[发明专利]环氧树脂增强聚丙烯-粉煤灰复合材料的制备方法无效
申请号: | 201310257747.0 | 申请日: | 2013-06-25 |
公开(公告)号: | CN103342857A | 公开(公告)日: | 2013-10-09 |
发明(设计)人: | 杨晓明 | 申请(专利权)人: | 陕西理工学院 |
主分类号: | C08L23/12 | 分类号: | C08L23/12;C08L63/00;C08L77/02;C08K3/00;C08K5/544;C08K5/5425;C08K5/5419 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 环氧树脂 增强 聚丙烯 粉煤 复合材料 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种环氧树脂增强聚丙烯/粉煤灰复合材料的制备方法,属于复合材料技术领域。
背景技术
聚丙烯是一种应用广泛的树脂,具有良好的化学稳定性、电绝缘性和力学性能,但其刚性和强度不高,难以满足工程材料的要求。为了提高聚丙烯的刚性和模量,通常在其中加入无机填料和玻璃纤维。无机填料和玻璃纤维属于无机材料,它们与聚丙烯这种有机材料不易较好的结合到一起。
粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,是燃煤电厂排出的主要固体废物。粉煤灰在建筑工程材料等领域已应用广泛,可将其加入到聚丙烯等塑料作为无机填料使用,但粉煤灰与聚丙烯的界面粘接性不强,限制了聚丙烯/粉煤灰复合材料的应用。
环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,且具有优异的粘接性、较高刚性和强度。专利文献(CN02155007.7)公开了一种将环氧树脂加入到聚丙烯中制备出的材料,该材料有较好的刚性和强度。专利文献(申请号201110432526.3)公开了一种环氧树脂基复合助剂的制备方法和改性聚丙烯材料。到目前为止尚未发现将通过溶液法制备出的环氧树脂-尼龙6复合粉状物作为添加组分制备聚丙烯-粉煤灰复合材料的研究见诸报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备聚丙烯-粉煤灰复合材料的方法,利用该方法制备出的环氧树脂增强聚丙烯-粉煤灰复合材料具有良好的力学性能和耐热性能。
为达到以上目的,本发明是采取如下技术方案予以实现的:
一种环氧树脂增强聚丙烯-粉煤灰复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)制备环氧树脂-尼龙6复合粉末
按质量比称量以下组分的原料:尼龙6∶环氧树脂∶甲酸=1∶(3-5)∶(3-7),将尼龙6加入甲酸中使其溶解,在溶有尼龙6的甲酸溶液中加入环氧树脂并搅拌,得均匀的混合体系;在搅拌作用下向混合体系中滴加水,使环氧树脂和尼龙6一起析出生成白色沉淀,继续滴加过量水至白色沉淀不再生成,将白色沉淀过滤出来并烘干,得到白色块状物,将其粉碎得到环氧树脂-尼龙6复合粉末;
(2)按质量比称量以下组分的原料:聚丙烯∶粉煤灰∶偶联剂∶环氧树脂-尼龙6复合粉末=100∶(10-40)∶(0.1-3)∶(3-10),混合均匀后得到混合料;
(3)温度180℃~220℃的条件下将混合料通过挤出机挤出,得到环氧树脂增强聚丙烯-粉煤灰复合材料。
上述方法中,所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
本发明与现有技术相比具有以下优点:本发明制备的环氧树脂增强聚丙烯-粉煤灰复合材料具有良好的力学性能和耐热性能,可满足工程材料的要求,可用于加工成汽车零配件、电子电器零件等。本发明将燃煤电厂的废弃物粉煤灰制备成环氧树脂增强聚丙烯-粉煤灰复合材料,有效地改善了废弃物粉煤灰对环境的污染问题,具有显著的社会价值和经济价值。本发明将价格低廉的粉煤灰添加到聚丙烯中,降低了聚丙烯材料的成本。另外,本发明提供的制备工艺简单、易于实现、生产效率高,适合大规模工业化生产。
具体实施方式
下面通过几个具体实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
(1)环氧树脂-尼龙6复合粉末的制备
按质量比,称量以下组分的原料:尼龙6∶环氧树脂∶甲酸=1∶4∶5;将尼龙6加入甲酸中使其溶解,在溶有尼龙6的甲酸溶液中加入环氧树脂并搅拌,得均匀的混合体系;在搅拌作用下向混合体系中滴加水,使环氧树脂和尼龙6一起析出而生成白色沉淀,继续滴加过量水至白色沉淀不再生成,将白色沉淀过滤出来并烘干,得到白色块状物,将其粉碎得到环氧树脂-尼龙6复合粉末;
(2)按质量比,称量以下组分的原料:聚丙烯∶粉煤灰∶偶联剂∶环氧树脂-尼龙6复合粉末=100∶10∶0.1∶3,所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷;将称量后的聚丙烯、粉煤灰、偶联剂、环氧树脂-尼龙6复合粉末加入到混合机中混合均匀,得到混合料;
(3)将混合料加入到双螺杆挤出机中,在挤出温度为180℃-200℃-220℃-210℃(从进料口至出料口)的条件下挤出,得到环氧树脂增强聚丙烯/粉煤灰复合材料。
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