CN101768395A - 纳米无机粒子改性极性聚丙烯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性极性聚丙烯材料，其原料的重量份组成为：聚丙烯(PP)50～100份，马来酸酐接枝聚丙烯5～20份，经硅烷偶联剂处理的纳米级无机材料5～15份，经硅烷偶联剂处理的微米级无机材料10～30份，增韧剂2～10份，1010抗氧剂0.5份。本发明采用了带有极性基团的马来酸酐接枝的聚丙烯，使制品具有一定的极性，改善制品的表面涂饰性，添加经硅烷偶联剂处理的纳米级无机填料和微米级无机填料与聚丙烯充分相容，增加了制品的硬度，添加增韧剂，提高了制品的韧性和与金属的结合强度，提供了一种有良好增韧和较好的表面光洁度，并且具有较强的附着力、较好的刚性及热变形性温度、耐冲击性好、使用工艺性好、防腐性能优异的改性极性聚丙烯材料。

Description

纳米无机粒子改性极性聚丙烯及其制备方法
1、技术领域
本发明涉及一种采用纳米无机粒子改性极性聚丙烯材料，特别是一种用于金属表面喷涂防腐处理的改性极性聚丙烯材料的制备方法。
2、背景技术
目前用于金属管道内部防腐处理的复合材料多为聚乙烯或聚丙烯的成型材料，它们是以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或两者的共混物为主要原料，加入各种助剂，无机填料等，共混加热，用挤出机挤出而制得，具有无嗅、无毒、耐腐蚀以及良好的物理机械性能，但附着力较差，膨胀系数大，易与金属基脱离，而且大多数复合材料从其工艺和指标来看，适宜于挤出生产工艺，而不适宜于涂覆工艺条件。
3、发明内容
本发明的目的是在于提供一种有良好增韧和较好的表面光洁度，并且具有较强的附着力、较好的刚性及热变形性温度、耐冲击性好、使用工艺性好、防腐性能优异的改性极性聚丙烯材料。
本发明采用聚丙烯(PP)作为主体材料，加入带有极性基团的马来酸酐接枝聚丙烯、经偶联剂处理的纳米级无机填料、微米级无机填料、增韧剂、抗氧剂，以改善聚合物的附着力、刚性、热变形性温度、降低膨胀系数，提高使用性能。
所述的纳米级无机填料采用碳酸钙、二氧化硅中的至少一种。
所述的微米级无机填料采用碳酸钙、石英砂中的至少一种。
所述增韧剂为乙烯-丙烯酸乙脂共聚树脂EEA、乙烯-丙烯酸树脂EAA中的至少一种。
本发明还提供了一种所述极性改性高分子材料防腐处理的耐腐蚀性强、卫生条件好的金属基管件、管材。
本发明制备改性极性聚丙烯的方法，包括下列步骤：
(1)将聚丙烯(PP)、马来酸酐接枝聚丙烯、经硅烷偶联剂处理的纳米级无机填料、微米级无机填料、增韧剂、抗氧剂均匀混合，其比例(重量份数)为：
聚丙烯(PP)50～100份
马来酸酐接枝聚丙烯5～20份
经硅烷偶联剂处理的纳米级无机材料5～15份
经硅烷偶联剂处理的微米级无机材料10～30份
增韧剂2～10份
1010抗氧剂0.5份
将上述材料粉末混合物放到高速混合机中混合10分钟，即制得母料。
(2)将上述母料加入到内表面经除油、除锈、酸洗磷化处理过的管件、管材内，然后在滚塑机上加热到350～380℃，进行滚塑工艺处理20～30分钟，再在常温下冷却，即得一种耐腐蚀性强、卫生条件好的管件、管材。
具体实施方式：
实施例1
聚丙烯(PP)                    100份
马来酸酐接枝聚丙烯            15份
经硅烷偶联剂处理的纳米级碳酸钙5份
经硅烷偶联剂处理的微米级碳酸钙20份
乙烯-丙烯酸乙脂共聚树脂EEA    5份
1010抗氧剂                    0.5份
(1)称取聚丙烯(PP)10kg、马来酸酐接枝聚丙烯1500g、经硅烷偶联剂处理的纳米级碳酸钙500g、经硅烷偶联剂处理的微米级碳酸钙2kg、增韧剂乙烯-丙烯酸乙脂共聚树脂EEA 500g、1010抗氧剂50g，将上述材料的粉末在高速混合机内混合10分钟，得到母料。
(2)将上述母料加入到内表面经除油、除锈、酸洗磷化处理过的管件、管材内，然后在滚塑机上加热到350～380℃，进行滚塑工艺处理20～30分钟，再在常温下冷却，即得一种耐腐蚀性强、卫生条件好的管件、管材。
实施例2
聚丙烯(PP)                    100份
马来酸酐接枝聚丙烯                15份
经硅烷偶联剂处理的纳米级二氧化硅  5份
经硅烷偶联剂处理的微米级石英砂    20份
乙烯-丙烯酸乙脂共聚树脂EEA        5份
1010抗氧剂                        0.5份
(1)称取聚丙烯(PP)10kg、马来酸酐接枝聚丙烯1.5kg、经硅烷偶联剂处理的纳米级二氧化硅500g、经硅烷偶联剂处理的微米级石英砂2kg、增韧剂乙烯-丙烯酸乙脂共聚树脂EEA 500g、1010抗氧剂50g，将上述材料的粉末在高速混合机内混合10分钟，得到母料。
(2)将上述母料加入到内表面经除油、除锈、酸洗磷化处理过的管件、管材内，然后在滚塑机上加热到350～380℃，进行滚塑工艺处理20～30分钟，再在常温下冷却，即得一种耐腐蚀性强、卫生条件好的管件、管材。
实施例3
聚丙烯(PP)                        100份
马来酸酐接枝聚丙烯                15份
经硅烷偶联剂处理的纳米级二氧化硅  5份
经硅烷偶联剂处理的微米级碳酸钙    20份
乙烯-丙烯酸乙脂共聚树脂EAA        5份
1010抗氧剂                        0.5份
(1)称取聚丙烯(PP)10kg、马来酸酐接枝聚丙烯1500g、经硅烷偶联剂处理的纳米级二氧化硅500g、经硅烷偶联剂处理的微米级碳酸钙2kg、增韧剂乙烯-丙烯酸乙脂共聚树脂EEA 500g、1010抗氧剂50g，将上述材料的粉末在高速混合机内混合10分钟，得到母料。
(2)将上述母料加入到内表面经除油、除锈、酸洗磷化处理过的管件、管材内，然后在滚塑机上加热到350～380℃，进行滚塑工艺处理20～30分钟，再在常温下冷却，即得一种耐腐蚀性强、卫生条件好的管件、管材。
实施例4
聚丙烯(PP)                        100份
马来酸酐接枝聚丙烯                15份
经硅烷偶联剂处理的纳米级碳酸钙    5份
经硅烷偶联剂处理的微米级石英砂    20份
乙烯-丙烯酸乙脂共聚树脂EEA        5份
1010抗氧剂                        0.5份
(1)称取聚丙烯(PP)10kg、马来酸酐接枝聚丙烯1500g、经硅烷偶联剂处理的纳米级碳酸钙500g、经硅烷偶联剂处理的微米级石英砂2kg、增韧剂乙烯-丙烯酸乙脂共聚树脂EEA 500g、1010抗氧剂50g，将上述材料的粉末在高速混合机内混合10分钟，得到母料。
(2)将上述母料加入到内表面经除油、除锈、酸洗磷化处理过的管件、管材内，然后在滚塑机上加热到350～380℃，进行滚塑工艺处理20～30分钟，再在常温下冷却，即得一种耐腐蚀性强、卫生条件好的管件、管材。
用本发明方法制得的用于金属喷涂防腐的改性极性聚丙烯，是一种有良好增韧和较好的表面光洁度，并且具有较强的附着力、较好的刚性及热变形性温度、耐冲击性好、使用工艺性好、防腐性能优异的改性极性聚丙烯材料。经测试用上述方法制得的管件、管材复合涂层与金属基的结合强度达到200～280N/cm2。

