CN107383604A - 一种高性能pp/玉米秸秆复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高性能PP/玉米秸秆复合材料，按重量份计，其制备原料包括：PP树脂100份、木质素磺酸钠8‑15份、纳米二氧化钛5‑10份、纳米二氧化硅5‑10份、聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉5‑12份、PP‑g‑MAH 5‑10份、相容剂5‑10份和抗氧剂0.5‑1份。本发明所得高性能PP/玉米秸秆复合材料具有力学强度高、阻燃性能好且成本较低的特点，有很好的市场前景。

Description

一种高性能PP/玉米秸秆复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，更具体地，本发明涉及一种高性能PP/玉米秸秆复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯 (PP)树脂广泛应用于家用电器、建筑材料、汽车工业等领域，具有较高的冲击强度，优良的电绝缘性，良好的加工性能和化学稳定性，易于模塑成型，制品富有光泽和较高的韧性。由于阻燃性能要求高，如防火外壳、开关等都要求材料的阻燃性能达到UL-94V-0级，PP树脂本身的阻燃性能无法满足需求，最常见的方法是添加卤系阻燃剂与三氧化二锑的复合阻燃体系，但其燃烧时会释放大量的烟和有害气体，会对环境和人体造成伤害。随着人们对材料环保要求的不断提高，无机阻燃剂或磷系、氮系阻燃剂得到一定的使用，但无机阻燃剂存在阻燃效率低，添加量大的问题，磷系阻燃剂阻燃效率高，添加量少，但其使材料塑化，影响材料的力学性能，在一定程度上限制了其使用范围。此外为了降低成本，通过与植物秸秆复合是很好的方法，但这又常常会进一步降低阻燃性能和力学强度，难以得到应用。因此，有必要进行技术改进，得到阻燃性能好、力学强度高的高性能PP/玉米秸秆复合材料。
发明内容
为此，本发明的提供一种高性能PP/玉米秸秆复合材料，按重量份计，其制备原料包括：PP树脂100份、木质素磺酸钠6-16份、纳米二氧化钛7-12份、纳米二氧化硅6-13份、聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉7-15份、PP-g-MAH 8-12份、相容剂5-10份和抗氧剂0.2-2份。
优选地，所述的高性能PP/玉米秸秆复合材料，按重量份计，其制备原料包括：PP树脂100份、木质素磺酸钠7-12份、纳米二氧化钛8-10份、纳米二氧化硅7-10份、聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉8-10份、PP-g-MAH 9-11份、相容剂6-8份和抗氧剂0.7-1份。
更优选地，所述的高性能PP/玉米秸秆复合材料，按重量份计，其制备原料包括：PP树脂100份、木质素磺酸钠11份、纳米二氧化钛9份、纳米二氧化硅8份、聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉9份、PP-g-MAH 10份、相容剂7份和抗氧剂0.9份。
在一种方案中，所述聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉的制备方法为：
（1）在250毫升圆底烧瓶中，将 0.42克六氯环三磷腈和 0.93克4,4’-二羟基二苯砜溶解于180毫升乙腈中，然后加入1.2毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应5 h，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物3 次，最后在50℃下真空干燥24 h得到白色聚磷腈粉末；
（2）在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.23g上述步骤（1）所得白色聚磷腈粉末、4.256g二烯丙基双酚S、3.810g 4,4’-二氟二苯砜、20ml环丁砜、2.277g碳酸钾、15ml甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至170℃，反应8小时，出料于水中，得到条状聚合物，将得到的条状聚合物用捣碎机捣碎，再用蒸馏水煮沸洗涤6遍后，放在真空烘箱中40℃烘干48小时得到聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物；
（3）在250毫升圆底烧瓶中，依次加入上述步骤（2）所得聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物10g、玉米秸秆粉25g、二甲基亚砜150ml、醋酸0.5 ml、KH-550 2g以及KH-560 5g，体系温度升至50℃，反应6小时，出料于水中，得到絮状产物，用去离子水洗涤该絮状产物3 次，最后在50℃下真空干燥24 h得到所述聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉。
