CN102838866B - 聚氨酯与聚丙烯纳米改性材料 - Google Patents

聚氨酯与聚丙烯纳米改性材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了聚氨酯与聚丙烯纳米改性材料，涉及塑料材料领域，该纳米改性材料由下列物质制备而成并且其重量份数比如下：聚氨酯PU100；聚丙烯PP35～70；环保增塑剂15～25；聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂5～8；纳米材料0.5～2；钙锌稳定剂6～9；润滑剂0.5～1.5。本发明通过对聚氨酯及聚丙烯进行改性而得到纳米改性材料，该改性材料具有弹性好、吸音、隔热、耐油、耐高温、耐寒、抗静电、减震及耐磨特性，主要应用于制造高压密封件、航空领域、汽车、船舶、潜水设备、机械装备、仪表及医疗器械等领域。

Description

聚氨酯与聚丙烯纳米改性材料
技术领域
本发明涉及塑料材料领域，具体涉及聚氨酯与聚丙烯纳米改性材料。
背景技术
聚氨酯(PU)因其特有的优良特性，已经广泛应用于涂料、粘胶剂、印刷、皮革、纺织以及建筑行业中。聚氨酯的优点有：耐磨、耐化学腐蚀、柔韧性好、粘结强度大，但是缺点有：耐水性不好、机械强度不高及成本高。
聚丙烯(PP)是由丙烯单体聚合而成的一种热塑性通用高分子化学材料，等规聚丙烯具有比重轻、无毒性、易加工、力学性能好等优异性能，是化学纤维及复合材料的重要原料。但是由于等规聚丙烯本身结构原因，纯聚丙烯也存在一些致使弱点，如：不含活性官能团、染色性差、手感硬、吸湿性和抗静电性差等。从而大大限制了其在工业方面的应用范围和效果。
由上述聚氨酯(PU)和聚丙烯(PP)的优缺点来看，可结合其优点而克服其缺点来对聚氨酯和聚丙烯进行改性而得到纳米改性材料。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中聚氨酯和聚丙烯的一些弱点而提供一种具有弹性好、吸音、隔热、耐油、耐高温、耐寒、抗静电、减震及耐磨特性的用聚氨酯与聚丙烯纳米改性材料。
本发明的技术方案如下：
聚氨酯与聚丙烯纳米改性材料，由下列物质制备而成，且其重量份数比如下：
聚氨酯PU                               100；
聚丙烯PP                               35～70；
环保增塑剂                             15～25；
聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂     5～8；
纳米材料                                0.5～2；
钙锌稳定剂                             6～9；
润滑剂                                   0.5～1.5。
上述的聚氨酯与聚丙烯纳米改性材料，由下列物质制备而成，且其重量份数比如下：
聚氨酯PU                             100；
聚丙烯PP                              60；
环保增塑剂                            20；
聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂     6；
纳米材料                               1.5；
钙锌稳定剂                             7；
润滑剂                                   1。
上述的环保增塑剂为环已烷1，2－二甲酸二异壬基酯、柠檬酸三正丁酯中的一种或几种的混合物。
上述的聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂为苯乙烯、马来酸酐、顺丁烯二酸二乙酯和氯乙烯按比例经过混匀、加热并反应制得，专利申请公布号为CN101759827A的的专利已经公开了此聚烯烃与聚氯乙烯功能改剂的具体内容。
上述的纳米材料为活性二氧化硅系列纳米功能材料、活性晶须纳米功能材料、活性铝功能纳米材料中的一种或几种的混合物。
上述的钙锌稳定剂为液体钙锌复合物或粉体钙锌复合物。
上述的润滑剂为硬脂酸正丁酯或/各氧化聚乙烯酯。
聚氨酯与聚丙烯纳米改性材料的制备方法为：将聚氨酯PU、聚丙烯PP、环保增塑剂、聚烯烃聚氯乙烯功能改性剂、纳米材料、钙锌稳定剂及润滑剂按比例投入反应釜内，混合均匀、加热60～130℃、反应15～50分钟→将反应好的物料放入备好冷混机或盛料槽散热约1-8分钟→通过预设好自动输料管道→送入自动双螺杆挤出机，调节制造温度区间160-270℃，经挤出自动切粒→输入冷却水箱→自动甩干→自动筛选合适尺寸粒径→检验→成品→包装，即得本发明聚氨酯与聚丙烯纳米改性材料。
本发明的有益效果：本发明通过对聚氨酯及聚丙烯进行改性而得到纳米改性材料，该改性材料具有弹性好、吸音、隔热、耐油、耐寒、抗静电、减震及耐磨特性，主要应用于制造高压密封件、航空领域、汽车、船舶、潜水设备、机械装备、仪表及医疗器械等领域。
具体实施方式
现结合具体实施例对本发明作进一步的阐述。
表1：各实施例用量
实施例1
将聚氨酯PU100kg、聚丙烯PP35kg、环保增塑剂15kg、聚烯烃聚氯乙烯功能改性剂5kg、纳米材料0.5kg、钙锌稳定剂6kg及润滑剂0.5kg投入反应釜内，混合均匀、加热60～130℃、反应15～50分钟→将反应好的物料放入备好冷混机或盛料槽散热约1-8分钟→通过预设好自动输料管道→送入自动双螺杆挤出机，调节制造温度区间160-270℃，经挤出自动切粒→输入冷却水箱→自动甩干→自动筛选合适尺寸粒径→检验→成品→包装，即得聚氨酯与聚丙烯纳米改性材料。
表2：实施例1的测试结果
性能项目 测试标准 测试结果
硬度，Shore A ASTM D2240 70
密度 ASTM D792 1.15
抗张强度，MPa ASTM D412 8
断裂伸长率，% ASTM D412 500
脆化温度，℃ ASTM D746 -70
UL耐温等级，℃ UL62/94/1581 >121
耐油等级，℃ UL62/94/1581 60
密封性 Alwayseal 良好
实施例2
将聚氨酯PU100kg、聚丙烯PP60kg、环保增塑剂20kg、聚烯烃聚氯乙烯功能改性剂6kg、纳米材料1.5kg、钙锌稳定剂7kg及润滑剂1kg投入反应釜内，混合均匀、加热60～130℃、反应15～50分钟→将反应好的物料放入备好冷混机或盛料槽散热约1-8分钟→通过预设好自动输料管道→送入自动双螺杆挤出机，调节制造温度区间160-270℃，经挤出自动切粒→输入冷却水箱→自动甩干→自动筛选合适尺寸粒径→检验→成品→包装，即得聚氨酯与聚丙烯纳米改性材料。
表3：实施例2的测试结果
性能项目 测试标准 测试结果
硬度，Shore A ASTM D2240 65
密度 ASTM D792 1.15
抗张强度，MPa ASTM D412 8
断裂伸长率，% ASTM D412 500
脆化温度，℃ ASTM D746 -70
UL耐温等级，℃ UL62/94/1581 >121
耐油等级，℃ UL62/94/1581 60
密封性 Alwayseal 良好
实施例3
将聚氨酯PU100kg、聚丙烯PP70kg、环保增塑剂25kg、聚烯烃聚氯乙烯功能改性剂8kg、纳米材料2kg、钙锌稳定剂9kg及润滑剂1.5kg投入反应釜内，混合均匀、加热60～130℃、反应15～50分钟→将反应好的物料放入备好冷混机或盛料槽散热约1-8分钟→通过预设好自动输料管道→送入自动双螺杆挤出机，调节制造温度区间160-270℃，经挤出自动切粒→输入冷却水箱→自动甩干→自动筛选合适尺寸粒径→检验→成品→包装，即得聚氨酯与聚丙烯纳米改性材料。
表4：实施例3的测试结果
性能项目 测试标准 测试结果
硬度，Shore A ASTM D2240 65
密度 ASTM D792 1.12
抗张强度，MPa ASTM D412 7.5
断裂伸长率，% ASTM D412 500
脆化温度，℃ ASTM D746 -70
UL耐温等级，℃ UL62/94/1581 >121
耐油等级，℃ UL62/94/1581 60
密封性 Alwayseal 良好
     表2至表4为实施例1至3的测试结果，从测试结果知，本发明制备的聚氨酯与聚乙烯纳米改性材料具有弹性好、吸音、隔热、耐油、耐高温、耐寒、耐磨及减震特性，可应用于制造皮革、高压密封件、机械设备、汽车、航空领域、船舶、潜水设备、仪表及医疗器械等领域。
根据上述原理，本发明还可以对上述具体实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (4)

