本发明专利技术公开了一种高性能纳米复合材料及其制备方法，按重量份数计算，它包括100份高密度聚乙烯，2～10份水滑石及20份乙烯丙烯酸共聚物。本发明专利技术采用乙烯丙烯酸为相容剂和增韧剂，解决了复合材料刚性与韧性之间的矛盾，能使制备得到的高密度聚乙烯/水滑石纳米复合材料韧性有大幅度的提高，这样的方式可采用未经有机改性的水滑石，从而降低生产成本，且在熔融共混中不会产生副反应；本发明专利技术的制备方法工艺简单、易操作，可用于工业化生产，使高密度聚乙烯/水滑石纳米复合材料应用价值与应用范围得到进一步的发展。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料科学领域，尤其是一种高分子材料及其制备方法
技术介绍
聚烯烃/水滑石纳米复合材料因为具有比传统复合材料更为优异的力学性能、阻隔性能、热稳定性和阻燃性能，而引起人们的广泛关注。目前在高密度聚乙烯(HDPE)/水滑石(LDH)纳米复合材料的制备中，通常加入的是有机改性过的LDH，如十二烷基磺酸钠、衣康酸等插层LDH。但在有机改性的过程中难免产生副反应，有游离单体残留于聚合物中，并且有些多官能团化合物具有强的腐蚀性和刺激性而限制了复合材料的应用。更重要的是复合材料刚性和阻燃性能的提高，往往是以牺牲其韧性为代价的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，它能在不降低刚性的条件下，使高密度聚乙烯/水滑石纳米复合材料的韧性大幅度提高，以克服现有技术的不足。本专利技术是这样实现的高性能复合材料，按重量份数计算，它包括100份高密度聚乙烯，2 10份水滑石及20份乙烯丙烯酸共聚物。高性能纳米复合材料的制备方法，先将乙烯丙烯酸共聚物与水滑石在高速混合机中充分混合，经双螺杆挤出机挤出造粒得乙烯丙烯酸/水滑石母粒；再将乙烯丙烯酸/水滑石母粒与高密度聚乙烯混合均匀，经双螺杆挤出机挤出即得高性能高密度聚乙烯/水滑石纳米复合材料。所述的水滑石及乙烯丙烯酸/水滑石母粒使用前在80°C下干燥16h。在挤出前烘干水分，既能避免挤出时水分蒸发气体的瞬间膨胀造成的危险，又能避免挤出的料中有气泡而影响性能。双螺杆挤出机的螺杆转速为300转/分钟，挤出温度控制在170 205°C。为了验证本专利技术的技术效果，对采用本专利技术的方法所制备的高密度聚乙烯/水滑石纳米复合材料进行测试 I、材料选用 水滑石镁铝碳酸根型，层间阴离子为C032-，表面未改性，平均粒径小于2um，分子式 (CO3)ai6 · O. 7H20);分别取量 2、4、6 份; 乙烯丙烯酸共聚物(EAA):牌号1430，丙烯酸含量9. 7%，熔融流动速率5g/10min，取量20份； 高密度聚乙烯牌号5200B，熔融流动速率O. 35g/10min，密度O. 968g/cm3。2、样品的制备 将2、4、6份水滑石分别与20份乙烯丙烯酸共聚物在高速混合机中充分混合5分钟，再经同向双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的螺杆转速为300转/分钟，挤出温度为170°C、175°C、180°C、185°C、190°C、195°C、200°C、205°C ;挤出造粒得乙烯丙烯酸/水滑石母粒，乙烯丙烯酸/水滑石母粒在80°C下干燥16小时；将制备的3种母粒分别与100份高密度聚乙烯充分混合，经挤出机挤出造粒得高密度聚乙烯/水滑石纳米复合材料；所得到的复合材料80°C下烘干16h，然后注塑(19(T210°C )成测试样条，样条在恒温恒湿生化箱中放置24h(温度23°C，湿度80%)。将制得样条的力学性能进行验证和测试 表I HDPE/LDH纳米复合材料的力学性能权利要求1.一种高性能纳米复合材料，其特征在于按重量份数计算，它包括100份高密度聚乙烯，2 10份水滑石及20份乙烯丙烯酸共聚物。2.一种如权利要求I所述的高性能纳米复合材料的制备方法，其特征在于先将乙烯丙烯酸共聚物与水滑石在高速混合机中充分混合，经双螺杆挤出机挤出造粒得乙烯丙烯酸/水滑石母粒；再将乙烯丙烯酸/水滑石母粒与高密度聚乙烯混合均匀，经双螺杆挤出机挤出即得高性能高密度聚乙烯/水滑石纳米复合材料。3.根据权利要求2所述的高性能纳米复合材料的制备方法，其特征在于所述的水滑石及乙烯丙烯酸/水滑石母粒使用前在80°C下干燥16h。4.根据权利要求2所述的高性能纳米复合材料的制备方法，其特征在于双螺杆挤出机的螺杆转速为300转/分钟，挤出温度控制在170 205°C。全文摘要本专利技术公开了一种，按重量份数计算，它包括100份高密度聚乙烯，2～10份水滑石及20份乙烯丙烯酸共聚物。本专利技术采用乙烯丙烯酸为相容剂和增韧剂，解决了复合材料刚性与韧性之间的矛盾，能使制备得到的高密度聚乙烯/水滑石纳米复合材料韧性有大幅度的提高，这样的方式可采用未经有机改性的水滑石，从而降低生产成本，且在熔融共混中不会产生副反应；本专利技术的制备方法工艺简单、易操作，可用于工业化生产，使高密度聚乙烯/水滑石纳米复合材料应用价值与应用范围得到进一步的发展。文档编号C08K3/26GK102617922SQ20121011635公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月20日 优先权日2012年4月20日专利技术者于杰, 何敏, 张欢, 田瑶珠, 秦军, 罗筑, 鲁圣军 申请人:贵州省复合改性聚合物材料工程技术研究中心本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于杰，张欢，秦军，田瑶珠，何敏，罗筑，鲁圣军，
申请(专利权)人：贵州省复合改性聚合物材料工程技术研究中心，
类型：发明
国别省市：
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