[發(fā)明專利]一種聚丙烯塑料專用改性滑石粉的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710642875.5
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN107540874B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁松;許蘅;張琳
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波霍科電器有限公司
• 主分類號(hào): C08K9/00
• 分類號(hào): C08K9/00;C08K9/02;C08K9/04;C08K7/00;C08L23/12
• 代理公司: 寧波浙成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33268
• 代理人: 洪松

本發(fā)明公開了一種聚丙烯塑料專用改性滑石粉的制備方法，屬于無機(jī)填料制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明首先利用聚乙烯醇溶液和表面活性劑對滑石粉進(jìn)行預(yù)處理，拓寬滑石粉的層間距，再利用環(huán)氧樹脂配合石油樹脂對滑石粉進(jìn)行改性，再配合固化劑加熱固化，將所得固形物經(jīng)于氬氣保護(hù)狀態(tài)下炭化處理后，繼續(xù)升溫石墨化處理，得石墨化固形物，隨后用氧化酸液對石墨化固形物進(jìn)行氧化，豐富表面活性基團(tuán)數(shù)量，最后與高碳醇在催化劑作用下發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，趁熱過濾后依次經(jīng)洗滌、干燥、粉碎和過篩，即得聚丙烯塑料專用改性滑石粉。本發(fā)明所得所得產(chǎn)品添加到聚丙烯中后，所得制品的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度得到了有效的提高，解決了聚丙烯和滑石粉界面親和性不強(qiáng)的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種聚丙烯塑料專用改性滑石粉的制備方法，屬于無機(jī)填料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。按甲基排列位置分為等規(guī)聚丙烯、無規(guī)聚丙烯和間規(guī)聚丙烯三種。甲基排列在分子主鏈的同一側(cè)稱等規(guī)聚丙烯，若甲基無秩序的排列在分子主鏈的兩側(cè)稱無規(guī)聚丙烯，當(dāng)甲基交替排列在分子主鏈的兩側(cè)稱間規(guī)聚丙烯。一般工業(yè)生產(chǎn)的聚丙烯樹脂中，等規(guī)結(jié)構(gòu)含量約為95%，其余為無規(guī)或間規(guī)聚丙烯。工業(yè)產(chǎn)品以等規(guī)物為主要成分。聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內(nèi)。聚丙烯（PP）是一種無毒、無味、無臭，性能優(yōu)良的通用塑料，由于結(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)晶化，故熔點(diǎn)可高達(dá)167℃。耐熱、耐腐蝕，制品可用蒸汽消毒是其突出優(yōu)點(diǎn)。具有良好的介電性能和高頻絕緣性且不受濕度影響?；瘜W(xué)性能好，幾乎不吸水，與絕大多數(shù)化學(xué)藥品不反應(yīng)，常見的酸、堿等有機(jī)溶劑對它幾乎不起作用，可用于食具。密度小，是最輕的通用塑料。但因其具有力學(xué)強(qiáng)度低、成型收縮率大、沖擊韌性不高、抗蠕變性差等缺點(diǎn)，在應(yīng)用上受到很大限制，不能作為高性能的工程塑料，因此有必要對其進(jìn)行改性，使之實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用。

滑石粉是一種由層狀硅酸鹽晶體組成的礦物，在塑料中使用意義較大的是一種可生產(chǎn)出薄片結(jié)構(gòu)的、白色的細(xì)粉碎產(chǎn)品，由于滑石粉這種特殊的薄片狀結(jié)構(gòu)，在塑料中是一種有效的增強(qiáng)材料，無論常溫和高溫下，都可賦予塑料較高的剛性和抗蠕變性，而且白色的薄片結(jié)構(gòu)的細(xì)滑石粉，還具有較好的固體光澤?？勺鳛樵鰪?qiáng)劑填充到塑料中，特別是填充到PP塑料中，不但能夠顯著提高PP制品的剛性、表面硬度、抗蠕變性、電絕緣性、尺寸穩(wěn)定性，還可以提高PP的沖擊強(qiáng)度。

然而由于PP/滑石粉復(fù)合體系兩相界面的親和性不強(qiáng)，影響了體系的最終性能，特別是會(huì)導(dǎo)致某些力學(xué)性能的下降，因此為了改善兩者之間的界面親和性，必須對滑石粉進(jìn)行表面改性處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是：針對聚丙烯和滑石粉界面親和性不強(qiáng)，導(dǎo)致機(jī)械性能不高，本發(fā)明提供了一種聚丙烯塑料專用改性滑石粉的制備方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

（1）按質(zhì)量比為1：40～1：50將滑石粉與聚乙烯醇溶液恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)2～4h，再加入滑石粉質(zhì)量0.06～0.15倍的表面活性劑，繼續(xù)恒溫高速攪拌反應(yīng)3～5h，再經(jīng)過濾、洗滌和干燥，得預(yù)處理滑石粉；

（2）按重量份數(shù)計(jì)，依次取40～60份環(huán)氧樹脂，10～20份石油樹脂，30～50份稀釋劑，20～30份預(yù)處理滑石粉，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)6～8h后，再加入環(huán)氧樹脂質(zhì)量0.1～0.3倍的固化劑，攪拌混合均勻后，出料，加熱固化，得固形物，并將所得固形物粉碎，過篩，得固形物粉末；

（3）將所得固形物粉末轉(zhuǎn)入炭化爐，于氬氣保護(hù)狀態(tài)下加熱炭化，再經(jīng)高溫石墨化后，隨爐冷卻至室溫，出料，得石墨化固形物；

（4）將石墨化固形物與氧化酸液按質(zhì)量比為1：50～1：60混合，恒溫?cái)嚢柩趸磻?yīng)1～3h后，過濾，洗滌和干燥，得氧化料；

（5）按重量份數(shù)計(jì)，在反應(yīng)器中依次加入20～30份氧化料，6～8份催化劑，80～100份高碳醇，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)4～6h后，趁熱過濾、洗滌、干燥、粉碎和過篩，即得聚丙烯塑料專用改性滑石粉。