[发明专利]一种包装袋用高强度聚烯烃复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种包装袋用高强度聚烯烃复合材料及其制备方法，包括以下重量份数的原料：聚烯烃基体60‑80份、功能化石墨烯10‑15份、聚烯烃弹性体10‑20份、玻璃纤维3‑6份、偶联剂1‑3份、抗氧剂0.5‑1份。本发明通过聚烯烃基体和功能化石墨烯混合，然后加入玻璃纤维、偶联剂和抗氧剂在微波加热反应器中采用微波加热的方式制备出了含有石墨烯的包装袋用高强度聚烯烃复合材料，通过功能化石墨烯改善了石墨烯和聚烯烃的相容性，提高了聚烯烃复合材料的弯曲强度、缺口冲击强度、拉伸强度、断裂强度力学性能；本发明的制备方法中石墨烯用量少，制备方法简单，成本低，又容易实施。

技术领域

本发明属于聚烯烃复合材料技术领域，具体是一种包装袋用高强度聚烯烃复合材料及其制备方法。

背景技术

聚烯烃复合材料广泛应用于汽车、家电和包装等行业。经过改性和加工的聚烯烃复合材料在各方面的使用性能上可以满足正常使用要求。然而，聚烯烃复合材料在高温加工和使用过程中，会不同程度地释放出含某些难闻气味或对人体健康有害的挥发性物质，该问题已经引起政府、国内外各大生产企业和树脂生产厂家的关注。因此，低气味聚烯烃复合材料的技术开发具有绿色环保的现实意义。

石墨烯纳米复合材料是以聚合物基体为连续相，以石墨烯作为分散相，通过适当的制备方法将石墨烯均匀地分散于聚合物基体材料，形成含有纳米尺寸材料的复合体系。石墨烯纳米复合材料不仅具有纳米材料的表面效应、量子尺寸效应，而且将纳米填料的刚性、尺寸稳定性、热稳定性与聚合物的韧性、加工性、介电性能糅合在一起从而产生许多优异性能。石墨烯纳米复合材料主要的聚合物基体有：尼龙-6、聚碳酸酯、环氧树脂、聚氨酯，聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物等。而关于石墨烯/聚烯烃复合材料的研究报道较少。

公开号为CN104926960A的发明专利，公开了一种通过原位聚合工艺制备石墨烯/氯化镁为载体的双烯烃聚合催化剂的方法。公开号为CN105504469A的发明专利，公开了一种通过溶液复合工艺制备石墨烯/聚烯烃弹性体母料、石墨烯抗静电复合材料的制备方法。但是，原位聚合工艺和溶液复合工艺都具有排放高、效率低、不易规模化的缺点。

公开号为CN104098816A的发明专利，提出一种聚烯烃/石墨烯纳米复合材料及其制备方法，该方法中石墨烯的官能化修饰方法相对而言制备工序繁多，改性效率低，成本相对较高昂；公开号为CN105570560A的发明专利，提到一种石墨烯增强导热性复合聚烯烃管材，公开号为CN103739929A的发明专利中提出一种电缆用含石墨烯的聚烯烃高半导电屏蔽料及其制备方法，这两个专利中均采用熔融复合工艺，但制备得到的复合材料的分散效果不佳，也不易直接实现聚烯烃基石墨烯复合材料的工业化制备及应用。

聚丙烯材料的刚性较高，但是冲击强度，尤其是低温冲击强度低；高密度聚乙烯材料的化学稳定性能好，韧性较好，但相对于聚丙烯而言，其刚性较差，耐热温度较低，表面光洁度低，容易变形，易应力开裂且表面硬度低。因此常常需要对这两种材料进行改性，以实现特定的应用目的。

含有聚乙烯、聚丙烯和橡胶的聚烯烃组合物一直以来受到广泛关注，通过多种组分的搭配，可以实现刚性和韧性等性质的优化，从而满足特定产品需要。目前，这类组合物被应用于汽车、包装以及器皿等多个领域。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种包装袋用高强度聚烯烃复合材料及其制备方法，通过用石墨烯增强改性聚烯烃材料，希望得到增强并使之具有优越的聚烯烃复合材料；该制备方法能够有效降低生产获得的聚烯烃复合材料的气味，不改变聚烯烃复合材料的原性能，且方法简单，生产成本低，便于工业应用。

为了解决上述的问题本发明的采用的技术以及方法如下：

一种包装袋用高强度聚烯烃复合材料，包括以下重量份数的原料：聚烯烃基体60-80份、功能化石墨烯10-15份、聚烯烃弹性体10-20份、玻璃纤维3-6份、偶联剂1-3份、抗氧剂0.5-1份。