优选地，所述的高性能PP/玉米秸秆复合材料，按重量份计，其制备原料还包括：硅烷修饰磺化聚磷腈2-9份。
优选地，所述的高性能PP/玉米秸秆复合材料，按重量份计，其制备原料还包括：硅烷修饰磺化聚磷腈7份。
优选地，所述硅烷修饰磺化聚磷腈的制备方法为：
在250毫升圆底烧瓶中，将 0.4克六氯环三磷腈和 0.91克4,4’-二羟基二苯砜溶解于150毫升乙腈中，然后加入1.1毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应4 h，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物3 次，最后在40℃下真空干燥24 h得到白色聚磷腈粉末；
在50毫升三颈烧瓶中加入0.5克上述白色聚磷腈粉末，再加入10毫升质量分数98%的浓硫酸，置于60℃水浴锅中，在机械搅拌下反应10h，反应结束后，将产物缓缓倒入冷水中，并不断搅拌，离心除去未反应的硫酸，然后用去离子水洗涤产物5次，最后在50℃下真空干燥48 h即得到磺化聚磷腈粉末；
在50毫升三颈烧瓶中加入1克上述磺化聚磷腈粉末、硅烷偶联剂KH-560 0.3克以及10毫升二甲基亚砜，升温50℃反应4h后，降至室温并将产物缓缓倒入冷水中，并不断搅拌，然后用去离子水洗涤产物5次，最后在50℃下真空干燥48 h即得到硅烷修饰磺化聚磷腈。
优选地，所述的高性能PP/玉米秸秆复合材料，按重量份计，其制备原料还包括：2-氯-4,5-二氢-1H-咪唑磺酸盐 2-8份、2-巯基苯并咪唑-5-磺酸钠二水合物2-7份。
本发明还提供一种高性能PP/玉米秸秆复合材料的制备方法，包括以下步骤：
先将所述的原料在高速混合器中混合10-50min，然后将混合后的原料加入双螺杆挤出机中，控制挤出温度为180-230℃，经熔融挤出后，冷却造粒，得高性能PP/玉米秸秆复合材料。
本发明还提供所述的高性能PP/玉米秸秆复合材料在家电、建筑、汽车工业以及医疗领域的应用。
本发明的有益技术效果为：
通过聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉提高材料的强度和阻燃性能，通过硅烷修饰磺化聚磷腈、2-氯-4,5-二氢-1H-咪唑磺酸盐 以及2-巯基苯并咪唑-5-磺酸钠二水合物进一步提高材料的交联密度、阻燃性和强度。
具体实施方式
原料如下：PP树脂为合众1215。相容剂SEBS-g-MAH为壳牌Kraton G1901X。木质素磺酸钠、PP-g-MAH（马来酸酐接枝率5%）、纳米二氧化钛平均粒径为150纳米、纳米二氧化硅平均粒径为350纳米、硅烷偶联剂KH-550、KH-560均购自Sigma。其他试剂均购自阿拉丁。
实施例1
按重量份计，将PP树脂100份、木质素磺酸钠6份、纳米二氧化钛7份、纳米二氧化硅6份、聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉7份、PP-g-MAH 8份、相容剂SEBS-g-MAH 5份和抗氧剂1010 0.2份在高速混合器中混合20 min，混合速率为1500转/分，然后将混合后的原料加入双螺杆挤出机中，控制挤出温度为215℃，经熔融挤出后，冷却造粒，得高性能PP/玉米秸秆复合材料；
所述聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉的制备方法为：
（1）在250毫升圆底烧瓶中，将 0.42克六氯环三磷腈和 0.93克4,4’-二羟基二苯砜溶解于180毫升乙腈中，然后加入1.2毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应5 h，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物3 次，最后在50℃下真空干燥24 h得到白色聚磷腈粉末；
（2）在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.23g上述步骤（1）所得白色聚磷腈粉末、4.256g二烯丙基双酚S、3.810g 4,4’-二氟二苯砜、20ml环丁砜、2.277g碳酸钾、15ml甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至170℃，反应8小时，出料于水中，得到条状聚合物，将得到的条状聚合物用捣碎机捣碎，再用蒸馏水煮沸洗涤6遍后，放在真空烘箱中40℃烘干48小时得到聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物；
