[發明專利]尿素插層改性高嶺土填充聚丙烯復合材料及其制備方法在審

申請號：	201711146158.X	申請日：	2017-11-17
公開（公告）號：	CN107778661A	公開（公告）日：	2018-03-09
發明（設計）人：	莫羨忠;陸春誼	申請（專利權）人：	廣西師范學院
主分類號：	C08L23/12	分類號：	C08L23/12;C08K13/06;C08K9/04;C08K9/00;C08K3/34;C08K7/26;C08K3/32;C08K5/053;C08K5/544;C08K5/10;C08K5/134
代理公司：	北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)11369	代理人：	靳浩
地址：	530299 廣西***	國省代碼：	廣西;45
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摘要：
搜索關鍵詞：	尿素改性高嶺土填充聚丙烯復合材料及其制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及高分子復合材料及其制備方法，更具體地說是一種尿素插層改性高嶺土填充聚丙烯復合材料及其制備方法。

背景技術

高嶺土是一種普遍存在的粘土礦物之一，儲量豐富，來源方便，價格便宜，是重要的化工原材料。高嶺土是以高嶺石和多水高嶺石為主要礦物成分組成的黏土礦，為二八面體結構，由1:1的硅氧四面體和鋁氧八面體共用氧原子組成的三斜晶系礦物。其理論化學組成為SiO₂ 46.54％、Al₂O 339.5％、H₂O 13.96％。高嶺土表面存在親水性較強的羥基，具有粘結性、可塑性等優良性能。但目前多數高嶺土生產企業的生產規模還比較小，產量低，產品質量不佳等現狀，因此對高嶺土的改性研究與開發，提升高嶺土的檔次和附加值，顯得尤為重要。但高嶺土單元晶層間形成的氫鍵使高嶺土單元層間連接成重疊的層狀堆疊，形成緊密的片層結構，晶層間距僅僅為0.72nm，水分子不易進入晶層中間，屬于非膨脹類型的粘土礦物，水化性能差，造漿性能不好。所以本發明通過與有機小分子尿素的插層改性方法來擴大高嶺土層間距，改善高嶺土的性能，并通過熔融共混的方式填充到聚丙烯材料中，有效制備具有優良性能的聚合物/高嶺土納米復合材料。

聚丙烯因具有來源廣泛，價格便宜、無毒、密度小，優良的抗沖擊性和耐化學腐蝕及易于加工成型等突出優點而備受關注，現已發展成為通用樹脂中發展最快的一種熱塑性樹脂，然而聚丙烯屬于易燃材料，氧指數僅為18％左右，并且燃燒有大量煙霧和有毒氣體產生，所以在使用時往往需要添加阻燃劑來改性其燃燒性能。但因聚丙烯是非極性聚合物，染色性、粘接性、抗靜電性、親水性及與其他極性聚合物和無機填料的相容性較差，均聚物的低溫性能和耐老化性能也較差，并且成型收縮率大，這些缺點在很大程度上限制了聚丙烯的進一步開發應用。

目前市場上對于力學性能優良，耐熱性高，阻燃性好的塑料合金需求日益加大，但卻沒有相應理想的產品，我們從產品的配方和工藝著手，開發新的、具有更多優異性能的材料，提供一種具有多種優良性能的尿素插層改性高嶺土填充聚丙烯復合材料。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種尿素插層改性高嶺土填充聚丙烯復合材料，流動性好，韌性增加，耐熱性高，阻燃效果好，工藝簡單，成本低。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種尿素插層改性高嶺土填充聚丙烯復合材料，包括以下重量份數的各組分：PP樹脂60～80份，尿素插層高嶺土3～20份，阻燃劑20～40份，偶聯劑0.1～0.5份，抗氧劑0.1～0.2份。

優選的是，所述尿素插層高嶺土的制備方法為：將高嶺土原料30～40％、尿素50～60％、乙醇10～20％混合，在50～90℃超聲并機械攪拌3～10h，得到糊狀漿料，將其抽濾，用乙醇洗滌，抽濾烘干，即得到尿素插層高嶺土。

優選的是，所述阻燃劑為重量比2:1的聚磷酸銨、季戊四醇混合制成。

優選的是，所述偶聯劑為重量比1:1的硅烷偶聯劑KH550、鈦酸酯偶聯劑NDZ201混合制成。

優選的是，所述抗氧劑為四(3,5-二叔丁基-4-羥基)苯丙酸季戊四醇酯。

所述的尿素插層改性高嶺土填充聚丙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、按照所述的重量份數分別稱取PP樹脂、尿素插層高嶺土、阻燃劑、偶聯劑、抗氧劑，待用；

S2、先將S1中稱取的PP樹脂、尿素插層高嶺土、阻燃劑、偶聯劑、抗氧劑加入高速混合機中混合，直至混合所產生的摩擦熱使混合物料的溫度升到70～80℃，將混合物料均勻分散后冷卻；