[发明专利]一种PP复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种PP复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯英文名称为Polypropylene，简称PP，其是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，分子量在8-15万之间，从而赋予它良好的抗热和抗溶剂性。

硅灰石是一种三斜晶系，细板状晶体，集合体呈放射状或纤维状，其吸油性低、电导率低、绝缘性较好，主要用作高聚物基复合材料的增强填料。

由于PP和硅灰石的相容性较差，将两者直接复合在一起得到的复合材料物理性能较差，严重地限制了PP复合材料的应用，因此，如何提高PP和硅灰石之间的相容性，得到物理性能优的PP复合材料成为本领域亟需解决的技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种物理性能优的PP复合材料。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了一种PP复合材料，按重量份计包括如下组分：

其中所述PS-硅灰石材料具有以硅灰石为核，以PS为壳的核壳结构。

聚苯乙烯英文名称为Polystyrene，简称PS，其是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物。

本发明的PP复合材料采用核壳结构的PS-硅灰石材料，以非极性的PS为壳使得在接触界面与PP有很好的相容性，而作为核的硅灰石贡献二维平面增强作用，这样很好地解决了材料之间的相容性问题，PP复合材料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度俱优。

优选地，所述PS-硅灰石材料按重量份计包括如下组分：

上述过硫酸盐更优选地可为过硫酸钾或过硫酸钠。

更优选地，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的一种或多种。上述硅烷偶联剂通式为：Y-SiX₃，其中，X是与Si原子相连且能水解的基团，如烷氧基，酰氧基，羟基等；Y表示能与有机基体反应的官能团，如乙烯基、环氧基、氨基等，由于硅烷偶联剂在同一个分子中具有这两类化学基团，因此它既能与硅灰石中的OH基团反应，又能与PS中的C＝C双键作用起到偶联的功效，这样很好地解决了PS和硅灰石的相容性问题。

优选地，所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(简称Irganox168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称Irganox1010)和1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(简称Irganox1330)中的一种或多种。

优选地，所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钾中的一种或多种。

本发明中抗氧剂有利于防止原料在挤出机里高温环境下被黄化，润滑剂有利于降低聚合物分子间内聚力的作用，从而改善塑料熔体的内摩擦生热。

本发明还提供了一种PP复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取重量份为70份-80份的PP、20份-30份的PS-硅灰石材料、0.3份-0.7份的抗氧剂和0.1份-0.3份的润滑剂混合并搅拌，得到混合料，其中，所述PS-硅灰石材料具有以硅灰石为核，以PS为壳的核壳结构，PP可在100℃下干燥烘干2小时；

(2)将步骤(1)中得到的混合料经熔融反应后挤出造粒，即得到PP复合材料。

该方法工艺简单且易于实现。

优选地，步骤(1)中的搅拌的时间为8min-12min。

优选地，所述步骤(2)具体为：

将步骤(1)中得到的混合料混投入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融反应，然后挤出、造粒，即得到PP复合材料，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为120℃～150℃，第二温度区的温度为180℃～230℃，第三温度区的温度为180℃～230℃，第四温度区的温度为200℃～230℃，第五温度区的温度为200℃～230℃，第六温度区的温度为200℃～230℃，所述双螺杆挤出机的机头温度为180℃～230℃，螺杆转速为120r/min～300r/min。

优选地，所述步骤(1)中的PS-硅灰石材料按如下方法制备：

(a)称取重量份为0.2份-0.3份的硅烷偶联剂和20份-30份的硅灰石混合并搅拌，得到硅灰石混合料；