CN110229278A - 聚烯烃复合材料及其制备方法和给排水管道 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种聚烯烃复合材料及其制备方法和给排水管道,涉及聚合物复合材料技术领域。该聚烯烃复合材料主要由聚烯烃、改性填充料、接枝单体和引发剂等原料制得,其中,接枝单体在引发剂的作用下能够对聚烯烃进行支化改性,使得聚烯烃长链分子发生反应形成超支链的聚合物结构,可有效提高聚烯烃复合材料的熔体强度和加工性能,同时,改性填充料表面存在络合结构,将其加入到聚烯烃中可与聚烯烃表面超支链之间发生交联、缠接,从而进一步增强了聚烯烃复合材料的力学性能。本发明提供了上述聚烯烃复合材料的制备方法,该制备方法工艺简单,操作方便。本发明还提供了一种给排水管道,采用上述聚烯烃复合材料制作而成。

Description

聚烯烃复合材料及其制备方法和给排水管道
技术领域
本发明涉及聚合物复合材料技术领域,尤其是涉及一种聚烯烃复合材料及其制备方法和给排水管道。
背景技术
聚烯烃材料是烯烃经过加聚反应形成的聚合物,主要由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯或1-己烯等烯烃聚合得到的结晶度高且具有较高模量的热塑性树脂,其广泛应用于各种大中空容器及管材。由于烯烃上的支链很少,分子熔融状态下的纠缠度很低,使得其熔体强度降低,从而限制了烯烃吹塑、流延、涂覆等热成型及发泡等成型加工领域的应用。故如何对聚烯烃材料进行改性成为人们关注的热点。
粉体材料作为聚烯烃材料的填充物质,可以有效地改性聚烯烃的性能,从而使得聚烯烃具有成本低并具有良好的性能。然而由于粉体材料与聚烯烃材料相容性不佳,从而影响聚烯烃材料的性能的提升。尽管采用粉体材料对聚烯烃材料进行改性,聚烯烃材料的性能仍然有待提高。
有鉴于此,特提出本发明以解决上述技术问题中的至少一个。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种聚烯烃复合材料,主要由聚烯烃、改性填充料、接枝单体和引发剂等原料制得,通过原料之间的配合作用,使得该聚烯烃复合材料具有良好的熔体强度、加工性能和力学性能。
本发明的第二个目的在于提供一种聚烯烃复合材料的制备方法。
本发明的第三个目的在于提供一种给排水管道。
本发明提供的一种聚烯烃复合材料,主要由以下重量份数的原料制成:
聚烯烃70-100份,改性填充料0-30份但不包括0,接枝单体0.01-0.3份和引发剂0.05-0.3份。
进一步的,在上述技术方案的基础之上,所述聚烯烃复合材料,主要由以下重量份数的原料制成:聚烯烃75-99份,改性填充料1-28份,接枝单体0.015-0.28份和引发剂0.06-0.28份;
优选地,所述聚烯烃复合材料主要由以下重量份数的原料制成:
聚烯烃80-95份,改性填充料2-26份,接枝单体0.05-0.25份和引发剂0.10-0.25份。
进一步的,在上述技术方案的基础之上,所述改性填充料包括经过表面改性的填充料,优选包括经过表面改性剂改性的填充料;
优选地,所述表面改性剂包括离子表面改性剂和非离子表面改性剂;
优选地,所述离子表面改性剂包括乙二胺四乙酸和/或十六烷基三甲基溴化铵;
优选地,所述非离子表面改性剂包括钛酸酯和/或硅烷偶联剂;
优选地,所述离子表面改性剂与填充料的质量比为(5-100):1;
优选地,所述非离子表面改性剂占填充料的质量分数为1-6%;
优选地,所述填充料包括有机填充颗粒和/或无机填充颗粒;
优选地,所述有机填充颗粒包括秸秆颗粒、木粉或竹粉中的任意一种或者至少两种的组合;
优选地,所述无机填充颗粒包括粉煤灰、二氧化硅或二氧化钛中的任意一种或者至少两种的组合。
进一步的,在上述技术方案的基础之上,所述接枝单体包括乙烯基多官能度单体;
优选地,所述乙烯基多官能度单体包括新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或季戊四醇四丙烯酸酯中的任意一种或者至少两种的组合。