Claims (6)

1.一种采用纳米粒子改性极性聚丙烯，其特征在于，原料的重量份组成为：聚丙烯(PP)50～100份，马来酸酐接枝聚丙烯5～20份，经硅烷偶联剂处理的纳米级无机材料5～15份，经硅烷偶联剂处理的微米级无机材料10～30份，增韧剂2～10份，1010抗氧剂0.5份。
2.如权利要求1所述改性极性聚丙烯，其特征在于：所述的纳米级无机填料采用碳酸钙、二氧化硅中的至少一种。
3.如权利要求1所述改性极性聚丙烯，所述的微米级无机填料采用碳酸钙、石英砂中的至少一种。
4.如权利要求1所述改性极性聚丙烯，其特征在于：所述增韧剂为乙烯-丙烯酸乙脂共聚树脂EEA、乙烯-丙烯酸树脂EAA中的至少一种。
5.一种由权利要求1所述的改性极性聚丙烯制备的耐腐蚀性强、卫生条件好的金属基管件、管材。
6.如权利要求5所述的喷涂成型产品的制备方法，其特征在于：
(1)取聚丙烯(PP)50～100份，马来酸酐接枝聚丙烯5～20份，经硅烷偶联剂处理的纳米级无机材料5～15份，经硅烷偶联剂处理的微米级无机材料10～30份，增韧剂2～10份，1010抗氧剂0.5份，在高速混合机中混合10分钟，即制得母料。
(2)将上述母料加入到内表面经除油、除锈、酸洗磷化处理过的管件、管材内，然后在滚塑机上加热到350～380℃，进行滚塑工艺处理20～30分钟，再在常温下冷却，即得一种耐腐蚀性强、卫生条件好的管件、管材。
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PB01 Publication
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