[发明专利]一种高强度耐磨改性聚丙烯材料

说明书

本发明公开了一种高强度耐磨改性聚丙烯材料，该聚丙烯材料的原料包括耐磨改性聚丙烯基料、纳米二氧化硅‑剑麻纤维复合耐磨填料、三元乙丙橡胶分散液、多壁碳纳米管‑蒙脱土复合增强填料、pp阻燃母粒，制备时以改性等规聚丙烯为基料，通过与复合耐磨填料、复合增强填料、pp阻燃母粒混合填充改性后，熔融纺丝得到耐磨性、拉伸强度、压缩强度、耐热阻燃性俱佳的纤维网布基体，再经三元乙丙橡胶分散液的浸润处理、放电驻极后得到的聚丙烯材料在保持良好耐冲击性、机械性能的基础上，编织而成的编织袋具有良好的耐磨性、拉伸强度、防尘抗紫外性能，满足包装袋多功能化的发展需求。

技术领域

本发明涉及编织袋用材料技术领域，具体涉及一种高强度耐磨改性聚丙烯材料。

背景技术

聚丙烯是一种半结晶的热塑性塑料，是当今最具发展前途的热塑性高分子材料之一。与其他通用热塑性塑料相比，聚丙烯具有密度小、耐冲击性好、机械性能优异、化学稳定性好等特点，而且来源丰富、价格低廉。目前由聚丙烯材料制备而成的编织袋能够满足轻量化、低成本、环保等发展要求。随着编织袋多元化、功能化的发展需求，对聚丙烯材料提出了更高的要求。现有的聚丙烯材料普遍存在的问题是韧性较差，对缺口十分敏感，低温脆性突出，成型收缩大，导致其拉伸强度、耐磨性较差，限制了应用范围。

现有技术中常采用的提高聚丙烯材料强度和耐磨性的方法是对其进行改性，改性方法包括物理改性和化学改性。物理改性主要包括共混改性、填充改性、复合增强、表面改性等。化学改性包括共聚、接枝、交联、氯化等。其中，填充改性是最简单有效、成本最低的方法之一，纳米微粒填料的表面效应、小尺寸效应和量子隧道效应，具有很高的表面活性和大比表面积，填充聚丙烯后可以有效改善聚合物的强度、韧性、刚性及耐磨性。

申请号201710706307.7的专利公开了一种高强度耐磨改性聚丙烯材料及其制备方法，该材料是将聚丙烯与二乙烯基二甲基硅烷、聚四氟乙烯共聚后，再添加无机填料和耐磨剂进行复合而成，该材料制备方法简单，产品质量稳定，强度和耐磨性大大提高，适合工业化生产。但是存在以下问题：1、无机填料、耐磨剂品种较单一，无法良好发挥耐磨增强协效作用；2、原料间的相容性较差，无机填料无法均匀分散到反应体系中；3、共聚反应时需要280-320℃、10-15MPa的高温高压苛刻反应条件，生产过程不易控制。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种高强度耐磨改性聚丙烯材料，该聚丙烯材料以改性等规聚丙烯为基料，通过与复合耐磨填料、复合增强填料、pp阻燃母粒混合填充改性后，熔融纺丝得到耐磨性、拉伸强度、压缩强度、耐热阻燃性俱佳的纤维网布基体，再经三元乙丙橡胶分散液的浸润处理、放电驻极后得到的聚丙烯材料在保持良好耐冲击性、机械性能的基础上，编织而成的编织袋具有良好的耐磨性、拉伸强度、防尘抗紫外性能，满足包装袋多功能化的发展需求。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种高强度耐磨改性聚丙烯材料，包括以下重量份的原料：耐磨改性聚丙烯基料160-200份、纳米二氧化硅-剑麻纤维复合耐磨填料15-26份、三元乙丙橡胶分散液36-50份、多壁碳纳米管-蒙脱土复合增强填料6-16份、pp阻燃母粒4-7份；

所述耐磨改性聚丙烯基料的制备方法包括以下步骤：

(1)混合改性：按照重量份计，称取120-150份等规聚丙烯纤维、12-18份聚醚型聚氨酯热塑弹性体、3-6份纳米二硫化钼、1-3份纳米二氧化钛粉末，投入反应釜中，在氮气保护气氛下，50℃加热搅拌1h，得到改性混合料；其中，等规聚丙烯纤维的熔体流动速率为10-16g/10min，模塑收缩率为0.8％，等规指数为88-90％；

(2)熔融喷丝：选择孔径为0.2-0.4μm、长径比为10-20的纺丝帽，将改性混合料加热到熔融温度得到改性聚丙烯基料熔体，熔体使用计量泵喂入200-220℃的纺丝帽，双螺杆挤出机将熔体从纺丝帽的喷丝孔中挤出，挤出流量控制在60-80g/min；