进一步的,在上述技术方案的基础之上,所述引发剂为过氧化物引发剂;
优选地,所述过氧化物引发剂包括过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯或过氧化环己酮中的任意一种或者至少两种的组合;
优选地,所述聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚戊烯或聚己烯中的任意一种,优选为聚乙烯,进一步优选为高密度聚乙烯。
本发明还提供了上述聚烯烃复合材料的制备方法,包括以下步骤:
将配方量的聚烯烃、改性填充料、接枝单体和引发剂混合,使进行熔融支化反应,得到聚烯烃复合材料。
进一步的,在上述技术方案的基础之上,所述聚烯烃复合材料的制备方法,包括以下步骤:
将接枝单体、引发剂和溶剂混合均匀,去除溶剂,得到接枝单体和引发剂的混合物;
将接枝单体和引发剂的混合物与聚烯烃以及改性填充料混合,使其固化成型,得到聚烯烃复合材料;
优选地,所述溶剂包括丙酮、乙醇、苯酚、二甲苯或乙醚中的任意一种或者至少两种的组合。
进一步的,在上述技术方案的基础之上,所述熔融支化反应采用固化成型的方式;
优选地,所述固化成型的温度为150-200℃,时间为5-10min。
进一步的,在上述技术方案的基础之上,所述改性填充料为经过表面改性剂改性后的填充料,所述改性填充料的制备方法,包括以下步骤:
将填充料与表面改性剂混合,干燥,得到改性填充料;
优选地,所述填充料与表面改性剂混合的温度为25-60℃,混合的时间为10-30min;
优选地,所述填充料与表面改性剂混合后进行干燥,干燥的温度为60-80℃,干燥的时间为15-60min。
本发明还提供了一种给排水管道,采用上述聚烯烃复合材料或采用上述聚烯烃复合材料的制备方法制得的聚烯烃复合材料制作而成。
与现有技术相比,本发明提供的聚烯烃复合材料及其制备方法和应用具有以下有益效果:
(1)本发明提供了一种聚烯烃复合材料,主要由聚烯烃、改性填充料、接枝单体和引发剂等原料制得,其中,接枝单体在引发剂的作用下能够对聚烯烃进行支化改性,使得聚烯烃长链分子发生反应形成超支链的聚合物结构,可有效提高聚烯烃复合材料的熔体强度和加工性能,同时,改性填充料表面存在络合结构,将其加入到聚烯烃中其可与聚烯烃表面超支链之间发生交联、缠接,从而进一步增强了聚烯烃复合材料的力学性能。
(2)本发明提供了一种聚烯烃复合材料的制备方法,该制备方法工艺简单,操作方便,可通过原位反应加工获得性能良好的聚烯烃复合材料。
(3)本发明提供了一种给排水管道,采用上述聚烯烃复合材料或聚烯烃复合材料的制备方法制得的聚烯烃复合材料制作而成。鉴于聚烯烃复合材料所具有的优势,使得其在给排水管道技术领域具有良好的应用。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
根据本发明的第一个方面,提供了一种聚烯烃复合材料,主要由以下重量份数的原料制成:
聚烯烃70-100份,改性填充料0-30份但不包括0,接枝单体0.01-0.3份和引发剂0.05-0.3份。
本发明提供了一种聚烯烃复合材料,主要由聚烯烃、改性填充料、接枝单体和引发剂等原料制得,其中,接枝单体在引发剂的作用下能够对聚烯烃进行支化改性,使得聚烯烃长链分子发生反应形成超支链的聚合物结构,可有效提高聚烯烃复合材料的熔体强度和加工性能,同时,改性填充料表面存在络合结构,将其加入到聚烯烃中其可与聚烯烃表面超支链之间发生交联、缠接,从而进一步增强了聚烯烃复合材料的力学性能。
具体的,聚烯烃的具体种类不作限定,可以为乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯或1-己烯等烯烃单独聚合或共聚得到的聚合物。典型但非限制性的聚烯烃的重量份数为70份、75份、80份、85份、90份、95份或100份。
