[發明專利]一種基于POSS有機無機雜化納米相容劑及其制備和應用

有效

• 申請號: 201710296390.5
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107033456B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 徐洪耀;魏剛;張超;光善儀
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L77/00;C08L51/00;C08F291/06;C08F222/06
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達

本發明涉及一種基于POSS有機無機雜化納米相容劑及其制備和應用，按質量百分比，原料組份包括：聚丙烯：93％?99％，馬來酸酐：2％?5％，引發劑：0.2％?0.5％，八乙烯基POSS：0.5％?2％。制備：將馬來酸酐、引發劑和八乙烯基POSS分別加入到聚丙烯粉料中，混合，然后進行擠出造粒制成母粒，然后干燥，純化，即得。相容劑在PP/PA長玻纖維復合材料中的應用。復合材料的拉伸性能比用單一的PP?g?MAH相容劑擠出的復合材料拉伸強度提高了7％?9％，其沖擊性能提高了8％?12％，而新型復合材料在經過外力刮擦時產生較強的抵抗力，耐刮擦能力得到提高。

技術領域

本發明屬于相容劑及其制備和應用領域，特別涉及一種基于POSS有機無機雜化納米相容劑及其制備和應用。

背景技術

馬來酸酐接枝聚丙烯的制備是實現聚丙稀高性能化的方法之一。這是因為添加少量的馬來酸酐接枝聚丙稀就可以大大地增強聚丙稀與無機填料的粘合力，使改性聚丙稀的沖擊強度、拉伸強度、彎曲強度等有明顯提高。但是傳統的馬來酸酐接枝聚丙烯比較單一，熱穩定性不高，結晶度也比較低。而八聚籠狀倍半硅氧烷粒子是近年來出現的一種新型的有機/無機納米粒子，簡稱POSS，具有顯著的納米效應，不同結構的POSS可以應用到不同復合材料中，可以改善其性能。八乙烯基POSS是在硅氧烷籠的八個頂點上面具有八個乙烯基，其聚合度高，易于改性添加，把其加入到馬來酸酐接枝聚丙烯中，改善其相容劑的熱穩定性和結晶度。

PP/PA合金共混體系已研究很多年，對于達到優良相容的共混體系可以綜合兩種樹脂的優點，同時改善它們的缺點，可以整體提高材料的耐沖擊性、耐熱性，耐磨性，改善尺寸和形狀穩定性，加工特性等。而長玻纖增強PP/PA復合材料可以最大化發揮合金的優異性能，與長玻纖增強PP相比可以同時提高其剛性和沖擊性能，與長玻纖增強PA相比在滿足工程需求的同時具有極大的成本優勢，長纖增強PP/PA復合材料可替代短纖增強PA復合材料用于耐沖擊器具如電動工具外殼使用。為了獲得具有優異機械性能且各方面性能均衡的長玻纖增強改性PP/PA合金，本發明在制備復合材料的時候加入改良后的相容劑可以提高復合材料的性能。

中國專利201610072922.2馬來酸酐接枝聚丙烯組合物及其制備方法中采用苯乙烯作為第二接枝單體，有效降低反應中聚丙烯鍵的斷裂，提高馬來酸酐的接枝效率，同時還有助于聚丙烯接枝物形成支化結構，提高熔體粘彈性及加工時的耐溫色變。中國專利201510646382.X一種聚丙烯/馬來酸酐接枝聚丙烯/細菌纖維素復合材料及其制備方法中通過雙螺桿擠出機聚丙烯均聚物，馬來酸酐接枝聚丙烯，細菌纖維素共混擠出成型，所得復合材料的拉伸強度比純聚丙烯的拉伸強度提高16％，沖擊強度提高25％，拉伸模量提高22％。中國專利201610265122.2一種低介電常數POSS聚氨酯復合材料薄膜及其制備方法。該方法將八苯基POSS溶于溶劑中，然后將聚氨酯加入到該溶液中攪拌，將混合溶液傾倒于玻璃板上在真空干燥箱中烘干得到復合材料薄膜。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于POSS有機無機雜化納米相容劑及其制備和應用，本發明的目的在于克服聚丙烯與聚酰胺之兼容性差的問題，提高聚丙烯，聚酰胺和長玻璃纖維復合材料之間的相容性。本發明通過對聚丙烯進行馬來酸酐接枝，其中加入八乙烯基POSS，得到熱穩定性好的相容劑，應用在PP/PA長玻纖維復合材料中可以改善復合材料的表面界面兼容性，使其更好的相互融合。提高復合材料的力學性能，改善復合材料高于常溫的低溫沖擊性能。

本發明的一種基于POSS有機無機雜化納米相容劑，按質量百分比，原料組份包括：聚丙烯：93％-99％，馬來酸酐：2％-5％，引發劑：0.2％-0.5％，八乙烯基POSS：0.5％-2％。

所述聚丙烯為等規聚丙烯；引發劑為過氧化二異丙苯。

本發明的一種基于POSS有機無機雜化納米相容劑的制備方法，包括：