（3）在250毫升圆底烧瓶中，依次加入上述步骤（2）所得聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物10g、玉米秸秆粉25g、二甲基亚砜150ml、醋酸0.5 ml、KH-550 2g以及KH-560 5g，体系温度升至50℃，反应6小时，出料于水中，得到絮状产物，用去离子水洗涤该絮状产物3 次，最后在50℃下真空干燥24 h得到所述聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉。
实施例2
按重量份计，将PP树脂100份、木质素磺酸钠16份、纳米二氧化钛12份、纳米二氧化硅13份、聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉15份、PP-g-MAH 12份、相容剂SEBS-g-MAH10份和抗氧剂1010 2份在高速混合器中混合20 min，混合速率为1500转/分，然后将混合后的原料加入双螺杆挤出机中，控制挤出温度为215℃，经熔融挤出后，冷却造粒，得高性能PP/玉米秸秆复合材料；
所述聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉的制备方法为：
（1）在250毫升圆底烧瓶中，将 0.42克六氯环三磷腈和 0.93克4,4’-二羟基二苯砜溶解于180毫升乙腈中，然后加入1.2毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应5 h，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物3 次，最后在50℃下真空干燥24 h得到白色聚磷腈粉末；
（2）在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.23g上述步骤（1）所得白色聚磷腈粉末、4.256g二烯丙基双酚S、3.810g 4,4’-二氟二苯砜、20ml环丁砜、2.277g碳酸钾、15ml甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至170℃，反应8小时，出料于水中，得到条状聚合物，将得到的条状聚合物用捣碎机捣碎，再用蒸馏水煮沸洗涤6遍后，放在真空烘箱中40℃烘干48小时得到聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物；
（3）在250毫升圆底烧瓶中，依次加入上述步骤（2）所得聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物10g、玉米秸秆粉25g、二甲基亚砜150ml、醋酸0.5 ml、KH-550 2g以及KH-560 5g，体系温度升至50℃，反应6小时，出料于水中，得到絮状产物，用去离子水洗涤该絮状产物3 次，最后在50℃下真空干燥24 h得到所述聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉。
实施例3
按重量份计，将PP树脂100份、木质素磺酸钠11份、纳米二氧化钛9份、纳米二氧化硅8份、聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉9份、PP-g-MAH 10份、相容剂SEBS-g-MAH 7份和抗氧剂1010 0.9份在高速混合器中混合20 min，混合速率为1500转/分，然后将混合后的原料加入双螺杆挤出机中，控制挤出温度为215℃，经熔融挤出后，冷却造粒，得高性能PP/玉米秸秆复合材料；
所述聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉的制备方法为：
（1）在250毫升圆底烧瓶中，将 0.42克六氯环三磷腈和 0.93克4,4’-二羟基二苯砜溶解于180毫升乙腈中，然后加入1.2毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应5 h，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物3 次，最后在50℃下真空干燥24 h得到白色聚磷腈粉末；
（2）在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.23g上述步骤（1）所得白色聚磷腈粉末、4.256g二烯丙基双酚S、3.810g 4,4’-二氟二苯砜、20ml环丁砜、2.277g碳酸钾、15ml甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至170℃，反应8小时，出料于水中，得到条状聚合物，将得到的条状聚合物用捣碎机捣碎，再用蒸馏水煮沸洗涤6遍后，放在真空烘箱中40℃烘干48小时得到聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物；
