一种耐酸碱腐蚀塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐酸碱腐蚀聚丙烯材料，具有强度高、耐腐蚀性好的特点。其成分包括聚丙烯、改性纳米粒子、成核剂和抗氧化剂；其中，改性纳米粒子是2

【技术实现步骤摘要】
一种耐酸碱腐蚀塑料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种聚丙烯基耐酸碱腐蚀塑料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯(Polypropylene，PP)是一种热塑性树脂，属于聚烯烃类塑料，具有轻质、高强度、耐热、透明等特点。聚丙烯可通过挤出、注塑、吹塑等加工工艺制成各种形状的制品，广泛应用于包装、医疗、汽车、电器等领域。但是聚丙烯易受紫外线和氧化物的影响，容易老化，在酸碱液或其他液体的长期侵蚀下，容易开裂从而影响正常功能使用。因此，为了克服聚丙烯的缺点，常常通过共聚、共混、填充等改性途径加入适量的耐酸碱腐蚀物质，使其能够保护材料本身或主体结构不被腐蚀介质溶解或破坏，组分间发挥协同作用，整体提升改性材料的性能。目前，耐酸碱腐蚀聚丙烯改性技术可以利用物理方法﹑化学方法和改变聚合物的晶型来实现改性。但是在这些体系的共混改性中，由于各种组分间的相容性问题，使组分间在共混过程中发生分离，往往会使复合材料的强度变的较差，无法适用于更多的领域。
[0003]中国专利CN102838866A公开了一种聚氨酯与聚丙烯纳米改性材料，其配方为聚氨酯聚丙烯增塑剂、聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂、纳米材料、稳定剂和助剂。但是纳米材料无法均匀的分散在聚丙烯基体中，复合材料的强度较差。
[0004]中国专利CN103073798B公开了一种热水器塑料内胆用聚丙烯组合物及其制备方法，其配方为共聚聚丙烯、滑石粉/碳酸钙填料、抗氧剂、稳定剂和助剂。但是由于滑石粉/碳酸钙粒子会和聚丙烯之间产生应力，导致制品内部结构上存在薄弱点，复合材料的强度较差。
[0005]因此，亟需开发一种组分间相容性更好的耐酸碱腐蚀的塑料。

