[发明专利]一种纳米纤维增韧聚丙烯树脂及其制备方法

说明书

本发明提供一种纳米纤维增韧聚丙烯树脂及其制备方法。所述纳米纤维增韧聚丙烯树脂的原料包括如下按重量份计算组分：聚丙烯颗粒80～95份；纳米纤维复合膜材料2～10份；粉末状聚丙烯3～10份；润滑剂0.1～4.0份；抗氧剂0.1～0.5份；相容剂0.1～5份。本发明通过将纳米纤维制备成纳米复合膜，其纳米复合膜的非织造布基材在熔融挤出的过程中与聚丙烯发生熔融，热塑性聚合物纳米纤维由于其加工温度更高，得到保存，因此可以更好地分散在聚丙烯中，使得纳米纤维对聚丙烯树脂带来更好的增韧效果，从而避免了传统直接添加纳米纤维导致的缠绕、增韧效果差、增韧效果不稳定等问题。

技术领域

本发明涉及高分子复合材料领域，更具体地涉及一种纳米纤维增韧聚丙烯树脂及其制备方法。

背景技术

随着社会经济快速发展，工业化进程不断推进，制备高性能高分子材料已成为当今高分子材料科学领域重要的研究热点和发展方向。传统单一高分子材料的强度、韧性等力学性能，以及热稳定性等性能往往较低，通常不宜直接作为结构材料使用，应用场合有限，很难满足高分子材料的工程化应用。其中，纤维增强聚合物基复合材料是目前聚合物复合材料中应用最广、用量最大的一类。纤维增强聚合物基复合材料，由于具有的高的比强度、比模量、良好的耐热性、耐疲劳性及化学稳定性等优点而被越来越多地广泛用于航空航天、汽车、机械、电子和建筑等领域。

传统的纳米纤维主要通过静电纺丝技术得到。但其在聚合物中较难加工分散，因此，无论是分散、还是添加量等各方面均受到限制，也限制了纳米纤维增强产品的生产。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种纳米纤维增韧聚丙烯。该聚丙烯特别采用纤维复合膜作为原料，使纤维更好地在聚丙烯中进行分散。

本发明的另一目的在于提供所述纳米纤维增韧聚丙烯的制备方法。

本发明上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种纳米纤维增韧聚丙烯树脂，其原料包括如下按重量份计算组分：

所述纳米纤维复合膜材料通过将热塑性聚合物纳米纤维分散液涂覆于非织造布基材，室温干燥得到；所述热塑性聚合物的熔点高于220℃；所述非织造布基材的熔点小于等于220℃。

本发明通过将纳米纤维制备成纳米复合膜，避免了传统直接添加纳米纤维导致的缠绕、增韧效果差等问题。一般地，聚丙烯树脂的加工过程中，温度达220℃，因此非织造布基材在熔融挤出的过程中与聚丙烯发生熔融，而热塑性聚合物纳米纤维由于其加工温度更高，得到保存，使得纳米纤维可以更好地分散在聚丙烯中，使得纳米纤维对聚丙烯树脂带来更好的增韧效果。另外，热塑性聚合物中可以含有活性官能团，也便于对纳米纤维进行多种形式的功能化改性，拓展了纳米纤维在聚合物共混复合改性中的应用空间。

优选地，本发明中，所述非织造布基材为聚丙烯。

本发明所述热塑性聚合物的一些示例，可以是聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)或半芳香族聚酯等。PA可以包括各种不同的PA，例如是PA66、PA610等。半芳香族聚酯可以是PBT等。

为了更好地避免热塑性聚合物在加工中发生熔融，更好地保存热塑性聚合物纳米纤维的形貌，优选地，所述热塑性聚合物的熔点大于等于230℃。

本发明中，所述纳米纤维可以按照如下方法制备：将热塑性共聚物与醋酸丁酸纤维混合均匀，经熔融、纺丝、牵引，得到复合纤维；然后将复合纤维置于丙酮中回流，萃取出醋酸丁酸纤维素，然后干燥，得到热塑性共聚物纳米纤维。

本发明所述的纳米纤维复合膜材料还可以参考CN106087453A中记载的方法制备。