[發明專利]一種聚丙烯納米復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310034453.1
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN103965546B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 楊桂生;李梟
• 申請（專利權）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/34;B29B9/06;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

技術領域

本發明屬于高分子復合材料技術領域，涉及一種聚丙烯納米復合材料及其制備方法。

背景技術

隨著電子電器和汽車行業的迅速發展，對于聚丙烯類材料的需求量和功能化要求逐漸提高，尤其在力學性能和安全健康等方面。納米麥飯石是一種具有生物活性、表觀為灰色或灰白色粉末的復合型礦物，粒徑50~95nm，比表面積為30m²/g~85m²/g。本發明創新性的采用常用于保健領域的具有多孔結構的納米麥飯石改性聚丙烯材料，較傳統的添加滑石粉等粉體填料相比能夠大幅提高材料的機械性能，同時納米麥飯石粉末對色素和細菌有較強的吸附能力，使材料具有良好抗菌性，此外填充納米麥飯石還能降低生產成本。本發明制備的聚丙烯納米復合材料具有較高的沖擊強度、優異的抗菌性等特點，在提高沖擊強度和抗菌性的同時基本不影響其他性能，同時降低生產成本，可廣泛應用于電子電器和水質凈化等相關領域。

發明內容

本發明目的在于為克服現有技術中存在的缺陷而提供一種改性聚丙烯納米復合材料及其制備方。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種聚丙烯納米復合材料，由包含以下重量份的組分制成：

所述的聚丙烯樹脂為均聚聚丙烯或共聚聚丙烯。

所述的納米麥飯石為灰色或灰白色粉末，粒徑50~95nm，比表面積為30m²/g~85m²/g。

所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯抗氧劑中的一種或兩種。

所述的潤滑劑為次乙基雙硬脂酰胺、乙烯-丙烯酸共聚物或季戊四醇硬脂酸酯。

所述的助劑包括根據產品需求添加的光穩定劑或熱穩定劑中的一種或一種以上。

所述的光穩定劑為UV3529（上海英洛莎）或UV4050（上海騰世達）

所述的熱穩定劑為硬脂酸鈣或硬脂酸鋇。

一種上述聚丙烯復合材料的其制備方法，包含以下步驟：

（1）按上述比例稱取以下重量份的各組分原料：聚丙烯樹脂100份，納米麥飯石10~35份，抗氧劑0.4~1.1份，潤滑劑0.3~1.3份和助劑0.2~1.2份；

（2）將10~35份納米麥飯石置于硅烷偶聯劑溶液中進行表面處理10~40分鐘；

（3）將步驟（1）稱取的聚丙烯樹脂、抗氧劑、潤滑劑、助劑和步驟（2）處理的納米麥飯石置于高速混合機分散15~30分鐘；

（4）將分散后的原料通過擠出機擠出，經熔融、塑化、擠出、冷卻、切粒和包裝后，制得聚丙烯納米復合材料。

所述的步驟（2）中硅烷偶聯劑溶液為KH550的甲醇或乙醇溶液，質量濃度為20%~55%。

所述的步驟（4）中擠出機從喂料到機頭各區溫度分別為150℃~160℃、175℃~190℃、205℃~225℃、215℃~230℃、215℃~230℃、210℃~225℃和205℃~220℃，主機轉速300rpm~450rpm，切粒機頻率15Hz~40Hz。

本發明創新性的采用具常用于水質凈化和保健領域的納米麥飯石粉改性聚丙烯復合材料，屬于聚丙烯材料改性領域。本發明在大幅提高聚丙烯材料的沖擊強度和抗菌性的同時降低生產成本；操作工藝簡單，所制備復合材料性能優越，適于工業化生產。

具體實施方法

下面結合具體實施例進一步說明本發明。

本發明各實施例制備的樣品在23℃、50%濕度下調節24小時后，分別采用ASTM D256和Kindy-Bauer法檢測沖擊強度和抗菌性。

實施例1

（1）按以下比例配備原料：

（2）將納米麥飯石粉末置于20%KH550甲醇溶液配制的硅烷偶聯劑溶液中進行表面處理10min；

（3）將上述制備原料置于高速混合機分散15min；

（4）將分散后的原料通過擠出機，從喂料到機頭各區溫度分別為150℃、175℃、205℃、215℃、215℃、210℃和205℃，主機轉速300rpm，切粒機頻率15Hz。原料經熔融、塑化、擠出、冷卻、切粒和包裝后，制得聚丙烯納米復合材料。

所制得的抗沖擊、抗菌聚丙烯納米復合材料性能見表1。

實施例2

（1）按以下比例配備原料：

（2）將納米麥飯石粉末置20%KH550甲醇溶液配制的硅烷偶聯劑溶液中進行表面處理10min；

（3）將上述制備原料置于高速混合機分散15min；