本发明专利技术公开了一种包含改性纳米高岭土（Kaolin）和改性聚丙烯树脂（PP）的组合物、利用此组合物制造的成型制件、以及制造此成型制件的方法。利用此组合物制造的成型制件有容器、薄膜、平板或者管状等形状的成型制件，该成型制件具有效提高高分子复合材料之断裂前吸收能量和进行塑性变形的能力、保持原有高分子基材之主要特性、制程简便、低环境污染，且应用范围广泛。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种改性纳米高岭土和改性聚丙烯树脂的组合物，尤其涉及一种具有高韧性性能的改性纳米高岭土和改性聚丙烯树脂的组合物、利用此组合物制造的成型制件、以及制造此成型制件的方法。该成型制件使许多非韧性性能材料具有优异的断裂前吸收能量和进行塑性变形的能力。
技术介绍
高岭土 (又称观音土、白鳝泥、膨土岩、斑脱石、甘土、皂土、陶土、白泥)是一种含铝的硅酸盐矿物，呈白色软泥状，颗粒细腻，状似面粉。其化学成分相当稳定，被誉为“万能石”。为制造瓷器和陶器的主要原料。高岭土是一种以高岭石为主要成分的黏土矿物，富含硅、锌、镁、铝等矿物质，化学分子简式=Al4 (Si4O10) OH6,除Al2O3外，还含SiO2。按照高岭土的阳离子交换容量性质以及矿物组成可以将其分为高岭石、埃洛石和含有机质(球土)等。聚丙烯(PP)是五大通用塑料中发展最快的一种，广泛应用于工业及日常生活中。通过共混、复合可以进一步改善PP的力学性能，拓宽其应用领域。改性PP的关键是增加其极性，改善PP与无机粒子或其他极性聚合物的相容性。用极性的顺丁烯二酸酐(MAH)接枝PP，在大分子主链上引入适当的极性支链，改善聚丙烯(PP)性能上的不足，是改善PP性能，扩大其应用范围的一种简单而又行之有效的方法。然而PP中甲基的存在使得其分子链柔性降低而脆性增加。另外，PP熔化潜热大且 对温度敏感，成型时温度必须控制在一个较窄的范围才能获得最佳的力学性能；PP的黏度受剪切力的影响较大，因而注塑压力会对其流动性产生很大的影响从而改变其最终力学性能；保压时间和保压压力也在一定程度上影响PP制品的力学性能。碳酸钙、水滑石、玻璃纤维、膨润土、高岭土等矿物填料可以提高聚合物的刚性、硬度和耐热性。其中高岭土是一种天然矿物，高岭土经过Y-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂表面改性处理之后增加了在PP中的分散性、相容性、界面结合力，减少团聚，增强复合材料的强度、韧性和耐热性。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种对于使低韧性性能材料同时具有高韧性性能的多种聚合物的组合物。本专利技术的又一目的是提供一种对于使低韧性性能材料同时具有高韧性性能的成型制件。本专利技术还有一个目的是提供一种对于使低韧性性能材料同时具有高韧性性能的成型制件的制造方法。为了实现以上的专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案:本专利技术提供了一种具高韧性组合物，包含改性纳米高岭土和改性聚丙烯树脂的组合物。在本专利技术中，所述高韧性性能组合物，指的是按照ASTM D256测试标准测试，一般作为抗韧性塑胶的IZOD缺口冲击强度值约在40~95Kg ? cm/cm范围。上述的高韧性性能组合物，所述改性纳米高岭土和改性聚丙烯树脂的重量比例可以为:0.01 ~10:99.99 ~90，优选 0.01 ~50:99.99 ~90。上述的改性纳米高岭土优选包含重量比例为0.01~10:99.99~90的硅烷偶联剂和纳米闻岭土。上述的改性纳 米高岭土优选由下列方法制备:a)称取重量比例为0.01~10:99.99~90的硅烷偶联剂和纳米高岭土 ；b)将所述步骤a)得到的硅烷偶联剂和纳米高岭土在25°C~80°C混合I小时~10小时，得到混合物；C)将所述混合物在25°C~80 V鼓风干燥箱干燥I小时~10小时，得到改性纳米闻岭土。所述的制备改性纳米高岭土的步骤(a)中，所述硅烷偶联剂和纳米高岭土的重量比例优选为0.01~15:99.99~85。上述的纳米高岭土属于高岭土 (又称观音土、白鳝泥、膨土岩、斑脱石、甘土、皂土、陶土、白泥)是一种含铝的硅酸盐矿物，呈白色软泥状，颗粒细腻，状似面粉。本专利技术在制备改性纳米闻岭土时，将所述硅烷偶联剂和纳米闻岭土在25 C~80°C混合I小时~10小时后,烘干后改性纳米高岭土用超声波震荡处理,再滤洗产物至滤液接近中性后，烘干改性纳米高岭土。上述的改性聚丙烯树脂为顺丁烯二酸酐对聚丙烯进行表面改性，制备改性聚丙烯。改性聚丙烯树脂优选是由下列方法制备的:a)称取重量比例为0.05~10:99.95~90的顺丁烯二酸酐和聚丙烯；b)将步骤a)得到的顺丁烯二酸酐和聚丙烯在双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆挤出机的机头温度为140°C~150°C，所述双螺杆挤出机的一区温度为100~150°C，所述双螺杆挤出机的二区温度为150~180°C，所述双螺杆挤出机的三区温度150~180°C，所述双螺杆挤出机的主机转速为95r/min，混合后用水冷却，干燥，再用切粒机造粒，得到树脂混合物颗粒；c)将所述步骤b)得到的树脂混合物颗粒在25°C~80°C鼓风干燥箱干燥I小时~10小时，得到改性聚丙烯树脂。