技术实现思路

[0006]基于现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种耐酸碱腐蚀聚丙烯材料，其具有重量轻、力学性能好、耐酸碱腐蚀性能好等优点。该耐酸碱腐蚀聚丙烯材料的主体成分包括聚丙烯、改性纳米粒子、成核剂和抗氧化剂。其中，改性纳米粒子是2
‑
羟基丁二酸与纳米氧化硅或纳米氧化铝偶联的产物。
[0007]本专利技术通过2
‑
羟基丁二酸与纳米氧化硅或纳米氧化铝的偶联反应，2
‑
羟基丁二酸可以与纳米粒子表面的羟基发生酯化反应，形成稳定的酯键，从而改变纳米粒子表面的性质，提高纳米粒子在聚合物中的分散性和稳定性，增加纳米粒子与聚丙烯基体间的相容性；
[0008]纳米氧化硅或纳米氧化铝表面的羟基和2
‑
羟基丁二酸分子中的羟基可以形成氢键，从而增加分子间相互作用，促进两者之间形成更为紧密的结构，进一步提高复合材料的性能和稳定性。
[0009]因此，通过2
‑
羟基丁二酸与纳米氧化硅或纳米氧化铝的偶联反应，可以有效地改善纳米粒子的性质，提高聚丙烯材料的应用性能。
[0010]该耐酸碱腐蚀聚丙烯材料，成分包括聚丙烯、改性纳米粒子、成核剂、抗氧化剂。
[0011]其中，所述改性纳米粒子为2
‑
羟基丁二酸与纳米氧化硅或纳米氧化铝偶联的产物。
[0012]进一步地，所述聚丙烯的分子量为8
‑
15w；
[0013]进一步地，所述成核剂选自二(对甲基苯亚甲基)山梨醇；
[0014]进一步地，所述抗氧化剂选自抗氧化剂1076、抗氧化剂1024或抗氧化剂1010；
[0015]进一步地，所述耐酸碱腐蚀塑料中包括如下质量份数的成分：
[0016][0017]本专利技术的另一个目的在于提供上述耐酸碱腐蚀聚丙烯塑料制备方法，其包括如下步骤：
[0018]S1.改性纳米粒子的制备：将2
‑
羟基丁二酸溶于水，然后加入纳米氧化硅和纳米氧化铝，加热至90℃
‑
100℃并超声反应，然后离心洗涤，常温干燥，得到所述改性纳米粒子；
[0019]S2.将所述改性纳米粒子、聚丙烯、成核剂、抗氧化剂等成分共混；
[0020]S3.将共混后的物料进入挤出机中熔融共混，熔融的温度为180℃
‑
200℃，挤出成型，得到所述耐酸碱腐蚀塑料。
[0021]进一步地，S1所述2
‑
羟基丁二酸、纳米氧化硅和纳米氧化铝的摩尔比为1:0.3:0.3
‑
1:0.5:0.5；
[0022]进一步地，S1所述加热的温度为90℃
‑
100℃；
[0023]进一步地，S3所述熔融的温度为180℃
‑
200℃。
[0024]本专利技术具有以下有益效果：
[0025]1、通过以上制备方法，可以提高聚丙烯材料的耐酸碱腐蚀性能，能够保护材料本身或主体结构不被腐蚀介质溶解或破坏。
[0026]2、通过2
‑
羟基丁二酸与纳米氧化硅或纳米氧化铝的偶联反应，有效改善纳米粒子的表面性质，提高其在聚合物中的分散性和相容性，增加了纳米粒子与聚丙烯基体间的相容性，加强了聚丙烯材料的强度和稳定性。
具体实施方式
[0027]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，列举如下实施例。实施例中所出现的原料、反应和后处理手段，除非特别声明，均为市面上常见原料，以及本领域技术人员所熟知的技术手段。
[0028]本专利技术实施例中所述的聚丙烯，采购自上海舜实塑化有限公司，型号为PPH
‑
T03；
[0029]本专利技术实施例中所述2
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羟基丁二酸，采购自广州市德晟化工有限公司；
[0030]本专利技术实施例中所述的纳米氧化硅和纳米氧化铝，纳米氧化硅型号为VK
‑
SP30S，纳米氧化铝型号为VK
‑
L06，采购自杭州万景新材料有限公司；
[0031]本专利技术实施例中所述的成核剂的二(对甲基苯亚甲基)山梨醇，采购自湖北齐飞医
药化工有限公司；
[0032]本专利技术实施例中的抗氧化剂1010，采购自南京米兰化工有限公司；
[0033]本专利技术实施例中的份数，均指质量份数。
[0034]实施例1
[0035]一种耐酸碱腐蚀的塑料，其包括如下质量份数的成分：
[0036][0037]上述改性纳米粒子的制备如下所述：
[0038]S1、将10mmol的2
‑
羟基丁二酸加入水中，于50℃下搅拌至完全溶解，再将0.3mmol的纳米氧化硅和0.3mmol的纳米氧化铝加入溶液中，继续搅拌至均匀分散，得到中间产物；
[0039]S2、将所述中间产物加热至95℃，同时在超声电功率350W条件下进行超声处理，超声时间为40分钟。反应完全后停止加热和超声反应，待反应液体冷却至室温；
[0040]S3、将所述反应液体通过离心分离，将上清液体倒出，留下沉淀。用去离子水对沉淀进行洗涤，重复3次。将洗涤后的沉淀放置在干燥器中，进行常温干燥，直至完全干燥，得到所述改性纳米粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐酸碱腐蚀塑料，其特征在于，所述耐酸碱腐蚀塑料的成分包括聚丙烯、改性纳米粒子、成核剂、抗氧化剂；其中，所述改性纳米粒子为2
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羟基丁二酸与纳米氧化硅或纳米氧化铝偶联的产物。2.根据权利要求1所述耐酸碱腐蚀塑料，其特征在于，所述耐酸碱腐蚀塑料中，聚丙烯的质量份数为100
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120份；所述改性纳米粒子的质量份数为10
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20份；所述成核剂的质量份数为0.2
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0.5份；所述抗氧化剂的质量份数为1
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3份。3.根据权利要求1所述耐酸碱腐蚀塑料，其特征在于，所述聚丙烯的分子量为8
‑
15w。4.根据权利要求1所述耐酸碱腐蚀塑料，其特征在于，所述成核剂选自二(对甲基苯亚甲基)山梨醇。5.根据权利要求1所述耐酸碱腐蚀塑料，其特征在于，所述抗氧化剂选自抗氧化剂1076、抗氧化剂1024或抗氧化剂1010。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑成锋，蓝晓锋，
申请(专利权)人：江门市扬帆实业有限公司，
类型：发明
国别省市：