[發明專利]一種核殼型滑石粉-聚丙烯復合材料制備方法

有效

• 申請號: 201110007064.0
• 申請日: 2011-01-13
• 公開（公告）號: CN102585118A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 費彬
• 申請（專利權）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于高分子技術領域，涉及一種滑石粉-聚丙烯復合材料的制備方法。

背景技術

聚丙烯(PP)是一種性能優良的熱塑性合成樹脂，產品具有密度小、生產成本低、透明度高、化學穩定性好、無毒、易加工、抗沖擊強度、抗擾曲性以及電絕緣性好等優點，在汽車工業、家用電器、電子、農業、建筑包裝以及建材家具等方面具有廣泛的應用，已經成為世界5大合成樹脂中發展速度最快的產品之一。但是聚丙烯收縮率大，并由此而導致制品尺寸穩定性差，容易產生翹曲變形，而且剛性低、低溫易脆斷，制約了聚丙烯的進一步應用。滑石粉是一種我國分布廣泛的無機礦物材料，作為填料填充有機高分子材料，可改善制品的剛性、尺寸穩定性、潤滑性，可防止高溫蠕變，減少對成型機械的磨損，可使聚合物在通過填充提高硬度與抗蠕變性的同時，還可使聚合物的耐熱沖擊強度提高，可改善塑料的成型收縮率、制品的彎曲彈性模量及拉伸屈服強度。目前，滑石粉作為填料時，多采用偶聯劑表面處理來改善與樹脂的相容性。但是現有工藝普遍存在表面涂敷不均，偶聯劑用量過大的問題。

發明內容

本發明的目的在于：為克服滑石粉現有改性工藝的缺陷，進一步提高滑石粉與聚丙烯的相容性，本發明提供一種核殼型滑石粉-聚丙烯復合材料的制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種核殼型滑石粉-聚丙烯復合材料的制備方法，包括滑石粉的偶聯劑涂敷活化、活性滑石粉與有機單體進行表面接枝聚合、經一系列處理制得核殼型滑石粉-聚丙烯復合材料，滑石粉表面大量聚丙烯聚合物層的存在可有效改善滑石粉與聚丙烯樹脂的親和能力。

一種核殼型滑石粉-聚丙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)先將滑石粉與偶聯劑進行混合，混合時間3～10min，得到經偶聯劑活化的滑石粉；

(2)加入甲苯和催化劑，通丙烯氣至丙烯溶解平衡，體系總壓力維持在140kPa，溫度30～60℃，攪拌下聚合反應1～3h；產物經過濾，用醇洗滌數次，真空40～70℃下烘干，稱重；即得到核殼型滑石粉-聚丙烯復合材料。

所述的滑石粉，是粒徑6000目～600目的滑石粉。

所述的偶聯劑為乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的一種。

所述的催化劑為鈦系列載體型Ziegler-Natta催化劑，如北京化工研究院的N-IVZiegler-Natta催化劑。

所述的醇為甲醇、乙醇、異丙醇或仲丁醇。

所述的滑石粉與偶聯劑的質量比為100∶0.1～2。

所述的甲苯與活性滑石粉質量比為6～20∶1。

所述的催化劑的質量為加入甲苯質量的0.01％～0.1％。

所述的丙烯溶解平衡時的壓強為P＝100kPa。

本發明的有益效果是：

制得以滑石粉為核、以聚丙烯為殼的核殼型滑石粉-聚丙烯復合材料，其表面被聚丙烯均勻覆蓋，并形成滑石粉與聚丙烯之間經偶聯劑共價鍵相連的特殊結構。該結構的形成可有效提高滑石粉與聚丙烯的表面親和力，填充后改善聚丙烯的性能。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明進行進一步描述。

實施例1

(1)、將過600目篩的滑石粉200g與偶聯劑乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷0.2g共混3min，得經偶聯劑活化的滑石粉；

(2)、在600g甲苯中攪拌下加入上述活性滑石粉40g，維持10min形成穩定懸浮體；加入0.06g?N-IV型引發劑，通丙烯氣至丙烯溶解平衡(P＝100kPa)，體系總壓力維持在140kPa，溫度30℃，攪拌下聚合反應1h。產物經過濾，用酒精洗滌數次，真空40℃下烘干，稱重；即得到核殼型滑石粉-聚丙烯復合材料。

復合材料填充PP，經擠出、注塑制樣，測試結果見表1。

實施例2

(1)將6000目的滑石粉200g與偶聯劑乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷4g共混10min，得經偶聯劑活化的滑石粉；

(2)在1200g甲苯中攪拌下將上述活性滑石粉全部加入，維持10min形成穩定懸浮體。加入1.2g?N-IV型引發劑，通丙烯氣至丙烯溶解平衡(P＝100kPa)，體系總壓力維持在140kPa，溫度60℃，攪拌下聚合反應3h。產物經過濾，用酒精洗滌數次，真空70℃下烘干，稱重。

復合材料填充PP，經擠出、注塑制樣，測試結果見表1。

實施例3