改性填充料是指填充料经过表面改性后的产物。填充料经过表面改性后,表面具有络合结构,从而提升其与聚烯烃的相容性,有利于聚烯烃复合材料性能的提升。典型但非限制性的改性填充料的重量份数为0.1份、0.5份、1份、5份、10份、12份、15份、18份、20份、22份、24份、25份、28份或30份。
接枝单体在引发剂的作用下可以与聚烯烃表面的反应基团发生化学反应从而对聚烯烃进行表面接枝,实现对聚烯烃的支化改性。典型但非限制性的接枝单体的重量份数为0.01份、0.05份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份或0.3份。
引发剂,主要是用来引发接枝单体与聚烯烃表面发生聚合反应的一类物质。典型但非限制性的引发剂的重量份数为0.05份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份或0.3份。
另外,本发明中的“包括”是指除去聚烯烃、改性填充料、接枝单体和引发剂之外,还可以包括其他原料,例如抗氧剂等,这些原料可赋予该聚烯烃复合材料不同的特性,“包括”还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。
作为本发明的一种可选实施方式,聚烯烃复合材料主要由以下重量份数的原料制成:聚烯烃75-99份,改性填充料1-28份,接枝单体0.015-0.28份和引发剂0.06-0.28份;
优选地,聚烯烃复合材料主要由以下重量份数的原料制成:
聚烯烃80-95份,改性填充料2-26份,接枝单体0.05-0.25份和引发剂0.10-0.25份。
通过对聚烯烃复合材料中各原料用量的进一步限定,从而获得性能更为优良的聚烯烃复合材料。
作为本发明的一种可选实施方式,聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚戊烯或聚己烯中的任意一种,优选为聚乙烯,进一步优选为高密度聚乙烯。
通过对聚烯烃具体种类的限定,使得该聚烯烃复合材料有更广泛的应用。
作为本发明的一种可选实施方式,改性填充料包括经过表面改性的填充料,优选包括经过表面改性剂改性的填充料;
填充料经过表面改性剂处理后,可以除去填充料表面的杂质,同时将填充料进行表面活性改性,使得填充料与表面改性剂反应形成络合状结构,提高填充料与聚烯烃支链之间的结合强度。
对于表面改性剂的种类不作具体限定。作为本发明的一种可选实施方式,表面改性剂包括离子表面改性剂和非离子表面改性剂;
优选地,离子表面改性剂包括乙二胺四乙酸和/或十六烷基三甲基溴化铵,具体是指离子表面改性剂可包括乙二胺四乙酸,也可以包括十六烷基三甲基溴化铵,亦或是包括乙二胺四乙酸和十六烷基三甲基溴化铵的组合;
优选地,非离子表面改性剂包括钛酸酯和/或硅烷偶联剂,具体是指非离子表面改性剂包括钛酸酯,也可以包括硅烷偶联剂,亦或是包括钛酸酯和硅烷偶联剂的组合。
通过对表面改性剂具体种类的限定,使得表面改性剂对填充料进行良好的改性,进一步提升填充料与聚烯烃的相容性。
填充料一般是便于加工的粉体颗粒状材料。作为本发明的一种可选实施方式,填充料包括无机填充颗粒和/或有机填充颗粒;
优选地,无机填充颗粒包括粉煤灰、二氧化硅或二氧化钛中的任意一种或者至少两种的组合;
优选地,有机填充颗粒包括秸秆颗粒、木粉或竹粉中的任意一种或者至少两种的组合,其中,秸秆颗粒可以为玉米秸秆颗粒、小麦秸秆颗粒、水稻秸秆颗粒、稻壳等。
有机填充颗粒具有绿色环保、可再生的特征,将作为一种优选填充料使用。
为本发明的一种可选实施方式,离子表面改性剂与填充料的质量比为(5-100):1;离子表面改性剂与填充料典型但非限制性的质量比为5:1、10:1、20:1、40:1、50:1、60:1、80:1、90:1或100:1。
优选地,非离子表面改性剂占填充料的质量分数为1-6%,非离子表面改性剂占填充料典型但非限制性的质量分数为1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%或6%。
