[发明专利]一种笼型倍半硅氧烷改性聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种笼型倍半硅氧烷改性聚丙烯复合材料，是由以下重量份的组分制成：笼型倍半硅氧烷0.1～10份、聚丙烯89～99.8份、抗氧剂0.1～1份；所述笼型倍半硅氧烷的结构式为以下结构式中的一种：本发明的笼型倍半硅氧烷改性聚丙烯复合材料，大幅度提高了聚丙烯的结晶温度，促进了聚丙烯的结晶，提高了其力学性能。

技术领域

本发明属于高分子材料改性技术领域，具体的说，涉及一种笼型倍半硅氧烷(POSS)改性聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是一种常见的热塑性树脂，由于其优异的性能被广泛应用于生活的各个领域。但是聚丙烯塑料也存在一些性能缺陷，为进一步的扩大其应用领域，通常需要对其进行改性。其中，成核剂改性因为加工简单，效果显著以及稳定，简单灵活等优势受到了工业和科研领域广泛的关注。聚丙烯作为一种半结晶聚合物，其结晶速度影响了其生产周期，晶体尺寸，进而影响了聚丙烯的其他各项性能。提高聚丙烯的结晶速率成为工业界以及学术界研究的热点。成核剂的加入可以有效的提高结晶温度，使得在实际加工过程重提高了聚合物的过冷度，使其结晶速度得到有效的提高。

笼型倍半硅氧烷(POSS)是一种纳米有机无机杂化材料。其表面具有结构设计性极强的有机基团，增加了POSS在各领域的应用。由于其超强的结构可设计性，含有某些特殊官能的POSS可以充当半结晶聚合物的成核剂，并加速结晶过程，提升半结晶聚合物的加工性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种笼型倍半硅氧烷改性聚丙烯复合材料。

本发明的第二个目的是提供一种所述笼型倍半硅氧烷改性聚丙烯复合材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的第一方面提供了一种笼型倍半硅氧烷改性聚丙烯复合材料，是由以下重量份的组分制成：笼型倍半硅氧烷0.1～10份、聚丙烯89～99.8份、抗氧剂0.1～1份；

所述笼型倍半硅氧烷(POSS)的结构式为以下结构式中的一种或几种：

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂各自独立的选自H、C_1-18烷基、苯基、乙烯基、环氧基、环己基、钠离子、锂离子、钾离子中的至少一种。

所述笼型倍半硅氧烷改性聚丙烯复合材料是由以下重量份的组分制成：

笼型倍半硅氧烷2份、聚丙烯97.8份、抗氧剂0.2份；

或，笼型倍半硅氧烷3份、聚丙烯96.8份、抗氧剂0.2份。

所述聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯。

所述均聚或共聚聚丙烯的分子量为(1-100)×10⁴g·mol^-1，聚合物分散性指数(PDI)为2-30，熔体流动指数(MFI)为1-100g/10min(230℃，2.16Kg)。

所述抗氧剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂168的混合物，两者的重量份数比为1:1。

本发明的第二方面提供了一种所述笼型倍半硅氧烷改性聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：按照配比将笼型倍半硅氧烷、聚丙烯、抗氧剂在双螺杆挤出机上熔融混合挤出，造粒并注塑，获得所述笼型倍半硅氧烷改性聚丙烯复合材料。