[發(fā)明專利]一種稻殼灰改性聚丙烯材料及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210216951.3
• 申請(qǐng)日: 2012-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN103509241A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方偉宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海杰事杰新材料（集團(tuán)）股份有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/12
• 分類號(hào): C08L23/12;C08K13/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/36;C08K3/04;B29C47/92
• 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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種改性聚丙烯材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚丙烯由于無(wú)毒、無(wú)味、密度小、優(yōu)良抗吸濕性、優(yōu)良抗酸堿腐蝕性、優(yōu)良抗溶解性等特點(diǎn)，作為一種常用工程塑料被廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、家用電器、管材、機(jī)械零件制作等方面。但是聚丙烯也有一些不足之處，如具有較大的成型收縮率、耐磨性不足、熱變形溫度不高、強(qiáng)度不高等。在實(shí)際生活中常采用改性的方法來(lái)賦予聚丙烯新的性能，其中主要包括使用共聚改性、接枝改性、交聯(lián)改性以及填充改性的方法來(lái)改善聚丙烯的性能。其中填充改性主要用滑石粉、碳酸鈣、玻璃微珠等。

我國(guó)作為世界上主要的產(chǎn)稻國(guó)家，稻殼數(shù)量龐大，目前尚未找到合適的開發(fā)利用途徑，在許多地方成為農(nóng)業(yè)廢棄物，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生巨大壓力。而將稻殼經(jīng)過(guò)高溫燃燒后剩余的為稻殼灰，其主要成分是90%的二氧化硅和9%以上的活性炭，其中二氧化硅作為一種無(wú)機(jī)填料對(duì)塑料基體的力學(xué)增強(qiáng)、提高熱變形溫度有顯著效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種改性聚丙烯材料及其制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種改性聚丙烯材料，由包括以下重量份的組分制成：

所述的聚丙烯粒子為均聚聚丙烯，等規(guī)度為60%-95%，重均分子量為10萬(wàn)-30萬(wàn)。

所述的稻殼灰粒徑為100-1500目。

所述的稻殼灰經(jīng)過(guò)預(yù)先處理，處理方法如下：將稻殼灰溶于偶聯(lián)劑的乙醇溶液中，然后高速攪拌，其中稻殼灰與偶聯(lián)劑的質(zhì)量比固定為100:2，攪拌同時(shí)將其置于超聲池中超聲分散30min后，將分散均勻的稻殼灰置于90-120℃烘箱內(nèi)烘干10-24h，將附著于稻殼灰上的乙醇溶液完全除去。

所述偶聯(lián)劑選自KH-550（γ-氨丙基三乙氧基硅烷）、NDZ-101（異丙基二油酸酰氧基鈦酸酯）或A-101（乙烯基三甲氧基硅烷）中的一種或一種以上。

所述抗氧劑選自2，6-三級(jí)丁基-4-甲基苯酚、二苯胺、3，5-三級(jí)丁基-4-羥基苯基硫醚、對(duì)苯二胺或二氫喹啉中的一種或一種以上。

所述的增塑劑選自對(duì)苯二甲酸甲酯、偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三己酯、檸檬酸三丁酯、檸檬酸三乙酯或乙酰檸檬酸三乙酯中的一種或一種以上。

所述的光穩(wěn)定劑選自羥基二苯甲酮、羥基苯并三唑或水楊酸中的一種或一種以上。

所述的潤(rùn)滑劑選自硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟或硬脂酸鎂等中的一種或一種以上。

一種上述稻殼灰改性的聚丙烯粒子的制備方法，該方法步驟如下：

（1）按上述配比稱取各組分原料，將100份聚丙烯粒子、5-50份稻殼灰、0.1-1份抗氧劑、1-10份增塑劑、1-10份光穩(wěn)定劑和1-10份潤(rùn)滑劑加入高速混合機(jī)中混合均勻，置于真空烘箱中烘干；

（2）將干燥好的物料經(jīng)過(guò)計(jì)量泵送入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融混煉，經(jīng)過(guò)模頭擠出造粒后，得到稻殼灰改性的聚丙烯粒子。

所述的混合溫度為100-150℃，混合時(shí)間為5-20min。

所述的烘干溫度為100-120℃，烘干時(shí)間為10-24h。

所述的雙螺桿擠出機(jī)長(zhǎng)徑比為30:1，雙螺桿溫度設(shè)置為140℃，160℃，180℃，200℃，220℃，240℃，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為10-100rpm。

本發(fā)明通過(guò)添加稻殼灰于聚丙烯粒子中提高聚丙烯粒子的力學(xué)性能。該聚丙烯粒子不僅具有無(wú)毒、無(wú)味、密度小、優(yōu)良抗吸濕性、優(yōu)良抗酸堿腐蝕性、優(yōu)良抗溶解性等特點(diǎn)，同時(shí)提高了其力學(xué)性能。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1.本發(fā)明中的稻殼灰為一種農(nóng)業(yè)廢棄物，將其作為填料添加于聚丙烯中既可以將其廢物利用保護(hù)環(huán)境，又可以大大降低塑料粒子的成本。

2.本發(fā)明中由于稻殼灰是一種無(wú)機(jī)混合物，其對(duì)聚丙烯粒子的力學(xué)增強(qiáng)、耐熱性提高有顯著作用。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

粒徑100目稻殼灰的預(yù)處理：將5份稻殼灰溶于加了0.1份KH-550的乙醇溶液，高速攪拌，攪拌同時(shí)將其置于超聲池中超聲分散30min后，將分散均勻的稻殼灰置于90-120℃烘箱內(nèi)烘干10-24h，將附著于稻殼灰上的乙醇溶液完全除去。