（3）在250毫升圆底烧瓶中，依次加入上述步骤（2）所得聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物10g、玉米秸秆粉25g、二甲基亚砜150ml、醋酸0.5 ml、KH-550 2g以及KH-560 5g，体系温度升至50℃，反应6小时，出料于水中，得到絮状产物，用去离子水洗涤该絮状产物3 次，最后在50℃下真空干燥24 h得到所述聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉。
实施例4
按重量份计，将PP树脂100份、木质素磺酸钠11份、纳米二氧化钛9份、纳米二氧化硅8份、聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉9份、PP-g-MAH 10份、相容剂SEBS-g-MAH 7份、抗氧剂1010 0.9份、以及硅烷修饰磺化聚磷腈7份在高速混合器中混合20 min，混合速率为1500转/分，然后将混合后的原料加入双螺杆挤出机中，控制挤出温度为215℃，经熔融挤出后，冷却造粒，得高性能PP/玉米秸秆复合材料；
所述聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉的制备方法为：
（1）在250毫升圆底烧瓶中，将 0.42克六氯环三磷腈和 0.93克4,4’-二羟基二苯砜溶解于180毫升乙腈中，然后加入1.2毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应5 h，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物3 次，最后在50℃下真空干燥24 h得到白色聚磷腈粉末；
（2）在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.23g上述步骤（1）所得白色聚磷腈粉末、4.256g二烯丙基双酚S、3.810g 4,4’-二氟二苯砜、20ml环丁砜、2.277g碳酸钾、15ml甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至170℃，反应8小时，出料于水中，得到条状聚合物，将得到的条状聚合物用捣碎机捣碎，再用蒸馏水煮沸洗涤6遍后，放在真空烘箱中40℃烘干48小时得到聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物；
（3）在250毫升圆底烧瓶中，依次加入上述步骤（2）所得聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物10g、玉米秸秆粉25g、二甲基亚砜150ml、醋酸0.5 ml、KH-550 2g以及KH-560 5g，体系温度升至50℃，反应6小时，出料于水中，得到絮状产物，用去离子水洗涤该絮状产物3 次，最后在50℃下真空干燥24 h得到所述聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉；
所述硅烷修饰磺化聚磷腈的制备方法为：
在250毫升圆底烧瓶中，将 0.4克六氯环三磷腈和 0.91克4,4’-二羟基二苯砜溶解于150毫升乙腈中，然后加入1.1毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应4 h，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物3 次，最后在40℃下真空干燥24 h得到白色聚磷腈粉末；
在50毫升三颈烧瓶中加入0.5克上述白色聚磷腈粉末，再加入10毫升质量分数98%的浓硫酸，置于60℃水浴锅中，在机械搅拌下反应10h，反应结束后，将产物缓缓倒入冷水中，并不断搅拌，离心除去未反应的硫酸，然后用去离子水洗涤产物5次，最后在50℃下真空干燥48 h即得到磺化聚磷腈粉末；
在50毫升三颈烧瓶中加入1克上述磺化聚磷腈粉末、硅烷偶联剂KH-560 0.3克以及10毫升二甲基亚砜，升温50℃反应4h后，降至室温并将产物缓缓倒入冷水中，并不断搅拌，然后用去离子水洗涤产物5次，最后在50℃下真空干燥48 h即得到硅烷修饰磺化聚磷腈。
实施例5
按重量份计，将PP树脂100份、木质素磺酸钠11份、纳米二氧化钛9份、纳米二氧化硅8份、聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉9份、PP-g-MAH 10份、相容剂SEBS-g-MAH 7份、抗氧剂1010 0.9份、硅烷修饰磺化聚磷腈7份、2-氯-4,5-二氢-1H-咪唑磺酸盐 6份以及2-巯基苯并咪唑-5-磺酸钠二水合物3份在高速混合器中混合20 min，混合速率为1500转/分，然后将混合后的原料加入双螺杆挤出机中，控制挤出温度为215℃，经熔融挤出后，冷却造粒，得高性能PP/玉米秸秆复合材料；
所述聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉的制备方法为：