1.聚氨酯与聚丙烯纳米改性材料，其特征在于：由下列物质制备而成并且其重量份数比如下：
聚氨酯PU                     100；
聚丙烯PP                     35～70；
环保增塑剂                    15～25；
聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂    5～8；
纳米材料                      0.5～2；
钙锌稳定剂                    6～9；
润滑剂                        0.5～1.5；
所述的环保增塑剂为环已烷1，2－二甲酸二异壬基酯、柠檬酸三正丁酯中的一种或几种的混合物；
所述的聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂为苯乙烯、马来酸酐、顺丁烯二酸二乙酯和氯乙烯按比例经过混匀、加热并反应制得；
所述的纳米材料为活性二氧化硅系列纳米功能材料、活性晶须纳米功能材料、活性铝功能纳米材料中的一种或几种的混合物；
所述的润滑剂为硬脂酸正丁酯。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯与聚丙烯纳米改性材料，其特征在于：由下列物质组成并且其重量份数比如下：
聚氨酯PU                     100；
聚丙烯PP                     60；
环保增塑剂                    20；
聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂    6；
纳米材料                      1.5；
钙锌稳定剂                    7；
润滑剂                        1。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯与聚乙烯纳米改性材料，其特征在于：所述的纳米材料粒子尺寸为6-100nm。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯与聚丙烯纳米改性材料，其特征在于：所述的钙锌稳定剂为液体钙锌复合物或粉体钙锌复合物。
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