所述的制备改性聚丙烯树脂的步骤a)中顺丁烯二酸酐和聚丙烯的重量比例为0.05 ~20:99.95 ~80。本专利技术在制备改性聚丙烯树脂时，将顺丁烯二酸酐和聚丙烯在双螺杆挤出机挤出混合后用水冷却，干燥，再用切粒机造粒，烘干后得到改性聚丙烯树脂。在实施本专利技术的过程中，如果使用积层法吹塑成型，改性纳米高岭土和改性聚丙烯树脂的组合物的熔融粘度太小或者太大，改性纳米高岭土和改性聚丙烯树脂的组合物的熔融强度就会相应的太低或者太高，这样都不利于喷涂法成型、刷涂成薄膜状与拉伸成积层状。水溶或熔融粘度以恒定应力乌式粘度计于25±1°C测定与毛细管粘度计于230±1°C测定。本专利技术提供的高韧性组合物，优选的还包括惰性添加剂或惰性填料。本专利技术对所述惰性添加剂和所述惰性填料的种类和加入量没有特殊的限制，采用本领域技术人员树脂的惰性添加剂或惰性填料即可。本专利技术提供了一种改性纳米高岭土和改性聚丙烯树脂的组合物的制备方法，包括下列步骤:a)将硅烷偶联剂对纳米闻岭土进行表面改性,得到改性纳米闻岭土 ；b)将顺丁烯二酸酐对聚丙烯进行表面改性，得到改性聚丙烯树脂；c)将所述步骤a)得到的改性纳米高岭土和所述b)得到的改性聚丙烯树脂在150°C~290°C混合I分钟~20分钟，得到改性纳米高岭土和改性聚丙烯树脂的组合物；所述步骤a)和步骤b)没有时间顺序限制。上述的改性纳米高岭土和改性聚丙烯树脂的组合物的制备方法，优选依次进行步骤a)、步骤b)和步骤C)，所述步骤c)之后优选还包括以下步骤:利用成型方法将步骤c)之后得到的改性纳米高岭土和改性聚丙烯树脂的组合物制造成型制件；所述的成型方法为下列中的至少一种:积层法吹塑成型、共挤出铸膜成型、共挤出吹塑成型、平板压制成型、中空吹塑成型、注射成型。在上述的两个步骤之间，可以插入一些混入上述步骤中未提到的其他物质的步骤，或者在上述的任意一个步骤中，混入的物质还可以包括上述步骤中未提到的其他物质。上述成型的方法利用一般的挤出设备就可以实施，简单易行有利于商业化生产。由上述方法制备的改性纳米高岭土和改性聚丙烯树脂的组合物可以加工成型为容器、薄膜、平板或者管状等形状的成型制件，该成型制件具有效提高高分子复合材料之韧性性能、保持原有高分子基材之主要特性、制程简便、低环境污染，且应用范围广泛。所述的高分子复合材料可以是脂肪族或芳香族烃类`聚合物。本专利技术的改性纳米高岭土和改性聚丙烯树脂的组合物在挤出加工时，挤出机螺杆可以为聚乙烯型、聚氯乙烯型或阻隔型(barrier type)，优选聚氯乙烯型或阻隔型。挤出机螺杆转速优选15rpm (本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具高韧性组合物，包含改性纳米高岭土和改性聚丙烯树脂的组合物，其中，所述的改性纳米高岭土是由包括以下步骤的制备方法制备得到：a）称取重量比例为0.01～10：99.99～90的硅烷偶联剂和纳米高岭土；b）将所述步骤a）得到的硅烷偶联剂和纳米高岭土在25℃～80℃混合1小时～10小时，得到混合物；c）将所述混合物在25℃～80℃鼓风干燥箱干燥1小时～10小时，得到改性纳米高岭土。
【技术特征摘要】
1.一种具高韧性组合物，包含改性纳米高岭土和改性聚丙烯树脂的组合物，其中，所述的改性纳米高岭土是由包括以下步骤的制备方法制备得到: a)称取重量比例为0.01~10:99.99~90的硅烷偶联剂和纳米高岭土 ； b)将所述步骤a)得到的硅烷偶联剂和纳米高岭土在25°C~80°C混合I小时~10小时，得到混合物； c)将所述混合物在25°C~80°C鼓风干燥箱干燥I小时~10小时，得到改性纳米高岭土。2.根据权利要求1所述的高韧性组合物，其特征在于，所述改性纳米高岭土和改性聚丙烯树脂的重量比例为:0.01~10:99.99~90。3.根据权利要求2所述的高韧性组合物，其特征在于，所述改性纳米高岭土和改性聚丙烯树脂的重量比例为:0.01~50:99.99~50。4.根据权利要求1所述的高韧性组合物，其特征在于，所述的步骤a)中硅烷偶联剂和纳米高岭土的重量比例为0.01~15:99.99~85。5.根据权利要求1所述的高韧性性能组合物，其特征在于，所述的纳米高岭土为硅酸盐矿物，所述纳米高岭土中含有硅、锌、镁和铝中的至少一种矿物质，所述纳米高岭土的化学分子简式=Al4(Si4Oltl)OH6，所述纳米高岭土中除Al2O3外，还含SiO2中的至少一种。6.根据权利要求1所述的高韧性组合物，其特征在于，所述的改性聚丙烯树脂的制备方法包括以下步骤: a)称取重量比例为0.05~10:99.95~90的顺丁`烯二酸酐和聚丙烯； b)将步骤a)得到的顺丁烯二酸酐和聚丙烯在双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆挤出机的机头温度为140°C~150°...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡芳昌，张作才，石晶晶，夏玥，马宁，蔡隆昌，江泰槿，蒋涛，
申请(专利权)人：蔡芳昌，
类型：发明
国别省市：
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