（1）在250毫升圆底烧瓶中，将 0.42克六氯环三磷腈和 0.93克4,4’-二羟基二苯砜溶解于180毫升乙腈中，然后加入1.2毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应5 h，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物3 次，最后在50℃下真空干燥24 h得到白色聚磷腈粉末；
（2）在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.23g上述步骤（1）所得白色聚磷腈粉末、4.256g二烯丙基双酚S、3.810g 4,4’-二氟二苯砜、20ml环丁砜、2.277g碳酸钾、15ml甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至170℃，反应8小时，出料于水中，得到条状聚合物，将得到的条状聚合物用捣碎机捣碎，再用蒸馏水煮沸洗涤6遍后，放在真空烘箱中40℃烘干48小时得到聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物；
（3）在250毫升圆底烧瓶中，依次加入上述步骤（2）所得聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物10g、玉米秸秆粉25g、二甲基亚砜150ml、醋酸0.5 ml、KH-550 2g以及KH-560 5g，体系温度升至50℃，反应6小时，出料于水中，得到絮状产物，用去离子水洗涤该絮状产物3 次，最后在50℃下真空干燥24 h得到所述聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉；
所述硅烷修饰磺化聚磷腈的制备方法为：
在250毫升圆底烧瓶中，将 0.4克六氯环三磷腈和 0.91克4,4’-二羟基二苯砜溶解于150毫升乙腈中，然后加入1.1毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应4 h，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物3 次，最后在40℃下真空干燥24 h得到白色聚磷腈粉末；
在50毫升三颈烧瓶中加入0.5克上述白色聚磷腈粉末，再加入10毫升质量分数98%的浓硫酸，置于60℃水浴锅中，在机械搅拌下反应10h，反应结束后，将产物缓缓倒入冷水中，并不断搅拌，离心除去未反应的硫酸，然后用去离子水洗涤产物5次，最后在50℃下真空干燥48 h即得到磺化聚磷腈粉末；
在50毫升三颈烧瓶中加入1克上述磺化聚磷腈粉末、硅烷偶联剂KH-560 0.3克以及10毫升二甲基亚砜，升温50℃反应4h后，降至室温并将产物缓缓倒入冷水中，并不断搅拌，然后用去离子水洗涤产物5次，最后在50℃下真空干燥48 h即得到硅烷修饰磺化聚磷腈。
对比例1
按重量份计，将PP树脂100份、木质素磺酸钠11份、纳米二氧化钛9份、纳米二氧化硅8份、PP-g-MAH 10份、相容剂SEBS-g-MAH 7份、抗氧剂1010 0.9份、硅烷修饰磺化聚磷腈7份、2-氯-4,5-二氢-1H-咪唑磺酸盐 6份以及2-巯基苯并咪唑-5-磺酸钠二水合物3份在高速混合器中混合20 min，混合速率为1500转/分，然后将混合后的原料加入双螺杆挤出机中，控制挤出温度为215℃，经熔融挤出后，冷却造粒，得高性能PP/玉米秸秆复合材料；
所述硅烷修饰磺化聚磷腈的制备方法为：
在250毫升圆底烧瓶中，将 0.4克六氯环三磷腈和 0.91克4,4’-二羟基二苯砜溶解于150毫升乙腈中，然后加入1.1毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应4 h，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物3 次，最后在40℃下真空干燥24 h得到白色聚磷腈粉末；
在50毫升三颈烧瓶中加入0.5克上述白色聚磷腈粉末，再加入10毫升质量分数98%的浓硫酸，置于60℃水浴锅中，在机械搅拌下反应10h，反应结束后，将产物缓缓倒入冷水中，并不断搅拌，离心除去未反应的硫酸，然后用去离子水洗涤产物5次，最后在50℃下真空干燥48 h即得到磺化聚磷腈粉末；
在50毫升三颈烧瓶中加入1克上述磺化聚磷腈粉末、硅烷偶联剂KH-560 0.3克以及10毫升二甲基亚砜，升温50℃反应4h后，降至室温并将产物缓缓倒入冷水中，并不断搅拌，然后用去离子水洗涤产物5次，最后在50℃下真空干燥48 h即得到硅烷修饰磺化聚磷腈。
对比例2
按重量份计，将PP树脂100份、木质素磺酸钠11份、纳米二氧化钛9份、纳米二氧化硅8份、PP-g-MAH 10份、相容剂SEBS-g-MAH 7份、抗氧剂1010 0.9份、2-氯-4,5-二氢-1H-咪唑磺酸盐 6份以及2-巯基苯并咪唑-5-磺酸钠二水合物3份在高速混合器中混合20 min，混合速率为1500转/分，然后将混合后的原料加入双螺杆挤出机中，控制挤出温度为215℃，经熔融挤出后，冷却造粒，得高性能PP/玉米秸秆复合材料；
