[發明專利]一種酚醛球/聚丙烯復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310652909.0
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103694558A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 金政;馬海清;李文龍;吳迪;趙靜
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L51/06;C08L61/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

技術領域

本發明涉及一種復合材料及其制備方法，具體涉及一種改性的聚丙烯復合材料及其制備方法。

背景技術

聚丙烯(Polypropylene，PP)作為一種通用高分子材料，以強度高，耐熱性好，相對密度小，易加工和價格低廉等優點，成為最具發展前途的熱塑性高分子材料之一，并且已成為繼聚乙烯，聚氯乙烯之后的第三大通用塑料,是塑料中產量增長最快的品種，而被廣泛應用于國民經濟的各個方面。但普通聚丙烯韌性差，低溫易脆裂，限制了聚丙烯在許多領域中的進一步應用。因此隨著聚丙烯材料需求量不斷提高，以及對聚丙烯材料性能的要求提高，對聚丙烯進行改性，制備高性能，功能化聚丙烯復合材料，便成為了學術界和企業界關注的焦點。

目前，聚丙烯材料中加入的改性粒子主要包括：碳酸鈣、滑石粉、云母粉、硅灰石等無機填料，以達到改善聚丙烯的硬度、拉伸強度、模量等性能。而這些無機填料相對密度大，將這些無機填料加入到相應聚合物中，使得制備的復合材料相對密度大，令產品質量上升，如應用于汽車、建筑、航空航天等行業中，會使能源消耗量加大，進而造成環境的污染；如果要向聚丙烯中加入無機材料，一般情況下需要先將無機材料進行表面修飾，才可以更好的與聚丙烯進行復合，制備工藝復雜。

發明內容

本發明目的是為了解決現有改性聚丙烯復合材料的剛性和模量較低的問題，而提供一種酚醛球/聚丙烯復合材料及其制備方法。

本發明酚醛球/聚丙烯復合材料按質量百分比由70%～93%的聚丙烯，5%～15%的馬來酸酐接枝聚丙烯，1%～20%的酚醛球和0.1%～3%的抗氧劑制成。

本發明酚醛球/聚丙烯復合材料的制備方法按下列步驟實現：

一、按質量百分比稱取70%～93%的聚丙烯，5%～15%的馬來酸酐接枝聚丙烯，1%～20%的酚醛球和0.1%～3%的抗氧劑作為原料；

二、將原料中的聚丙烯放入電熱恒溫鼓風干燥箱中進行烘干，得到干燥的聚丙烯，將酚醛球置于無水乙醇中浸泡1.5～2.5小時，經超聲處理20～40min后洗滌、干燥得到預處理后的酚醛球；

三、將干燥的聚丙烯、預處理后的酚醛球、馬來酸酐接枝聚丙烯和抗氧劑置于低速混合機，在轉速為5.0～20.0r/min的條件下混合均勻，然后將混合好的原料加入雙螺桿擠出機中，擠出的復合材料經冷切機切粒，再通過注射機成型得到酚醛球/聚丙烯復合材料。

本發明的酚醛球/聚丙烯復合材料具有機械性能好，性能穩定，適用性強等優點，可用作汽車配件、電器、工程建筑等材料。原料中的酚醛球作為有機填料，在加入聚丙烯前，不需要經表面修飾就可以在熔融共混過程中與聚丙烯結合，因此該發明提供的制備方法操作簡便，工藝簡單，有良好的工業化前景。制得的酚醛球/聚丙烯復合材料的拉伸強度可以達到20～40MPa、沖擊強度為250～350J/m，彎曲強度為40～70MPa，彎曲模量為1300～1900MPa，綜合性能良好。

附圖說明

圖1為實施例6得到的酚醛球/聚丙烯復合材料的SEM圖。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式酚醛球/聚丙烯復合材料按質量百分比由70%～93%的聚丙烯，5%～15%的馬來酸酐接枝聚丙烯，1%～20%的酚醛球和0.1%～3%的抗氧劑制成。

本實施方式中的酚醛球與無機填料粒子相比密度小、質量輕，且具有優良的粘結性、耐磨性、耐高溫性、化學穩性、電絕緣性、較高的剛性和模量等優點，將酚醛球應用于聚丙烯產品中，可提高產品機械性能，降低聚丙烯產品質量，減少能源的消耗，并達到環保的目的，同時以酚醛球為有機填料，在加入聚丙烯前，不需要經表面修飾就可以在熔融共混過程中與聚丙烯很好地結合。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是酚醛球/聚丙烯復合材料按質量百分比由75%～90%的聚丙烯，8%～12%的馬來酸酐接枝聚丙烯，1%～12%的酚醛球和0.1%～2%的抗氧劑制成。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一不同的是酚醛球/聚丙烯復合材料按質量百分比由83%的聚丙烯，10%的馬來酸酐接枝聚丙烯，6%的酚醛球和1%的抗氧劑制成。

具體實施方式四：本實施方式酚醛球/聚丙烯復合材料的制備方法按下列步驟實施：

一、按質量百分比稱取70%～93%的聚丙烯，5%～15%的馬來酸酐接枝聚丙烯，1%～20%的酚醛球和0.1%～3%的抗氧劑作為原料；