CN101486816B - 一种高抗冲聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种高抗冲聚丙烯复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101486816B
CN101486816B CN2008101628879A CN200810162887A CN101486816B CN 101486816 B CN101486816 B CN 101486816B CN 2008101628879 A CN2008101628879 A CN 2008101628879A CN 200810162887 A CN200810162887 A CN 200810162887A CN 101486816 B CN101486816 B CN 101486816B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polypropylene
weight
composite material
impact resistance
high impact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2008101628879A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101486816A (zh
Inventor
王剑峰
杨建平
陈斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo University of Technology
Original Assignee
Ningbo University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo University of Technology filed Critical Ningbo University of Technology
Priority to CN2008101628879A priority Critical patent/CN101486816B/zh
Publication of CN101486816A publication Critical patent/CN101486816A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101486816B publication Critical patent/CN101486816B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/04—Particle-shaped

Abstract

本发明公开了一种由等规聚丙烯、嵌段聚丙烯、纳米粒子等组成的高抗冲聚丙烯复合材料及其制备方法。复合材料中嵌段聚丙烯是一种等规链段和无规链段沿着主链交替出现的立构多嵌段聚丙烯，与纳米粒子相互作用后，纳米粒子能很好地分散在嵌段聚丙烯的等规段部分，而嵌段聚丙烯的无规段部分则提供优良的弹性；同时，嵌段聚丙烯与等规聚丙烯有很好的相容性，从而使所制备的材料综合性能优良，具有韧性好、抗冲击强度高、加工性能优良、生产工艺简单等优点。本发明生产过程简单，生产效率高且成本较低。

