[发明专利]一种聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子复合材料领域，具体是涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯（PP）是由丙烯聚合而制备的一种热塑性树脂，具有来源广泛、价格低廉、容易加工、力学性能好、密度小等优点。因而被广泛应用于汽车内外饰件、建筑、包装、电子、家电产品的外壳等耐腐蚀和绝缘部件，是目前增长速度最快的通用热塑性塑料。但当聚丙烯被使用在一些特殊部件上时，其强度、耐热性、耐水性、抗冲击性等性能就无法达到高品质产品的需求。因此，开发一种性能卓越的聚丙烯复合材料一直是学界和业界的研究方向。

在聚丙烯塑料中通常填充无机粉体，在满足使用要求的前提下降低生产成本或者使材料的某些性能能够提高。

如中国专利CN1226342C（专利号为ZL02134217.2）公开了一种增强、增韧聚丙烯复合材料，该复合材料由PP、POE或MPOE，和硫酸钡组成，各成分的含量按重量比为：聚丙烯72～91、POE或MPOE1～13，硫酸钡7～20；所用的PP中添加有1-甲基-4-苯基吡啶（MPP），MPP用量为聚丙烯总量的2%～15%，所用的硫酸钡是沉淀硫酸钡，并预先经350℃～450℃马弗炉煅烧4～7小时处理，该技术方案采用硫酸钡对聚丙烯复合材料进行增强。

申请公布号为CN102010546A（申请号为201010602231.1）的中国发明专利申请公开了一种长玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法，该长玻璃纤维增强聚丙烯材料由重量百分含量35%～68%的聚丙烯、30%～60%的长玻璃纤维、1%～5%相容剂和0.3～1.0%的抗氧剂组成，该技术方案采用长玻璃纤维进行增强。

中国专利CN1068022C（专利号ZL95117450.9）公开了一种高韧性聚丙烯复合材料及其制备方法，该高韧性聚丙烯复合材料由重量份40～90的丙烯-乙烯共聚聚丙烯、10～60的无机刚性粒子、0.2～1.2的硅烷偶联剂以及2.5～15的非离子表面活性剂组成，该技术方案采用高岭土等无机刚性离子进行增强聚丙烯复合材料。

但上述硫酸钡、长玻璃纤维、无机刚性粒子等无机物的加入会增大复合材料的密度，影响成型加工过程。

纳米复合材料只需将少量的纳米颗粒通过熔融混合等方法加入到聚合物基体中，就可以极大改善该聚合物的机械性能，这就避免了传统的聚丙烯增强技术加入大量的添加剂对本体材料性能造成的影响。在聚丙烯塑料改性中，目前使用量最大的是碳酸钙和滑石粉。

申请公布号为CN103146072A（申请号为201310118604.1）的中国发明专利申请公开了一种超细碳酸钙滑石粉填充聚丙烯，以重量份计，由100份均聚聚丙烯、4～8份的碳酸钙、15～25份的滑石粉以及0.25～0.5份的复合偶联剂组成，该技术方案通过在聚丙烯中填充碳酸钙和滑石粉从而提高材料的拉升强度和冲击强度，缺口冲击强度（23℃）为47kJ/m²，拉伸强度为39.5Mpa。

申请公布号为CN102942741A（申请号为201210524416.4）的中国发明专利申请公开了一种聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料，采用如下重量份的原料：聚丙烯30～55份、纳米碳酸钙25～40份、无机填料0～20份、增容剂0～10份、增韧剂0～15份、稳定剂0.1～2份和助剂1～4份，其中，无机填料为陶土、滑石粉或云母粒，所述增容剂为PP-g-MAH，所述助剂为着色剂、增塑剂、阻燃剂、抗静电助剂、润滑剂中的一种或多种组合。其实施例1的耐冲击性能为9.23kJ/m²。

虽然上述制备的聚丙烯复合材料基本上能够满足日常使用需求，但是对于拉伸性能和抗冲击性要求比较严格的领域，仍无法适用。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种聚丙烯复合材料，各组分之间有协同作用，力学性能优异，特别是拉伸性能和抗冲击性。

一种聚丙烯复合材料，由以下重量百分含量的原料制成：

所述的相容剂由马来酸酐接枝聚丙烯和琥珀酸酐接枝的聚丁二烯弹性体复配而成。