[发明专利]一种纳米改性聚丙烯抗老化专用料的制备方法

摘要

本发明的复合纳米氧化物粉体经SiO2包覆，可以有效降低纳米粉体对聚丙烯材料的催化降解作用，同时，复合纳米氧化物粉体表面经聚对苯二甲酸乙二醇酯接枝改性，改善了复合纳米氧化物粉体在有机聚合物基体中的分散性。本发明聚丙烯抗老化专用料经表面改性的复合纳米氧化物粉体改进，具有良好的机械强度、加工性能和抗老化性能，缺口冲击强度高达39kJ/m2以上，无缺口冲击强度高达64kJ/m2以上，经过200h紫外光线加速老化后，无缺口抗冲击强度依然能保持在55kJ/m2以上，在紫外光线中暴露700h后，无缺口抗冲击强度依然能保持在45kJ/m2以上。

主权项

一种纳米改性聚丙烯抗老化专用料的制备方法，包括如下步骤：a)采用TiCl4、Zn3(C6H5O7)2·2H2O、Mg(NO3)2·6H2O作为初始原料，按照通式TiaMgbZncOX称量，其中a=0.6‑0.7，b=0.2‑0.3，c=0.1‑0.15， X≥1.5；将TiCl4、Zn3(C6H5O7)2·2H2O、Mg(NO3)2·6H2O混合，加入去离子水配成溶液，溶液中金属离子的浓度为0.60‑0.70mol/L；将上述溶液雾化为10微米粒径的液滴，在35‑40L/min的载气流量下导入反应室中；采用500～700℃温度下脉动流加热的方法，在反应室中对雾化溶液进行热处理，脉冲频率60~130Hz；获得复合纳米氧化物粉体；b)将5wt%复合纳米氧化物去离子水浆液超声分散30min，在搅拌下滴加0.05mol/L的Na2SiO3溶液，调节浆液的pH值至9.3，控制摩尔比SiO2/复合纳米氧化物=1/1，用稀硫酸调节浆液的pH值至8.5，反应2.5h，过滤、干燥，获得SiO2包覆的复合纳米氧化物粉体；c)按摩尔比为3：1：2.4称取SiO2包覆的复合纳米氧化物粉体、对苯二甲酸二甲酯和乙二醇；混合后加热至140℃，加入0.1摩尔%的醋酸镉作为催化剂，磁力搅拌，然后升温至200℃，反应1h，再升温至220℃，反应1h；缓慢升温至270℃，同时抽真空，在真空状态下反应1h；用苯酚对反应产物进行洗涤，离心分离，80℃真空干燥6h，即得到表面改性的复合纳米氧化物粉体；d）按重量份称取聚丙烯100～120份、乙丙橡胶15～30份、表面改性的复合纳米氧化物粉体5‑15份、乙撑双硬脂酰胺8～14份、氯化聚乙烯0.5～0.9份、抗氧剂0.2‑0.6份，然后投至混合器中混合10‑40分钟；将混合好的物料投置于双螺杆挤出机中，熔融挤出，制得纳米改性聚丙烯抗老化专用料。