Description

一种高抗冲聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子复合材料制备领域，一种纳米改性聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)由于价格低廉，易于加工成型及其具有密度低，耐化学腐蚀和本身优异的物理力学性能等优点，其应用非常广泛，成为发展最快的通用性塑料。但由于其分子链柔性低和晶粒粗大，使聚丙烯的柔性较差，严重限制了它在各个领域进一步的广泛应用。提高聚丙烯的韧性一直是聚丙烯改性的重要课题，通常的改性方法是在PP基体内部添加弹性体，如加入乙丙橡胶(ERP)、乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物(EPDM)、苯乙烯-乙烯-苯乙烯共聚物(SBS)等弹性体，但由于聚丙烯与弹性体之间的相容性较差，弹性体很难均匀地分布在聚丙烯基体中，且材料的模量降低，刚性下降。
高分子纳米材料因具有优异的力学性能、热性能和光学性能而成为目前竞相开发的新型高性能材料，相继开发成功的有聚酯、聚苯乙烯等纳米复合材料。由于纳米粒子具有粒径小、表面活性大等特点，无机纳米粒子间具有强烈的团聚趋势，因此，纳米粒子在聚丙烯基体中的分散程度是决定纳米聚丙烯韧性的关键。CN1156530C公开一种高韧性聚丙烯复合材料的制备方法，它将无机纳米粒子进行电子束照射后用胺类化合物接枝改性形成填料再与马来酸酐接枝聚丙烯熔共混制母料，最后以一定比例稀释分散在聚丙烯中，获得高韧性聚丙烯纳米复合材料，该方法工艺复杂，制造成本高，与聚丙烯的性价比不相适应。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，要解决的技术问题是通过引入纳米粒子能很好分散在弹性体中，且该弹性体与等规聚丙烯有很好相容性，从而提供一种韧性好、制造工艺简单、成本低的高抗冲聚丙烯复合材料及其制备方法。
本发明采用的技术方案如下：
l、一种高抗冲聚丙烯复合材料，其特征在于该复合材料包括以下组分，按重量百分数计：
等规聚丙烯                                        55～70％重量；
嵌段聚丙烯                                        15～30％重量；
纳米粒子碳酸钙、二氧化硅和/或氧化锌中的至少一种   10～20％重量；
抗氧化剂                                          0.15～0.5％重量；
其中，嵌段聚丙烯为一种等规链段和无规链段沿着主链交替出现的立构多嵌段聚丙烯，且重均分子量在30000～500000之间。
2、制备高抗冲聚丙烯复合材料的步骤为：
(1)将100重量份的嵌段聚丙烯溶解于石油醚中，加入50-200重量份的纳米粒子，在60℃下超声分散2小时后，将溶剂蒸干回收得到嵌段聚丙烯和纳米粒子混合料。
(2)将100重量份的等规聚丙烯、40～80重量份的嵌段聚丙烯和纳米粒子混合料、0.2～0.7重量份的抗氧化剂，加入到双螺杆挤出机中，机筒温度为160～210℃，螺杆转速为60～200rpm，共混时间为2～15min，挤出造粒后得到等规聚丙烯-嵌段聚丙烯-纳米粒子复合材料。
所述的等规聚丙烯为重均分子量在300000～1500000之间的等规度在96％以上的等规聚丙烯；所述的纳米粒子为碳酸钙、二氧化硅和/或氧化锌中的至少一种；所述的自制嵌段聚丙烯为重均分子量在30000～500000之间的等规-无规立构嵌段聚丙烯；所述的抗氧化剂为四[β-(3，5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(商品代号抗氧剂1010)和/或(3，5-二特丁基-4一羟基苯基)丙酸十八酯(商品代号抗氧剂1076)中的至少一种。
本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是：
本发明制备的高抗冲聚丙烯复合材料，由于材料中嵌段聚丙烯是一种等规链段和无规链段沿着主链交替出现的立构多嵌段聚丙烯，与纳米粒子相互作用后，纳米粒子能很好地分散在嵌段聚丙烯的等规段部分，而嵌段聚丙烯的无规段部分则提供优良的弹性；同时，嵌段聚丙烯与等规聚丙烯有很好的相容性，因此所制备的材料综合性能优良，具有韧性好、抗冲击强度高、加工性能优良、生产工艺简单等优点。本发明过程简单生产效率高且成本较低。
具体实施方式
实施例1
嵌段聚丙烯的制备方法为；将反应釜真空抽排后充入净化后的丙烯气体，再注入经纯化的石油醚，保持系统的压力为1个大气压，升温到40～80℃，然后加入三乙基铝，最后加入采用一釜球磨法制备的氯化镁负载的载钛量为0.6％～1.0％(重量百分比)的Ziegler-Natta催化剂，恒温反应0.5～4小时，再加入酸化的乙醇终止聚合反应，经醇洗、过滤、干燥得到固体产物嵌段聚丙烯。
实施例2
将200克重均分子量为38000的嵌段聚丙烯溶解于300ml石油醚中，加入200克纳米二氧化硅，在60℃下超声分散2小时后，将石油醚蒸干得到400克嵌段聚丙烯和纳米二氧化硅混合料；将该混合料以及900克等规聚丙烯、3克抗氧剂1010，加入到双螺杆挤出机中，机筒温度为160℃，螺杆转速为100rpm，共混时间为12min，挤出造粒后得到1300克高抗冲聚丙烯复合材料。所得复合材料的拉伸强度为31.56MP，断裂伸长率为308％，悬臂梁缺口冲击强度为31.89kJ/m2。
实施例3
将200克重均分子量为250000的嵌段聚丙烯溶解于300ml石油醚中，加入100克纳米二氧化硅，在60℃下超声分散2小时后，将石油醚蒸干得到300克嵌段聚丙烯和纳米二氧化硅混合料；将该混合料以及600克等规聚丙烯、5克抗氧剂1010，加入到双螺杆挤出机中，机筒温度为180℃，螺杆转速为100rpm，共混时间为5min，挤出造粒后得到900克高抗冲聚丙烯复合材料。所得复合材料的拉伸强度为35.16MP，断裂伸长率为285％，悬臂梁缺口冲击强度为31.63kJ/m2。
实施例4
将200克重均分子量为250000的嵌段聚丙烯溶解于300ml石油醚中，加入250克纳米二氧化硅，在60℃下超声分散2小时后，将石油醚蒸干得到450克嵌段聚丙烯和纳米二氧化硅子混合料；将该混合料以及900克等规聚丙烯、7克抗氧剂1010，加入到双螺杆挤出机中，机筒温度为180℃，螺杆转速为100rpm，共混时间为10min，挤出造粒后得到1350克高抗冲聚丙烯复合材料。所得复合材料的拉伸强度为36.21MP，断裂伸长率为293％，悬臂梁缺口冲击强度为32.87kJ/m2。
实施例5
将200克重均分子量为380000的嵌段聚丙烯溶解于300ml石油醚中，加入150克纳米二氧化硅，在60℃下超声分散2小时后，将石油醚蒸干得到350克嵌段聚丙烯和纳米二氧化硅混合料；将该混合料以及450克等规聚丙烯、4克抗氧剂1010，加入到双螺杆挤出机中，机筒温度为210℃，螺杆转速为100rpm，共混时间为7min，挤出造粒后得到800克高抗冲聚丙烯复合材料。所得复合材料的拉伸强度为32.61MP，断裂伸长率为328％，悬臂梁缺口冲击强度为33.74kJ/m2。

