[發明專利]高韌性聚丙烯復合材料及其制備工藝

在審

• 申請號: 202110355778.4
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113072768A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 陳建忠
• 申請（專利權）人: 福建泉州建威箱包配件有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L75/08;C08L97/02;C08L51/06;C08K3/22;C08K3/38;C08K5/134;C08K5/526;C08K5/132;C08K5/3475;C08K13/02
• 代理公司: 泉州協創知識產權代理事務所(普通合伙) 35231
• 代理人: 王偉強

本發明提供一種高韌性聚丙烯復合材料及其制備工藝，所述聚丙烯復合材料由聚丙烯母粒、耐候性聚氨酯、木纖維、金屬增強劑、相容劑、增塑劑、偶聯劑和抗老化劑組成。該復合材料的制備工藝如下：1）各基材制備；2）木纖維增塑；3）聚丙烯母粒、耐候性聚氨酯、相容劑、偶聯劑和增塑的木纖維混煉制作基材顆粒；4）基材顆粒和金屬增強劑、抗老化劑熔融共混注塑成型。本發明工藝流程簡單，連續性強，生產效率高，通過本發明制備的聚丙烯復合材料具有高韌性、高強、輕質、高撕裂優點，還具有耐高溫、耐腐蝕、抗折等耐候性能優異特點。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及高韌性聚丙烯復合材料及其制備工藝。

背景技術

聚丙烯簡稱PP，是一種無色、無臭、無毒、半透明固體物質。聚丙烯是一種性能優良的熱塑性合成樹脂，為無色半透明的熱塑性輕質通用塑料。具有耐化學性、耐熱性、電絕緣性、高強度機械性能和良好的高耐磨加工性能等，這使得聚丙烯自問世以來，便迅速在機械、汽車、電子電器、建筑、紡織、包裝、農林漁業和食品工業等眾多領域得到廣泛的開發應用。近年來，隨著我國包裝、電子、汽車等工業的快速發展，極大地促進了我國工業的發展。而且因為其具有可塑性，聚丙烯材料正逐步替代木制產品，高強度韌性和高耐磨性能已逐步取代金屬的機械功能。另外聚丙烯具有良好的接枝和復合功能，在混凝土、紡織、包裝和農林漁業方面具有巨大的應用空間。

聚丙烯材料具有優異的流動性、電絕緣性、化學穩定性以及低成本等優點，但作為通用塑料的聚丙烯在力學性能與耐熱性方面較工程塑料有一定差距，尤其是強度低，韌性較差，容易斷裂，耐溶劑性差，受酸堿影響大，易腐蝕，耐候性差，因此極大地限制了其使用。因而通過制備高韌性聚丙烯復合材料，可以改善其缺點，制備出高韌性、耐候性強、耐腐蝕性能良好的材料。但由于聚丙烯和木纖維進行混合，屬于極性和非極性物質混合，聚丙烯和金屬物混合，屬于非結晶與結晶聚合物混合，其難度較大，因此為了解決以上問題，開發一種高韌性聚丙烯復合材料是很有必要的。

發明內容

基于以上現有技術，本發明的目的在于提供一種高韌性聚丙烯復合材料及其制備工藝，該工藝流程簡單，連續性強，生產效率高，通過本發明制備的聚丙烯復合材料具有高韌性、高強、輕質、高撕裂優點，還具有耐高溫、耐腐蝕、抗折等耐候性能優異特點。

為了實現以上目的，本發明采用的技術方案為：

高韌性聚丙烯復合材料，所述聚丙烯復合材料包括下述質量份原料：聚丙烯母粒50～70份、耐候性聚氨酯30～40份、木纖維20～30份、金屬增強劑4～10份、相容劑5～15份、增塑劑1～5份、偶聯劑1～5份和抗老化劑0.2～1.0份組成。

為了更好的實現本發明，進一步的，所述聚丙烯復合材料包括下述質量份原料：聚丙烯母粒60份、耐候性聚氨酯30份、木纖維30份、金屬增強劑6份、相容劑10份、增塑劑3份、偶聯劑2份和抗老化劑0.5份組成。

為了更好的實現本發明，進一步的，耐候性聚氨酯為含有無機穩定劑的聚醚型聚氨酯，其無機穩定劑為二氧化鈦、三氧化二鉻、氧化鋅、四氧化三鐵中的一種，占耐候性聚氨酯的質量分數為1～5％。

為了更好的實現本發明，進一步的，木纖維為竹粉、獼猴桃樹枝粉、柳樹枝粉、苘麻粉中的一種；相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯或者丙烯酸接枝聚丙烯；增塑劑為苯磺酰胺、鄰苯二甲酸酯和磷酸酯類中的一種；偶聯劑為鈦酸酯類偶聯劑。

為了更好的實現本發明，進一步的，金屬增強劑為納米氧化鋅或者硼酸氧化鋁；抗老化劑為紫外吸收劑和抗氧化劑按相同質量分數的混合物，所述紫外吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯、2,4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-(2ˊ-羥基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、2-(2-羥基-3,5雙(a,a-二甲基芐基)苯基)苯駢三唑中的一種；所述抗氧化劑為抗氧化劑1010、抗氧化劑1076、抗氧化劑168中的一種或幾種。

本發明還提供高韌性聚丙烯復合材料的制備工藝，包括以下步驟：