测试结果见表1。
表1
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种高性能PP/玉米秸秆复合材料，其特征在于，按重量份计，其制备原料包括：PP树脂100份、木质素磺酸钠6-16份、纳米二氧化钛7-12份、纳米二氧化硅6-13份、聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉7-15份、PP-g-MAH 8-12份、相容剂5-10份和抗氧剂0.2-2份。
2.根据权利要求1所述的高性能PP/玉米秸秆复合材料，其特征在于，按重量份计，其制备原料包括：PP树脂100份、木质素磺酸钠7-12份、纳米二氧化钛8-10份、纳米二氧化硅7-10份、聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉8-10份、PP-g-MAH 9-11份、相容剂6-8份和抗氧剂0.7-1份。
3.根据权利要求2所述的高性能PP/玉米秸秆复合材料，其特征在于，按重量份计，其制备原料包括：PP树脂100份、木质素磺酸钠11份、纳米二氧化钛9份、纳米二氧化硅8份、聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉9份、PP-g-MAH 10份、相容剂7份和抗氧剂0.9份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高性能PP/玉米秸秆复合材料，其特征在于，所述聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉的制备方法为：
（1）在250毫升圆底烧瓶中，将 0.42克六氯环三磷腈和 0.93克4,4’-二羟基二苯砜溶解于180毫升乙腈中，然后加入1.2毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应5 h，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物3 次，最后在50℃下真空干燥24 h得到白色聚磷腈粉末；
（2）在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.23g上述步骤（1）所得白色聚磷腈粉末、4.256g二烯丙基双酚S、3.810g 4,4’-二氟二苯砜、20ml环丁砜、2.277g碳酸钾、15ml甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至170℃，反应8小时，出料于水中，得到条状聚合物，将得到的条状聚合物用捣碎机捣碎，再用蒸馏水煮沸洗涤6遍后，放在真空烘箱中40℃烘干48小时得到聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物；
（3）在250毫升圆底烧瓶中，依次加入上述步骤（2）所得聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物10g、玉米秸秆粉25g、二甲基亚砜150ml、醋酸0.5 ml、KH-550 2g以及KH-560 5g，体系温度升至50℃，反应6小时，出料于水中，得到絮状产物，用去离子水洗涤该絮状产物3 次，最后在50℃下真空干燥24 h得到所述聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物包覆玉米秸秆粉。
5.根据权利要求1所述的高性能PP/玉米秸秆复合材料，其特征在于，按重量份计，其制备原料还包括：硅烷修饰磺化聚磷腈2-9份。
6.根据权利要求5所述的高性能PP/玉米秸秆复合材料，其特征在于，按重量份计，其制备原料还包括：硅烷修饰磺化聚磷腈7份。
7.根据权利要求5或6所述的高性能PP/玉米秸秆复合材料，其特征在于，所述硅烷修饰磺化聚磷腈的制备方法为：
在250毫升圆底烧瓶中，将 0.4克六氯环三磷腈和 0.91克4,4’-二羟基二苯砜溶解于150毫升乙腈中，然后加入1.1毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应4 h，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物3 次，最后在40℃下真空干燥24 h得到白色聚磷腈粉末；
在50毫升三颈烧瓶中加入0.5克上述白色聚磷腈粉末，再加入10毫升质量分数98%的浓硫酸，置于60℃水浴锅中，在机械搅拌下反应10h，反应结束后，将产物缓缓倒入冷水中，并不断搅拌，离心除去未反应的硫酸，然后用去离子水洗涤产物5次，最后在50℃下真空干燥48 h即得到磺化聚磷腈粉末；
在50毫升三颈烧瓶中加入1克上述磺化聚磷腈粉末、硅烷偶联剂KH-560 0.3克以及10毫升二甲基亚砜，升温50℃反应4h后，降至室温并将产物缓缓倒入冷水中，并不断搅拌，然后用去离子水洗涤产物5次，最后在50℃下真空干燥48 h即得到硅烷修饰磺化聚磷腈。
