CN104610650A - 一种微硅粉聚丙烯复合材料制备方法 - Google Patents

一种微硅粉聚丙烯复合材料制备方法 Download PDF

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Abstract

一种微硅粉聚丙烯复合材料制备方法，属于聚丙烯材料制备领域。针对目前聚丙烯低温易脆化，耐冲击性能差的问题，提供一种力学性能有显著提高的微硅粉聚丙烯复合材料。所述制备方法将微硅粉作为无机粒子填充聚丙烯，并用硅烷偶联剂Si69对微硅粉进行表面改性，制备过程包括1.微硅粉预处理，2.复合材料制备两步骤。该制备方法过程简单，制备的微硅粉聚丙烯复合材料力学性能有了显著提高，具有良好的应用前景。

Description

一种微硅粉聚丙烯复合材料制备方法
技术领域
本发明属于聚丙烯材料制备领域。
背景技术
聚丙烯(PP)来源丰富、价格低廉、易于成型加工、产品综合性能优异，在化工、建筑、电力、汽车、机械、纺织、医疗、包装和建材家具等产业都得到了广泛应用。其不足之处有低温易脆化，耐冲击性能差，制品尺寸稳定性较低，耐老化降解性能差等
微硅粉中SiO2质量分数达85％～97％，为无定形超细粉末，平均粒径0.1～0.3μm，是铁合金在冶炼硅铁和工业硅时产生的大量挥发性强的SiO2和Si气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成．其作为掺合剂被广泛应用于混凝土和耐火材料领域，在其他领域比如涂料、工程板材等的应用也已有进展。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用微硅粉增强聚丙烯力学性能的微硅粉聚丙烯复合材料制备方法。
本发明通过以下技术方案予以实现：一种微硅粉聚丙烯复合材料制备方法，包括1.微硅粉预处理：取原始硅灰在箱式电阻炉中煅烧，煅烧条件为600℃,煅烧时间4h，按m硅粉：m改性剂：m分散剂=100：5：3的质量比混合后与无水乙醇高速分散打浆5min，料浆质量分数为20％，在40℃水浴锅中反应1h，所用分散剂为十二烷基苯磺酸钠，所述表面改性剂为硅烷偶联剂Si69；2.复合材料制备：按改性微硅粉质量分数为总质量的2％的比例将聚丙烯和改性微硅粉混合，用高速多功能粉碎机进行高速搅拌混合后装入置于热压成型机上的钢模中铺平，在4MPa压力下加热至设定温度168℃，然后保温保压30min，泄压后自然冷却至室温，将试样脱模即得到微硅粉聚丙烯复合材料。
所述聚丙烯(PP)为白色颗粒，粒度0.30～0.25mm(50～60目)。
本发明具有如下有益效果：
制备过程简单，制备的微硅粉聚丙烯复合材料，其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度有显著提高，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
具体实施例：本发明所述制备过程是：1.微硅粉预处理：取原始硅灰在箱式电阻炉中煅烧，煅烧条件为600℃,煅烧时间4h，提高微硅粉的白度和SiO2含量，按m硅粉：m改性剂：m分散剂=100：5：3的质量比混合后与无水乙醇高速分散打浆5min，料浆质量分数为20％，在40℃水浴锅中反应1h，所用分散剂为十二烷基苯磺酸钠，所述表面改性剂为硅烷偶联剂Si69；2.复合材料制备：按改性微硅粉质量分数为总质量的2％的比例将聚丙烯和改性微硅粉混合，用高速多功能粉碎机进行高速搅拌混合后装入置于热压成型机上的钢模中铺平，在4MPa压力下加热至设定温度168℃，然后保温保压30min，泄压后自然冷却至室温，将试样脱模即得到微硅粉聚丙烯复合材料。
所述聚丙烯(PP)为白色颗粒，粒度0.30～0.25mm(50～60目)。
将步骤1中的改性和未改性微硅粉与蒸馏水混合，搅拌后静置再观察，发现未改性微硅粉立即沉降，溶液浑浊，而改性微硅粉搅拌后直至48h，全部悬浮于水面，溶液澄清无沉淀．由此证明改性微硅粉疏水性能良好，能有效提高与高分子材料的相容性。
将制备的微硅粉聚丙烯复合材料与纯聚丙烯和未改性微硅粉聚丙烯复合材料做力学性能对比，结果如表1所示：
表1
本发明所述微硅粉聚丙烯复合材料，制备过程简单，其力学性能有了显著提高，具有良好的应用前景。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1. 一种微硅粉聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于：包括1.微硅粉预处理：取原始硅灰在箱式电阻炉中煅烧，煅烧条件为600℃,煅烧时间4h，按m硅粉：m改性剂：m分散剂=100：5：3的质量比混合后与无水乙醇高速分散打浆5min，料浆质量分数为20％，在40℃水浴锅中反应1h，所用分散剂为十二烷基苯磺酸钠，所述表面改性剂为硅烷偶联剂Si69；2.复合材料制备：按改性微硅粉质量分数为总质量的2％的比例将聚丙烯和改性微硅粉混合，用高速多功能粉碎机进行高速搅拌混合后装入置于热压成型机上的钢模中铺平，在4MPa压力下加热至设定温度168℃，然后保温保压30min，泄压后自然冷却至室温，将试样脱模即得到微硅粉聚丙烯复合材料。
2.如权利要求1所述的微硅粉聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于：所述聚丙烯(PP)为白色颗粒，粒度0.30～0.25mm(50～60目)。
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