[發明專利]一種非彈性體/聚丙烯共混復合材料

有效

• 申請號: 201210237735.7
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN102731910A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 史鐵鈞;張明
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/16;C08L23/04;C08K5/134;C08K5/524
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

一、技術領域

本發明涉及一種高分子復合材料，具體地說是一種非彈性體/聚丙烯共混復合材料。

二、背景技術

聚丙烯(PP)自1957年工業化以來發展極其迅速，是一種應用很廣泛的通用塑料。聚丙烯具有透明度高、無毒性、比重輕、易加工、抗沖擊強度高、耐化學腐蝕、抗撓曲性好、電絕緣性好等優良性能。聚丙烯大部分用于注射成型，并易于通過共混、共聚、填充、增強等工藝措施進行改性，也可用擠出和吹塑等成型法生產薄膜、板材、管材、單絲等。除生活用品外還制造工業用制件如建筑、機械部件、電工器件、纖維、涂料等領域。在合成樹脂中，其生產能力和產量僅次于聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)樹脂，位居第三，占有十分重要的地位。

盡管聚丙烯有很多優點，但是用作結構材料仍有許多不足之處：韌性差、耐磨性不足、低溫時脆性更大等。與傳統工程塑料相比，聚丙烯還存在一些缺陷，如耐候性差，耐光、熱及抗老化性差，親水及抗靜電性能差，涂飾、著色和粘合等二次加工性能差，與其他極性聚合物和無機填料的相容性差。這些缺點使進一步拓展其應用領域受到很大的限制。為了改進聚丙烯的性能，延長其使用壽命并擴大應用范圍，需對聚丙烯進行改性。所以，聚丙烯的高性能化、工程化、功能化是目前改性聚丙烯的主要研究方向。

目前關于使用各種改性劑增韌聚丙烯制備復合材料的方法已有不少報道。周玉玲等人采用掃描電鏡和透射電鏡研究了PMMA、SAN等有機聚合物對PP/CPE共混體系的增韌作用，他們認為有機剛性聚合物的加入，一方面促進網絡結構的形成和完善，另一方面使試樣產生冷拉形變，微粒因周圍基體發生屈服吸收大量的能量，這兩種因素共同作用使得材料的韌性提高。但CPE在受熱時或硫化時會脫出氯化氫，而HCL能進一步催化CPE的脫氯反應，這樣材料在高溫或特殊環境下的穩定性就大大降低。彈性體增韌存在著一些難以克服的毛病，例如材料的沖擊強度、斷裂伸長率和斷裂功增大的同時剛度、使用溫度和加工性能卻大幅度降低。非彈性體增韌作為一種新的增韌方法，有可能成為制備高強度高韌性工程塑料的新途徑。

三、發明內容

本發明旨在提供一種非彈性體/聚丙烯共混復合材料，所要解決的技術問題是提高聚丙烯材料的機械性能。

本發明非彈性體/聚丙烯共混復合材料，其特征在于：以聚丙烯均聚物為基體材料，以聚乙烯和/或乙烯丙烯共聚物為非彈性體，加入抗氧劑后機械共混改性得到的復合材料；

基體材料和非彈性體的質量比為70-90：30-10；

抗氧劑添加量為基體材料和非彈性體總質量的0.5-1.5%。

所述抗氧劑選自抗氧劑-1010和/或抗氧劑-168，若為多種時比例任意。

所述非彈性體的分子量≥150萬。

所述基體材料的熔融指數在0.8-1.4g/10min（測試標準為GB/T3682-2000）。

所述非彈性體至少含有一種乙烯丙烯共聚物，作為復合材料的增容劑。

本發明共混復合材料的制備方法如下：

首先將聚丙烯均聚物和部分非彈性體混合，通過雙螺桿擠出機混煉造粒得到粒料a，然后將粒料a和余量的非彈性體混合，再次通過雙螺桿擠出機混煉造粒得到粒料b；將粒料b注塑成型得共混復合材料。

制備粒料a時加入的是部分非彈性體，所述部分非彈性體指的是非彈性體總量的1/4-1/2，在此范圍內都可以。

本發明選用聚丙烯均聚體為主體，添加不同分子量（分子量≥150萬）的聚乙烯和/或乙烯丙烯共聚物非彈性體，通過雙螺桿共混擠出制備出拉伸強度≥20MPa，沖擊強度≥30KJ/m²的通用型樹脂基復合材料。材料拉伸強度或性能按GB/T1040.2-2006標準測試，材料沖擊強度按GB/T1843-2008標準測試。

本發明所選用的PP1330非彈性體同時起到了增容劑的作用，可使其他添加劑與基體之間有良好的界面粘接力，使應力更容易通過界面傳遞。此外，本發明所選用的各種原材料成本相對廉價，制備方法簡單易操作，生產的復合材料機械性能、耐腐蝕性均優良。

四、具體實施方式

以下通過各實施例對本發明做進一步說明。

主要原料：

聚丙烯均聚物：北京燕山石化公司向陽化工廠生產的聚丙烯1300（PP1300）。

聚乙烯：山東齊魯石化公司生產的聚乙烯7006（HDPE7006）；

????????山東齊魯石化公司生產的聚乙烯7042（HDPE7042）；