8.根据权利要求1所述的高性能PP/玉米秸秆复合材料，其特征在于，按重量份计，其制备原料还包括：2-氯-4,5-二氢-1H-咪唑磺酸盐 2-8份、2-巯基苯并咪唑-5-磺酸钠二水合物2-7份。
9.一种高性能PP/玉米秸秆复合材料的制备方法，包括以下步骤：
先将权利要求1-8任一项所述的原料在高速混合器中混合10-50min，然后将混合后的原料加入双螺杆挤出机中，控制挤出温度为180-230℃，经熔融挤出后，冷却造粒，得高性能PP/玉米秸秆复合材料。
10.权利要求1-8任一项所述的高性能PP/玉米秸秆复合材料在家电、建筑、汽车工业以及医疗领域的应用。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108517141A (zh) * 2018-05-10 2018-09-11 蔡文剑 Led光固化水性抗菌木器漆及其制备方法
CN116285065A (zh) * 2023-03-24 2023-06-23 河北铁科翼辰新材科技有限公司 一种寒区隧道用发泡聚烯烃保温材料及应用和其施工方法
CN116462912A (zh) * 2023-04-28 2023-07-21 江苏菱盛汽配科技有限公司 一种汽车外饰用材料及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1908033A (zh) * 2006-08-17 2007-02-07 上海交通大学 一种交联聚膦腈微球及其制备方法
CN102153870A (zh) * 2011-01-24 2011-08-17 江苏大学 一种石墨烯聚膦腈纳米复合材料的制备方法
CN103554506A (zh) * 2013-11-18 2014-02-05 上海交通大学 高交联的聚磷腈空心微球及其制备方法
CN104624067A (zh) * 2014-12-25 2015-05-20 长春工业大学 咪唑功能化的聚醚砜阴离子交换膜及其制备方法
CN105399959A (zh) * 2015-12-23 2016-03-16 江南大学 一种基于聚磷腈微球的酚醛树脂模塑料添加剂及其制备方法
CN105523541A (zh) * 2016-01-29 2016-04-27 上海交通大学 杂原子掺杂的多孔碳空心微球及其制备方法
CN105924998A (zh) * 2016-07-07 2016-09-07 湖南映宏新材料股份有限公司 一种木塑陶瓷复合材料及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1908033A (zh) * 2006-08-17 2007-02-07 上海交通大学 一种交联聚膦腈微球及其制备方法
CN102153870A (zh) * 2011-01-24 2011-08-17 江苏大学 一种石墨烯聚膦腈纳米复合材料的制备方法
CN103554506A (zh) * 2013-11-18 2014-02-05 上海交通大学 高交联的聚磷腈空心微球及其制备方法
CN104624067A (zh) * 2014-12-25 2015-05-20 长春工业大学 咪唑功能化的聚醚砜阴离子交换膜及其制备方法
CN105399959A (zh) * 2015-12-23 2016-03-16 江南大学 一种基于聚磷腈微球的酚醛树脂模塑料添加剂及其制备方法
CN105523541A (zh) * 2016-01-29 2016-04-27 上海交通大学 杂原子掺杂的多孔碳空心微球及其制备方法
CN105924998A (zh) * 2016-07-07 2016-09-07 湖南映宏新材料股份有限公司 一种木塑陶瓷复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
20150930 魏玮 等 "磺化聚磷腈微球的制备及其乳化性能": ""磺化聚磷腈微球的制备及其乳化性能"", 《功能高分子学报》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108517141A (zh) * 2018-05-10 2018-09-11 蔡文剑 Led光固化水性抗菌木器漆及其制备方法
CN116285065A (zh) * 2023-03-24 2023-06-23 河北铁科翼辰新材科技有限公司 一种寒区隧道用发泡聚烯烃保温材料及应用和其施工方法
CN116285065B (zh) * 2023-03-24 2024-05-03 河北铁科翼辰新材科技有限公司 一种寒区隧道用发泡聚烯烃保温材料及应用和其施工方法
CN116462912A (zh) * 2023-04-28 2023-07-21 江苏菱盛汽配科技有限公司 一种汽车外饰用材料及其制备方法
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