[发明专利]具高冲击性之聚丙烯回收树脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性纳米蒙脱土和聚丙烯回收树脂的组合物，尤其涉及一种具有高冲击性能的改性纳米蒙脱土和聚丙烯回收树脂的组合物、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冲击性能材料具有优异的高冲击性能。

背景技术

蒙脱土是一种天然粘土矿物(膨润土的主要组成成分)，属于2∶1型层状硅酸盐结构，具有多种颜色，呈蜡状、土状或油脂光泽。其晶体结构为单斜晶系，是由两层硅氧四面体片中间夹一层铝(镁)氧八面体片构成的2∶1型层状硅酸盐。硅氧四面体片是由硅氧四面体共角顶连接形成位于同一平面的近似六方网状的硅氧片。铝(镁)氧八面体片是由两层相对的硅氧四面体片提供4个氧原子和两个由处于同一平面的羟基提供的氧原子所构成的八面体共棱连接形成八面体片，而金属阳离子铝(镁)则位于八面体中心，从而形成了铝(镁)氧八面体片。由于硅氧四面体中的部分四价硅和铝氧八面体中的部分三价铝被二价镁所同晶置换，因此在这些片晶表面产生了过剩的负电荷。过剩的负电荷通过片晶层间吸附的阳离子来补偿，层间阳离子为可交换阳离子如Mg²⁺、Na⁺、Ca²⁺等，它们很容易与无机或有机阳离子进行交换得到离子交换型蒙脱土；这种四面体和八面体的紧密堆积结构使形成有序排列的层状片状晶体，每个片晶的厚度约为1纳米，具有很高的刚度，层间不滑移；蒙脱土相邻的两个晶层之间由氧原子层和氧原子层相接，无氢键，只有范德华力；片层之问可以随机旋转、平移，是以多层聚集体的晶体形式存在；由于蒙脱土的单位晶层之间以分子间力连接，所以结合力较弱，在外力或极性水分子的作用下层间会产生相对运动而膨胀或剥离。

按照蒙脱土的性质以及矿物组成可以将其分为钠基蒙脱土、镁基蒙脱士和钙基蒙脱土等。一般来说，钠基蒙脱土分散能力极高，可形成十分稳定的悬浮液，矿物可被分散成很薄的片，并且Na⁺对温度的敏感性差，阳离子交换总量和钠离子交换量变化一致，在500℃以前阳离子黏着量少。钠基蒙脱土的吸水性、膨胀性、可塑性等比钙基和镁基蒙脱土好。

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。然而塑料制品易破损、易老化、难降解，废弃塑料越来越多，焚烧、填埋等方法不仅污染环境，而且造成了严重的资源浪费。如果能通过回收再利用废旧塑料，既经济又环保。但PP中甲基的存在使得其分子链柔性降低而脆性增加，而且回收PP中存在着大量纤维和各种助剂等杂质，进一步增加了其脆性，因此对回收PP的增韧改性是决定其能否再利用的关键所在，而目前对于回收PP的增韧研究报道甚少，成型工艺尚不成熟。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；与新PP相比，回收PP中由于杂质的存在使其性能的不稳定性增加，与注塑工艺参数之间的关系更加复杂。因此，研究PP废料的再利用，对于变废为宝、环境保护是十分必要的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种对于使低冲击性能材料同时具有高冲击性能的多种聚合物的组合物。

本发明的又一目的是提供一种对于使低冲击性能材料同时具有高冲击性能的成型制件。

本发明还有一个目的是提供一种对于使低冲击性能材料同时具有高冲击性能的成型制件的制造方法。

为了实现以上的发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种高冲击性能组合物，包含改性纳米蒙脱土和聚丙烯回收树脂。

所谓高冲击性能组合物，指的是按照ASTM D256测试标准测试，一般作为抗冲击塑胶的IZOD缺口冲击强度值约在40～95Kg·cm/cm范围。

上述的高冲击性能组合物，改性纳米蒙脱土和聚丙烯回收树脂的重量比例可以为：0.01～50∶99.99～50，优选0.05～10∶99.95～50。

上述的改性纳米蒙脱土可以包含重量比例为0.05～20∶99.95～80的碳酸钠和纳米蒙脱土。

上述的改性纳米蒙脱土可以由下列方法制备：

a)称取重量比例为0.05～20∶99.95～80的碳酸钠和纳米蒙脱土；

b)在25℃～80℃混合1小时～10小时。

所述的制备改性纳米蒙脱土的步骤(a)中碳酸钠和纳米蒙脱土的重量比例优选为1～15∶99～85。