[發明專利]一種硅堿鈣微晶玻璃增強聚丙烯材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510778952.0
• 申請日: 2015-11-15
• 公開（公告）號: CN106700234B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 楊桂生;計娉婷
• 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;C08K13/02;C08K3/34;C08K5/134;C08K5/526;C08K5/544;C08K5/20
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 汪貴艷

本發明公開了一種硅堿鈣微晶玻璃增強聚丙烯材料及其制備方法，其是以硅堿鈣微晶玻璃材料10?30份、聚丙烯70?90份、熱穩定劑0.1?0.3份和潤滑劑0.1?0.3份、偶聯劑0.1?0.5份經混合、擠出而成，其中聚丙烯和硅堿鈣微晶玻璃材料二者重量之和為100份。由于硅堿鈣石微晶玻璃本身力學性能優異，具有隨機取向的折線和臺階狀裂紋紋路，具有良好的橋聯作用，承載補強效果顯著。本發明用硅堿鈣微晶玻璃作為填料改性聚丙烯材料，較傳統填料具有更好的增強效果，并同時兼顧增韌效果。可用廣泛用于汽車、電子電器設備和工業機械等領域。

技術領域

本發明涉及聚丙烯技術領域，具體涉及一種硅堿鈣微晶玻璃增強聚丙烯材料及其制備方法。

背景技術

R₂O-CaO-SiO₂-F 系統(RCSF)玻璃通過受控晶化可獲得以硅堿鈣石為主晶相的高強韌微晶玻璃。由于該微晶玻璃含有大量各向異性晶體及相互交錯的特殊微觀結構，其斷裂韌性可達4.8-5.2MPa·m^1/2，故其本身具有很高的韌性。同時硅堿鈣微晶玻璃呈板條狀交錯結構，即微觀組織為放射狀硅堿鈣石集束，集束由片狀硅堿鈣石聚集而成，而片層間為殘余玻璃相。

該微晶玻璃的熔制溫度低，易制得，作為一種新型材料頗受歡迎，由于它具有高強、高韌及耐磨等性能，在生物醫用領域已有一些應用；另由于具有較強的耐高溫性能，主要應用于化工、冶金、軍工等高溫高壓領域中。但將其應用在塑料改性領域卻沒有報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種硅堿鈣微晶玻璃增強聚丙烯材料及其制備方法。

一種硅堿鈣微晶玻璃增強聚丙烯材料，由下述組分按重量份數制備而成：

聚丙烯 90-70份，

硅堿鈣微晶玻璃材料 10-30份，

熱穩定劑 0.1-0.3份，

潤滑劑 0.1-0.3份，

偶聯劑 0.1-0.5份

所述聚丙烯、硅堿鈣微晶玻璃材料二者重量之和為100份。

進一步方案，所述聚丙烯為在壓力2.16kg、溫度230℃的條件下的熔體流動速率為0.1-100g/min。

所述熱穩定劑為酚類熱穩定劑、胺類熱穩定劑、亞磷酸酯類熱穩定劑中的一種或多種。

所述潤滑劑為金屬皂類潤滑劑、硬脂酸復合酯類潤滑劑和酰胺類潤滑劑中的一種或多種。

所述偶聯劑微硅烷偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑中的一種或幾種的混合物。

本發明的另一個發明目的是提供上述硅堿鈣微晶玻璃增強聚丙烯材料的制備方法，按配比，將聚丙烯、硅堿鈣微晶玻璃、熱穩定劑、潤滑劑和偶聯劑加入螺桿擠出機中，進行熔融共混、擠出造粒制得硅堿鈣微晶玻璃增強聚丙烯材料；所述螺桿擠出機的長徑比為35-56:1，加工溫度為170-250℃。

本發明的與現有技術相比具有如下優點：

1、本發明用硅堿鈣微晶玻璃作為填料來改性聚丙烯，由于硅堿鈣微晶玻璃含有大量各向異性晶體及相互交錯的特殊微觀結構，具有很高的強度和韌性，并在材料中起到橋聯作用，使得裂紋無法繞過纖維或板橋而發生快速斷裂，進而起到承載補強作用，從而使材料具有更高的機械強度。

2、本發明中硅堿鈣微晶玻璃與普通增強填料不同的是，由于硅堿鈣微晶玻璃本身的特殊結構，在增強的同時還具有一定增韌效果。

3、硅堿鈣微晶玻璃制備簡單，作為一種新穎材料具有廣泛的應用前景。

具體實施方式