[發明專利]一種抗壓、耐熱聚烯烴復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201310276778.0
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN104277321A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 楊桂生;李裊
• 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;C08L23/06;C08L27/06;C08K13/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/34
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 汪貴艷

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技術領域

本發明涉及高分子技術領域，具體涉及一種抗壓、耐熱聚烯烴復合材料及其制備方法。

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背景技術

紅柱石是一種天然的晶體材料，在惡劣條件下性能良好，適用于高溫、機械強度和強化學沖擊等領域。紅柱石耐高溫，其在常壓下加熱至1350℃以后開始不可逆的晶體轉化，轉化后則具有更高的耐火性能，耐火度可達1800℃以上，且耐驟冷驟熱，機械強度大，抗熱沖擊力強，抗渣性強，荷重轉化點高，并具有極高的化學穩定性和極強的抗化學腐蝕性。所以紅柱石是目前已知的優質耐火材料之一，它除用作冶煉工業的高級耐火材料，技術陶瓷工業的原料以外，還可冶煉高強度輕質硅鋁合金，制作金屬纖維以及超音速飛機和宇宙飛船的導向型之用。

由于塑料制品具有重量輕、性能穩定、價格便宜、電絕緣性好等優點被人們廣泛采用。但隨著社會生活水平的提高了，對塑料制品的強度、耐熱性等提出更高的要求，為滿足塑料制品日益苛刻的使用條件，創新性的采用常用于鋼鐵和陶瓷行業的紅柱石改性聚烯烴樹脂，與添加滑石粉等傳統填料相比，其抗壓強度和耐熱性得到顯著提高，同時降低了生產成本。本發明制備的抗壓、耐熱聚烯烴復合材料具有高抗壓強度和耐熱等特點，可廣泛用于聚烯烴產品領域。

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發明內容

本發明的目的是提供一種抗壓、耐熱聚烯烴復合材料及其制備方法。該材料大幅提高了聚烯烴材料的抗壓強度和耐熱性，同時降低了生產成本。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種抗壓、耐熱聚烯烴復合材料，由下列組份按重量份制備而成：?

聚烯烴樹脂：100份，

紅柱石粉：10~35份，

偶聯劑：0~10份，

抗氧劑：0.4~1.5份，

潤滑劑：0.3~1.5份。

所述的聚烯烴樹脂為聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯樹脂。

所述的紅柱石粉為顆粒狀，其粒徑為50~200nm。

所述的抗氧劑為由受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯抗氧劑組成，優選為由受阻酚類抗氧劑四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧劑1010）和亞磷酸酯類抗氧劑三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯（抗氧劑168）組成，其中抗氧劑1010和抗氧劑168是本領域公知的抗氧劑。

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中的至少一種。

一種制備上述的聚烯烴復合材料方法，包含以下步驟：

（1）將紅柱石粉置于偶聯劑溶液中進行表面處理35~50分鐘后，烘干；

（2）按配比，將經表面處理后的紅柱石粉與聚烯烴樹脂、偶聯劑、抗氧劑及潤滑劑置于高速混合機分散10~25分鐘；

（3）將分散后的原料加入擠出機中，經熔融、塑化、擠出、冷卻、切粒和包裝后，制得抗壓、耐熱聚烯烴復合材料。

所述步驟（1）的中偶聯劑溶液為γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）或馬來酸酐接枝聚丙烯（MAPP）的質量比為10%~50%的甲醇溶液或乙醇溶液。

所述步驟（3）中擠出機的主機轉速為350~450轉/分、切粒機頻率15~35Hz；從喂料到機頭各區溫度分別為150℃~160℃、180~190℃、210~230℃、210~230℃、220~230℃、210~225℃和210~220℃。

本發明具有以下有益效果：

1、本發明采用常用于鋼鐵和陶瓷工業的紅柱石來改性聚烯烴復合材料，利用紅柱石的高耐熱性與高機械性能來改善聚烯燒烴的抗壓和耐熱性能，使其滿足日益苛刻的使用條件。

2、本發明制得的聚烯烴復合材料的抗壓強度和耐熱性得到大幅提高，在23℃、50%濕度環境下分別采用ASTM?D695和ASTM?D648檢測抗壓強度和耐熱性，測得聚烯烴復合材料的抗壓強度和熱變形溫度能達到76MPa、156℃，較未改性的聚烯烴材料相比分別提高了68.9%和73.3%；較傳統填料滑石粉改性聚烯烴材料相比分別提高了52.0%和64.2%。

3、由于紅柱石粉的成本低，約為碳酸鈣和硫酸鋇的價格的五分之一，所以本發明采用紅柱石粉改性材料，降低了本發明的生產成本。

4、本發明的生產工藝簡單，適于工業化生產。

具體實施方法

下面結合具體實施例對本發明內容進行進一步的說明，但所述實施例并非是對本發明實質精神的簡單限定，任何基于本發明實質精神所作出的簡單變化或等同替換均應屬于本發明所要求保護的范圍之內。

本發明的具體實施例如下：