胶复合材料在抗静电伸缩节中的应用。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术的聚丙烯/橡胶复合材料，具有优秀的拉伸屈服强度，拉伸强度为45.1
‑
46.2MPa；（2）本专利技术的聚丙烯/橡胶复合材料，具有优秀的刚性，拉伸弹性模量为2420
‑
2490MPa；（3）本专利技术的聚丙烯/橡胶复合材料，具有优秀的抗压强度，抗压强度为187
‑
195MPa；（4）本专利技术的聚丙烯/橡胶复合材料，具有优秀的负荷变形温度，负荷变形温度为124
‑
130℃；（5）本专利技术的聚丙烯/橡胶复合材料，具有优秀的耐热性，将聚丙烯/橡胶复合材料置于80℃下静置10h，拉伸强度为45.0
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯/橡胶复合材料，其特征在于，由以下步骤制得：制备改性炭黑，制备络合物，共混；所述制备改性炭黑，将十二烷基硫酸钠、CSX946炭黑、无水乙醇加入反应器中，将反应器的温度控制至40
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45℃，搅拌，过滤，将滤渣烘干，得到初级改性炭黑，然后将初级改性炭黑、硅藻土、海藻酸进行球磨，球磨结束得到改性炭黑；所述制备络合物：将氧化钙进行冷冻处理后，与去离子水加入密闭反应釜中，将密闭反应釜的温度控制80
‑
85℃，搅拌，将密闭反应釜抽真空，然后通过持续通入二氧化碳将密闭反应釜内的气体压力控制为0.4
‑
0.5MPa，搅拌，加入乙二胺四乙酸二钠、氯化镁，继续搅拌，将密闭反应釜的温度降低至50
‑
55℃，加入硬脂酸，继续搅拌，加入柠檬酸钠、硅烷偶联剂KH
‑
550，继续搅拌，离心，离心结束将沉淀物烘干，然后与氧化锌混合后进行球磨，球磨结束得到络合物。2.根据权利要求1所述的聚丙烯/橡胶复合材料，其特征在于，所述制备改性炭黑中，十二烷基硫酸钠、CSX946炭黑、无水乙醇、硅藻土、海藻酸的重量比为1
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1.2:45
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50:60
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65:5
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6:6
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8。3.根据权利要求1所述的聚丙烯/橡胶复合材料，其特征在于，所述制备改性炭黑中，球磨时的球料比为10
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12:1，转速为350
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400rpm，时间为30
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35min。4.根据权利要求1所述的聚丙烯/橡胶复合材料，其特征在于，所述制备络合物中，氧化钙、去离子水、乙二胺四乙酸二钠、氯化镁、硬脂酸、柠檬酸钠、硅烷偶联剂KH
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550、氧化锌的重量比为8
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10:100
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110:0.2
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0.3:0.8
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1:0.5
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0.7:0.1
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0.2:0.15
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0.25:1.5
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2。5.根据权利要求1所述的聚丙烯/橡胶复合材料，其特征在于，所述制备络合物中，冷冻处理的温度为
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30℃至
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25℃，时间为1
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1.5h；离心时的转速为8000
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴生丰，
申请(专利权)人：浙江省磐安县帕尔管业有限公司，
类型：发明
国别省市：