[发明专利]一种增强聚烯烃复合材料

说明书

本发明公开了一种增强聚烯烃复合材料。所述增强聚烯烃复合材料包括聚烯烃(例如聚乙烯和聚丙烯)、刚性微填料(例如玻璃纤维、碳或纤维素纤维)和至少一种纳米填料(例如粘土)。所述增强聚烯烃复合材料还可包括改性聚烯烃，所述改性聚烯烃具有接枝在其上的极性官能团(例如马来酸单酯、酸酐或丙烯酸酯)。粘土纳米填料还可用有机硅烷改性。所述增强聚烯烃复合材料还可包括稳定剂或其他添加剂。本发明还提供了一种制备增强聚烯烃复合材料的方法，该方法包括：将聚烯烃、刚性微填料和至少一种纳米填料混合形成混合物；将混合物熔融；捏合熔融混合物。所得的增强聚烯烃复合材料用于运输、基础设施、消费品和/或建筑中。

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2018/3/29的新加坡专利申请No.10201802637R的优先权。本文引用上述申请的全部内容。

技术领域

各种实施方案涉及一种增强聚烯烃复合材料和制备所述增强聚烯烃复合材料的方法，以及所述增强聚烯烃复合材料的用途。

背景技术

聚烯烃被广泛用作模塑材料，因为即使在低温下它们也具有良好的加工性能，它们也具有高柔韧性，良好的耐化学性，并且它们重量轻且有成本效益，这只是它们优点中的小部分。但另一方面，它们的缺点是低强度、低韧性和低耐热变形性。在将聚烯烃用于某些应用如机械或结构零件中时，需要更高的刚度和耐热性。为了克服上述缺点，一种解决方案是掺入大量的无机填料，例如滑石、云母和玻璃纤维。然而，大量使用可能导致问题，例如所得聚烯烃复合材料的填料分散性或填料附聚性差，重量增加，翘曲大以及可加工性差(特别是对于由玻璃或碳制成的填料)。解决上述问题的另一种方法是反应混合。但是，这通常是不可控制的，并且在回收所得聚合物方面有难度。

因此，仍然需要一种改进的聚烯烃复合材料和一种制备聚烯烃复合材料的方法，以解决或至少缓解上述一个或多个问题。

发明内容

在第一方面，提供了一种增强聚烯烃复合材料，其包括聚烯烃和分散在所述聚烯烃中的填料，其中所述填料包括刚性微填料和至少一种纳米填料。

在第二方面，提供了一种制备增强聚烯烃复合材料的方法，所述增强聚烯烃复合材料包括聚烯烃和分散在所述聚烯烃中的填料，其中所述填料包括刚性微填料和至少一种纳米填料，

该方法包括：(i)混合聚烯烃、刚性微填料和至少一种纳米填料以形成混合物；(ii)将所述混合物熔融以形成熔融混合物；(iii)捏合所述熔融混合物。

在第三方面，提供了通过第二方面所限定的方法制备的增强聚烯烃复合材料。

在第四方面，提供了在第一方面或第三方面中定义的增强聚烯烃复合材料在运输、基础设施、消费品和/或建筑中的用途。

附图说明

当结合非限制性示例和附图考虑时，参考详细描述将更好地理解本发明，其中：

图1为根据本发明和对比例的增强聚烯烃复合材料以及它们的机械性能比较的表。

图2为实施例1中获得的增强聚烯烃复合材料中填料分散状态的透射电子显微镜(TEM)图像。比例尺表示长度为1μm。

图3为实施例2中得到的增强聚烯烃复合材料中填料分散状态的TEM图像。比例尺的长度为1μm。

图4为实施例3中获得的增强聚烯烃复合材料中填料分散状态的TEM图像。比例尺的长度为1μm。

具体实施方式

本文公开的各种涉及增强聚烯烃复合材料的实施方案。从最广泛的意义上讲，本发明的复合材料包含(a)聚烯烃，(b)刚性微填料，(c)至少一种纳米填料。