[發(fā)明專利]環(huán)氧樹脂增強聚丙烯-粉煤灰復(fù)合材料的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310257747.0
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN103342857A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊曉明
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西理工學(xué)院
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L63/00;C08L77/02;C08K3/00;C08K5/544;C08K5/5425;C08K5/5419
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹脂增強聚丙烯/粉煤灰復(fù)合材料的制備方法，屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚丙烯是一種應(yīng)用廣泛的樹脂，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性和力學(xué)性能，但其剛性和強度不高，難以滿足工程材料的要求。為了提高聚丙烯的剛性和模量，通常在其中加入無機填料和玻璃纖維。無機填料和玻璃纖維屬于無機材料，它們與聚丙烯這種有機材料不易較好的結(jié)合到一起。

粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，是燃煤電廠排出的主要固體廢物。粉煤灰在建筑工程材料等領(lǐng)域已應(yīng)用廣泛，可將其加入到聚丙烯等塑料作為無機填料使用，但粉煤灰與聚丙烯的界面粘接性不強，限制了聚丙烯/粉煤灰復(fù)合材料的應(yīng)用。

環(huán)氧樹脂是指分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團的有機高分子化合物，且具有優(yōu)異的粘接性、較高剛性和強度。專利文獻（CN02155007.7）公開了一種將環(huán)氧樹脂加入到聚丙烯中制備出的材料，該材料有較好的剛性和強度。專利文獻（申請?zhí)?01110432526.3）公開了一種環(huán)氧樹脂基復(fù)合助劑的制備方法和改性聚丙烯材料。到目前為止尚未發(fā)現(xiàn)將通過溶液法制備出的環(huán)氧樹脂-尼龍6復(fù)合粉狀物作為添加組分制備聚丙烯-粉煤灰復(fù)合材料的研究見諸報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種制備聚丙烯-粉煤灰復(fù)合材料的方法，利用該方法制備出的環(huán)氧樹脂增強聚丙烯-粉煤灰復(fù)合材料具有良好的力學(xué)性能和耐熱性能。

為達到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：

一種環(huán)氧樹脂增強聚丙烯-粉煤灰復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）制備環(huán)氧樹脂-尼龍6復(fù)合粉末

按質(zhì)量比稱量以下組分的原料：尼龍6∶環(huán)氧樹脂∶甲酸=1∶(3-5)∶(3-7)，將尼龍6加入甲酸中使其溶解，在溶有尼龍6的甲酸溶液中加入環(huán)氧樹脂并攪拌，得均勻的混合體系；在攪拌作用下向混合體系中滴加水，使環(huán)氧樹脂和尼龍6一起析出生成白色沉淀，繼續(xù)滴加過量水至白色沉淀不再生成，將白色沉淀過濾出來并烘干，得到白色塊狀物，將其粉碎得到環(huán)氧樹脂-尼龍6復(fù)合粉末；

（2）按質(zhì)量比稱量以下組分的原料：聚丙烯∶粉煤灰∶偶聯(lián)劑∶環(huán)氧樹脂-尼龍6復(fù)合粉末=100∶(10-40)∶(0.1-3)∶(3-10)，混合均勻后得到混合料；

（3）溫度180℃～220℃的條件下將混合料通過擠出機擠出，得到環(huán)氧樹脂增強聚丙烯-粉煤灰復(fù)合材料。

上述方法中，所述偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：本發(fā)明制備的環(huán)氧樹脂增強聚丙烯-粉煤灰復(fù)合材料具有良好的力學(xué)性能和耐熱性能，可滿足工程材料的要求，可用于加工成汽車零配件、電子電器零件等。本發(fā)明將燃煤電廠的廢棄物粉煤灰制備成環(huán)氧樹脂增強聚丙烯-粉煤灰復(fù)合材料，有效地改善了廢棄物粉煤灰對環(huán)境的污染問題，具有顯著的社會價值和經(jīng)濟價值。本發(fā)明將價格低廉的粉煤灰添加到聚丙烯中，降低了聚丙烯材料的成本。另外，本發(fā)明提供的制備工藝簡單、易于實現(xiàn)、生產(chǎn)效率高，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實施方式

下面通過幾個具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

實施例1

（1）環(huán)氧樹脂-尼龍6復(fù)合粉末的制備

按質(zhì)量比，稱量以下組分的原料：尼龍6∶環(huán)氧樹脂∶甲酸=1∶4∶5；將尼龍6加入甲酸中使其溶解，在溶有尼龍6的甲酸溶液中加入環(huán)氧樹脂并攪拌，得均勻的混合體系；在攪拌作用下向混合體系中滴加水，使環(huán)氧樹脂和尼龍6一起析出而生成白色沉淀，繼續(xù)滴加過量水至白色沉淀不再生成，將白色沉淀過濾出來并烘干，得到白色塊狀物，將其粉碎得到環(huán)氧樹脂-尼龍6復(fù)合粉末；

（2）按質(zhì)量比，稱量以下組分的原料：聚丙烯∶粉煤灰∶偶聯(lián)劑∶環(huán)氧樹脂-尼龍6復(fù)合粉末=100∶10∶0.1∶3，所述偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷；將稱量后的聚丙烯、粉煤灰、偶聯(lián)劑、環(huán)氧樹脂-尼龍6復(fù)合粉末加入到混合機中混合均勻，得到混合料；

（3）將混合料加入到雙螺桿擠出機中，在擠出溫度為180℃-200℃-220℃-210℃(從進料口至出料口)的條件下擠出，得到環(huán)氧樹脂增強聚丙烯/粉煤灰復(fù)合材料。