[发明专利]一种PP纳米改进材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种PP纳米改进材料及其制备方法,PP纳米改进材料组成成分按质量分数计为：80～95份聚丙烯、12～28份纳米粒子、7～13份聚合物基质、4～9份偶联剂、抗老化剂和加工助剂，纳米粒子纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、纳米高岭土、纳米纤维、纳米碳化硅、纳米硫酸钡中的至少三种，聚合物基质为氯化聚乙烯、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、聚环氧乙烷、聚氧化乙烯一种或多种，偶联剂为硅烷偶联剂kh550、钛酸酯偶联剂YB‑201、钛酸酯偶联剂NDZ‑101中的一种或多种；采用聚合物基质对纳米粒子改性形成包膜，再用偶联剂进行表面处理与聚丙烯填充复合形成PP纳米改进材料，避免粒子团聚、改善分散性能，提高材料的刚性、耐环境性能、拉伸强度、冲击韧性和老化性能，使材料应用更广泛。

技术领域

本发明涉及一种PP纳米改进材料及其制备方法,属于PP材料技术领域。

背景技术

聚丙烯PP是一种半结晶的热塑性塑料，具有密度小、力学性能好、易加工成型等有点，被广泛用于各种丙纶限位、编制打包带、电器、电讯、管材等注塑用品上，但由于PP材料的成型收缩率较大，脆性抗冲击性能较差，致使其在应用范围上受到一定限制。现有技术中有采用PP材料与高分子材料共聚改善其刚性和耐环境性能强度的，但其拉伸强度、冲击韧性和老化性能也随之下降，在PP材料与刚性粒子的填充过程中又存在界面亲和性较差，较易形成聚集体和内部分散不均的问题，随填充量的增加，其缺点愈加明显，导致应用效果不好，材料改进性能较差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种PP纳米改进材料及其制备方法,采用聚合物基质对纳米粒子改性形成包膜，再用偶联剂进行表面处理与聚丙烯填充复合形成PP纳米改进材料，避免粒子团聚、改善分散性能，提高材料的刚性、耐环境性能、拉伸强度、冲击韧性和老化性能，使材料应用更广泛。

本发明是通过如下的技术方案予以实现的：

一种PP纳米改进材料，其中，其组成成分按质量分数计为如下：

所述纳米粒子由纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、纳米高岭土、纳米纤维、纳米碳化硅、纳米硫酸钡中的至少三种混合而成；所述纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、纳米高岭土、纳米纤维、纳米碳化硅、纳米硫酸钡混合时的质量比为：(0～5)：(0～3)：(0～4)：(0～6)：(0～3)：(0～2)；

所述聚合物基质为氯化聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚环氧乙烷、聚氧化乙烯中的一种或多种混合而成；所述氯化聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚环氧乙烷、聚氧化乙烯混合时的质量比为：(0～4)：(0～3)：(0～3)：(0～7)；

所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550、钛酸酯偶联剂YB-201、钛酸酯偶联剂NDZ-101中的一种或多种混合而成；硅烷偶联剂kh550、钛酸酯偶联剂YB-201、钛酸酯偶联剂NDZ-101混合时的质量比为：(0～2)：(0～5)：(0～3)；

所述抗老化剂为光稳定剂UV326、抗氧剂AN1076按质量比3:2混合而成；

所述加工助剂为固化剂N3390、聚丙烯蜡和CBT100树脂按质量比3:2:5混合而成；

上述一种PP纳米改进材料的制备方法，其中，其制备方法如下：

(1)按质量分数计取7～13份聚合物基质投入混合釜中加热至95～110℃，所述聚合物基质为氯化聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚环氧乙烷、聚氧化乙烯中的一种或多种混合而成；随后加入12～28份纳米粒子搅拌混合20～40min，所述纳米粒子由纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、纳米高岭土、纳米纤维、纳米碳化硅、纳米硫酸钡中的至少三种混合而成；(2)向步骤(1)的混合釜中加入4～9份偶联剂，降温至75～90℃搅拌混合后，加入80～95份聚丙烯搅拌混合1～2h，随后依次加入1～4份抗老化剂和1～3份加工助剂得混料；