[發明專利]一種聚丙烯/有機蒙脫土納米復合材料及制備方法

有效

• 申請號: 201010202785.2
• 申請日: 2010-06-13
• 公開（公告）號: CN101880421A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 蘇峰華;鄒余敏;宋怡靜;黃漢雄
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L51/06;C08L51/00;C08K9/04;C08K3/34;C08K5/103
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 劉小敏

技術領域

本發明涉及一種復合材料，尤其是涉及一種聚丙烯/有機蒙脫土納米復合材料，本發明還涉及了該聚丙烯/有機蒙脫土納米復合材料的制備方法。

背景技術

聚丙烯(PP)是目前世界上應用最為廣泛、產量增長最快的樹脂之一。與其他熱塑性樹脂相比，PP具有低密度、高熔點、來源廣、價格低以及機械性能優越、化學穩定性好等特點，已經成為包裝、輕工、建筑、電子、電器和汽車等行業不可缺少的基本原料。但是，普通聚丙烯分子鏈為線性結構，分子量分布相對較窄，導致聚丙烯的熔體強度低，在熱成型加工中表現為：當溫度高于熔點后，熔體強度和黏度都急劇下降，導致熱成型時制品壁厚不均，擠出、涂覆、壓延時出現邊緣彎曲、收縮、擠出發泡時泡孔塌陷等問題；此外，熔融狀態下拉伸時不能出現應變硬化現象。這一缺點極大地限制了聚丙烯在熱成型加工、發泡、擠出涂覆、吹塑等方面的應用。因此，開發具有應變硬化特性的高熔體強度聚丙烯，是近年來聚丙烯研究的重要內容。

目前，高熔體強度聚丙烯(HMSPP)的制備方法主要有共混法、高能射線輻照改性法、反應擠出法和反應器合成法。國內專利CN1594412A介紹了將聚丙烯、相容劑和粘土在螺桿擠出機中共混改性獲得高熔體強度聚丙烯樹脂。國外Montell公司申請了低溫射線輻照法制備HMSPP的第一個專利(US4916198)。Borealis公司采用輻照法發明了一種產生長支鏈聚丙烯(LCBPP)的新方法(SPE?ANTEC?Proceedings，1999)。國內CN1958634A、CN1775851A及CN1432596A分別介紹了采用反應擠出法制備高熔體強度聚丙烯樹脂的發明方案。國外的Akzo?Nobel公司擁有反應擠出法制備HMSPP的專利(WO9749759，WO9927007)。除此之外，Xiaochun?Wang等(Jouranl?of?Applied?PolymerScience，Vol?61，1395-1404，1996)通過均聚聚丙烯與季戊四醇三丙烯酸酯在過氧化引發劑存在下制備了高熔體強度聚丙烯，Wei?Yu等(Polymer，Vol?47，7962-7969，2006)也采用反應擠出法制備了長支鏈高熔體強度聚丙烯。國內專利CN1955199A介紹了采用反應釜合成高熔體強度聚丙烯樹脂的方法。Weiqing?Weng等(US6225432，Macromolecules，Vol35，3838-3843，2002)在茂金屬催化劑催化丙烯體系中加入特殊制備的端基帶有乙烯基雙鍵的聚丙烯大分子單體，使之與丙烯單體發生聚合反應，得到了長支鏈高熔體強度聚丙烯。但，上述一些方法制備的高熔體強度聚丙烯樹脂的方法，有些需要特定的設備(如US4916198，SPE?ANTEC?Proceedings，1999等)或需開發專用的催化劑(CN1955199A，US6225432等)，工藝復雜，使得高熔體強度聚丙烯造價較高，降低了聚丙烯泡沫塑料的應用競爭力。

發明內容

本發明的第一個目的在于針對上述現有技術的狀況提供一種聚丙烯/有機蒙脫土納米復合材料，該納米復合材料在具有較高的結晶溫度、韌性及模量和較好的強度的情況下，實現聚丙烯發泡材料的低成本化和高性能化，提高聚丙烯塑料的應用競爭力。

本發明的第二個目的在于提供一種生產上述聚丙烯/有機蒙脫土納米復合材料的制備方法。

本發明的第一個目的是通過以下技術方案來實現的：一種聚丙烯/有機蒙脫土納米復合材料，主要由以下質量份的組分制備而成：

聚丙烯????????80～100份

有機蒙脫土????1-15份

引發劑????????0.02-0.10份

交聯劑????????2.0-5.0份

相容劑????????5-15份。

本發明所述的聚丙烯采用原生態均聚聚丙烯樹脂粉末，熔融指數在230℃和2.16kg壓力下為3.0-30.0g/10min。

本發明所述的有機蒙脫土選用經過陽離子表面活性劑烷基季銨鹽有機化處理過的蒙脫土。

本發明所述的引發劑采用有機過氧化引發劑，所述的有機過氧化引發劑可以是過氧化枯基、過氧化二叔丁基、過氧化苯甲酰和過氧化二碳酸酯等的一種或幾種混合。

本發明所述的交聯劑采用有機丙烯酸酯，所述的有機丙烯酸酯可以是1，6-己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯等的一種或幾種混合。

本發明所述的相容劑可以是馬來酸酐接枝聚丙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝SEBS和馬來酸酐接枝POE等的一種或幾種混合。