Claims (6)

1.一种高抗冲聚丙烯复合材料，其特征在于该复合材料包括以下组分，按重量百分数计：
等规聚丙烯                                       55～70％重量；
嵌段聚丙烯                                       15～30％重量；
纳米粒子碳酸钙、二氧化硅和/或氧化锌中的至少一种  10～20％重量；
抗氧化剂                                         0.15～0.5％重量；
其中，嵌段聚丙烯为一种等规链段和无规链段沿着主链交替出现的立构多嵌段聚丙烯，且重均分子量在30000～500000之间。
2.根据权利要求1所述的一种高抗冲聚丙烯复合材料，其特征在于所述的等规聚丙烯为重均分子量在300000～1500000之间的等规度在96％以上的等规聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的一种高抗冲聚丙烯复合材料，其特征在于所述的嵌段聚丙烯是将反应釜真空抽排后充入净化后的丙烯气体，再注入经纯化的石油醚，保持系统的压力为1个大气压，升温到40-80℃，然后加入三乙基铝，最后加入氯化镁负载的载钛量为0.6％～1.0％(重量百分比)的Ziegler-Natta催化剂，恒温反应0.5-4小时，再加入酸化的乙醇终止聚合反应，经醇洗、过滤、干燥得到固体产物嵌段聚丙烯。
4.根据权利要求1所述的一种高抗冲聚丙烯复合材料，其特征在于所述的碳酸钙、二氧化硅和/或氧化锌分别为40-150nm碳酸钙、40-150nm二氧化硅和40-150nm氧化锌。
5.根据权利要求1所述的一种高抗冲聚丙烯复合材料，其特征在于所述的抗氧化剂为四[β-(3，5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(商品代号抗氧剂1010)和/或(3，5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯(商品代号抗氧剂1076)中的至少一种。
6.一种制备权利要求1所述的高抗冲聚丙烯复合材料的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
(1)将100重量份的嵌段聚丙烯溶解于石油醚中，加入50-200重量份的纳米粒子，在60℃下超声分散2小时后，将溶剂蒸干回收得到嵌段聚丙烯和纳米粒子混合料；
(2)将100重量份的等规聚丙烯、40～80重量份的嵌段聚丙烯和纳米粒子混合料、0.2～0.7重量份的抗氧化剂，加入到双螺杆挤出机中，机筒温度为160～210℃，螺杆转速为60～200rpm，共混时间为2～15min，挤出造粒后得到高抗冲聚丙烯复合材料。
CN2008101628879A 2008-12-08 2008-12-08 一种高抗冲聚丙烯复合材料及其制备方法 Expired - Fee Related CN101486816B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008101628879A CN101486816B (zh) 2008-12-08 2008-12-08 一种高抗冲聚丙烯复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008101628879A CN101486816B (zh) 2008-12-08 2008-12-08 一种高抗冲聚丙烯复合材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101486816A CN101486816A (zh) 2009-07-22
CN101486816B true CN101486816B (zh) 2011-05-11

