[發(fā)明專利]一種高性能聚丙烯納米復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010591409.7
• 申請(qǐng)日: 2010-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN102558664A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鍇;張鷹;張祥福;周文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海普利特復(fù)合材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/12
• 分類號(hào): C08L23/12;C08L53/00;C08L51/06;C08L23/08;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/34;C08K3/26;C08K3/30;C08J3/22;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

1.一種高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于：按重量百分比計(jì)，其組分和含量為：

聚丙烯??????39-98％

有機(jī)粘土????1-15％

無機(jī)填料????0-30％

相容劑??????0.1-6％

增韌劑POE???0-20％

穩(wěn)定劑??????0.2-2％

其它添加劑??0-4％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于：在230℃×2.16kg的測(cè)試條件下，所述的聚丙烯熔體流動(dòng)速率為0.5-60g/10min的均聚丙烯或嵌段共聚丙烯，其中嵌段共聚丙烯的共聚單體為乙烯，其含量為4-10mol％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于：所述的有機(jī)粘土選自皂石、埃洛石、膨潤土、凹凸棒土、蒙脫土、高嶺土、云母、綠脫石、貝得石和蛭石中的一種或兩種以上組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于：所述的有機(jī)粘土為經(jīng)季銨鹽類化合物處理的納米蒙脫土，層間距為1-20nm，平均粒徑為1-10μm，密度為1-3g/cm3。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于：所述的無機(jī)填料為滑石粉、碳酸鈣和硫酸鋇中的一種或兩種以上組合，其平均粒徑為1-20μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于：所述的相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯，密度為0.89-0.91g/cm3，熔點(diǎn)為170-190℃，在230℃×2.16kg的測(cè)試條件下，熔體流動(dòng)速率為10-50g/10min，接枝率為0.5-1.0％，為任意均聚或嵌段共聚丙烯經(jīng)馬來酸酐熔融擠出改性所得。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于：所述的增韌劑POE為乙烯-辛烯線形共聚物或乙烯-丁烯線形共聚物或者兩者的組合，密度為0.88～0.90g/cm³，熔體流動(dòng)速率為0.5～10g/10min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于：所述的穩(wěn)定劑包括主抗氧劑和輔助抗氧劑，主抗氧劑為受阻酚或硫酯類抗氧劑；輔助抗氧劑為亞磷酸鹽或酯類抗氧劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求13所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于：所述的主抗氧劑為3114、1010、DSTP中的一種或兩種以上組合；所述的輔助抗氧劑為618和168中的一種或兩種組合。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于：所述的其它添加劑包括本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為所需的著色劑、成核劑、發(fā)泡劑、表面活性劑、增塑劑、偶聯(lián)劑、阻燃劑、光穩(wěn)定劑、加工助劑、抗靜電助劑、抗微生物助劑和潤滑劑中的一種或兩種以上的組合物。

11.一種制備權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)按權(quán)利要求1的重量配比稱取原料；

2)將聚丙烯、有機(jī)粘土、相容劑、穩(wěn)定劑在高速混合器中干混3～15分鐘，將混合后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出后冷卻造粒，制得粘土母粒；

3)將步驟(2)所述粘土母粒、聚丙烯、增韌劑、無機(jī)填料、穩(wěn)定劑和其它添加劑在高速混合器中干混3～15分鐘，將混合后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出后冷卻造粒；其中螺筒內(nèi)溫度為：一區(qū)180-190℃，二區(qū)185-195℃，三區(qū)185-195℃，四區(qū)185-195℃，機(jī)頭190-200℃，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為100-1000轉(zhuǎn)/分。

12.一種制備權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)按權(quán)利要求1的重量配比稱取原料；

2)將部分聚丙烯、增韌劑、無機(jī)填料、穩(wěn)定劑以及其它添加劑在高速混合器中干混3-15分鐘制得混合物A，將有機(jī)粘土、相容劑、剩余聚丙烯在高速混合器中干混3-15分鐘制得混合物B，將混合物A從螺桿尾部主喂料口加入雙螺桿擠出機(jī)，混合物B從螺桿中部側(cè)向喂料口加入雙螺桿擠出機(jī)，經(jīng)熔融擠出后冷卻造粒；其中螺筒內(nèi)溫度為：一區(qū)180-190℃，二區(qū)185-195℃，三區(qū)185-195℃，四區(qū)185-195℃，機(jī)頭190-200℃，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為100-1000轉(zhuǎn)/分。