Family

ID=40889887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008101628879A Expired - Fee Related CN101486816B (zh) 2008-12-08 2008-12-08 一种高抗冲聚丙烯复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101486816B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104177697B (zh) * 2013-05-23 2017-08-11 建德市振红塑化材料有限公司 灯具用抗冲击耐候阻燃聚丙烯树脂
CN106854307A (zh) * 2016-09-07 2017-06-16 无锡和烁丰新材料有限公司 一种高粉体含量pp功能母料
CN109233114A (zh) * 2018-08-27 2019-01-18 扬中市惠丰包装有限公司 一种低温增韧pp塑料制品及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0636650A1 (en) * 1993-07-28 1995-02-01 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Propylene polymer compositions
CN1308099A (zh) * 2001-02-28 2001-08-15 中国石化集团扬子石油化工有限责任公司 一种纳米碳酸钙－聚丙烯复合材料及其制备方法
CN1563173A (zh) * 2004-03-23 2005-01-12 广州海普材料科技有限公司 一种新型聚烯烃热塑性弹性体

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0636650A1 (en) * 1993-07-28 1995-02-01 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Propylene polymer compositions
CN1308099A (zh) * 2001-02-28 2001-08-15 中国石化集团扬子石油化工有限责任公司 一种纳米碳酸钙－聚丙烯复合材料及其制备方法
CN1563173A (zh) * 2004-03-23 2005-01-12 广州海普材料科技有限公司 一种新型聚烯烃热塑性弹性体

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
晋日亚等.聚丙烯的改性.《现代塑料加工应用》.2001,第13卷(第1期),62-64. *
李跃文.聚丙烯增韧改性的方法及机理.《工程塑料应用》.2007,第35卷(第10期),69-72. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101486816A (zh) 2009-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103483680B (zh) 聚丙烯长碳链尼龙共混物及其制备方法
KR101628386B1 (ko) 친환경 자동차 내외장 부품용 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물
CN100371384C (zh) 一种反应性纳米无机粒子/聚合物复合材料
CN102516663A (zh) 一种高强度、超高韧性聚丙烯纳米复合材料及其制备方法
CN101486816B (zh) 一种高抗冲聚丙烯复合材料及其制备方法
CN1884319A (zh) 含有α－甲基苯乙烯结构单元的共聚物、制备方法及应用
CN101210053B (zh) 双亲性淀粉衍生物微细颗粒及其制备方法
CN109233230B (zh) 一种有机/无机杂化改性聚乳酸膜材料及其制备方法
CN102898729B (zh) 一种纳米核壳结构及β晶协同增韧聚丙烯的方法
CN1176962C (zh) 一种接枝聚烯烃／层状硅酸盐纳米复合材料的制备方法
CN101302329A (zh) 改性聚对苯二甲酸丙二醇酯树脂
CN108285598B (zh) 一种具有增韧功能的聚氯乙烯加工助剂母料及其制备方法
KR101124989B1 (ko) 폴리유산 복합재료 조성물
US8084540B2 (en) Propylene-based resin composition and molded article thereof
CN101386695B (zh) 聚丙烯-纳米粒子复合材料及其制备方法
CN1872908A (zh) 一种蒙脱土－四氯化钛催化剂及其聚乙烯/蒙脱土复合材料的制备方法
KR20110089724A (ko) 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물
CN103013103A (zh) 原位增容制备超韧尼龙6纳米复合材料及其制备方法
CN1814658A (zh) 一种功能化聚烯烃长效流滴膜及其制备方法
CN1326931C (zh) 聚烯烃/层状硅酸盐纳米复合物的制备方法
CN114276641A (zh) 一种基于原位增容与扩链的再生hips/pp合金材料及其制备方法
CN111518337A (zh) 一种石墨烯/玄武岩纤维增强复合材料及其制备方法
CN116082769B (zh) 一种环保型聚氯乙烯复合材料及其制备方法
CN115926401B (zh) 反应挤出生成脲醛时原位形成核-壳淀粉增强增韧的聚酯
CN1891726A (zh) 层状硅酸盐改性乙烯—乙酸乙烯共聚物的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110511

Termination date: 20131208