通过对表面改性剂与填充料质量比的具体限定,使得表面改性剂可以对填充料进行充分的改性,进而使得改性填充料的性能较佳。
作为本发明的一种可选实施方式,接枝单体包括乙烯基多官能度单体;
优选地,乙烯基多官能度单体包括新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或季戊四醇四丙烯酸酯中的任意一种或者至少两种的组合。
这类枝单体既能与聚烯烃发生反应形成支链,又能与改性填充料发生交联、缠绕,因此提高了聚烯烃复合材料的结合强度。
作为本发明的一种可选实施方式,引发剂为过氧化物引发剂;
优选地,过氧化物引发剂包括过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯或过氧化环己酮中的任意一种或者至少两种的组合。
通过对引发剂具体种类的限定,使得其与接枝单体的配合作用更为明显。
根据本发明的第二个方面,还提供了上述聚烯烃复合材料的制备方法,包括以下步骤:
将配方量的聚烯烃、改性填充料、接枝单体和引发剂混合,使进行熔融支化反应,得到聚烯烃复合材料。
该制备方法工艺简单,操作方便,可通过原位反应加工获得性能良好的聚烯烃复合材料。
作为本发明的一种可选实施方式,聚烯烃复合材料的制备方法,包括以下步骤:
将接枝单体、引发剂和溶剂混合均匀,去除溶剂,得到接枝单体和引发剂的混合物;
将接枝单体和引发剂的混合物与聚烯烃以及改性填充料混合,使进行熔融支化反应,得到聚烯烃复合材料。
将引发剂和接枝单体溶解在溶剂中,可以使得引发剂与接枝单体分散均匀,以使得后续支链生长均匀。
至于干燥的温度以及时间不作具体限定,只要将溶剂脱除干净即可。作为本发明的一种可选实施方式,干燥的温度为20-50℃,干燥的时间为0.5-2h。
作为本发明的一种可选实施方式,溶剂包括丙酮、乙醇、苯酚、二甲苯或乙醚中的任意一种或者至少两种的组合。
上述溶剂种类对于引发剂和接枝单体均具有良好的溶解能力。
作为本发明的一种可选实施方式,熔融支化反应采用固化成型的方式;优选地,固化成型为挤出成型;
优选地,固化成型的温度为150-200℃,时间为5-10min。典型但非限制性的固化成型的温度为150℃、160℃、170℃、180℃、190℃或200℃,典型但非限制性的固化成型的时间为5min、6min、7min、8min、9min或10min。
通过对固化成型的具体方式以及固化时间、温度的限定,使得聚烯烃复合材料在固化过程中具有良好的固化速度和固化程度。
作为本发明的一种可选实施方式,改性填充料为经过表面改性剂改性后的填充料,改性填充料的制备方法,包括以下步骤:
将填充料与表面改性剂混合,干燥,得到改性填充料;
优选地,混合的温度为25-60℃,混合的时间为10-30min;典型但非限制性的混合的温度为25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃,典型但非限制性的混合的时间为10min、15min、20min、25min或30min。
优选地,干燥的温度为60-80℃,干燥的时间为15-60min;典型但非限制性的混合的温度为60℃、65℃、70℃、75℃或80℃,典型但非限制性的干燥的时间为15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、40min、45min或60min。
通过对改性填充料制备方法中具体工艺参数的限定,使得填充料表面可以达到良好的改性,所制得的改性填充料的性能较佳。
根据本发明的第三个方面,还提供了一种给排水管道,采用上述聚烯烃复合材料或采用上述聚烯烃复合材料的制备方法制得的聚烯烃复合材料制作而成。
鉴于聚烯烃复合材料所具有的优势,使得其在吹塑、流延、涂覆等热成型及发泡等成型加工领域具有良好的应用。典型但非限制性的应用包括在给排水管道中的应用。
下面结合具体实施例和对比例,对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例提供一种聚烯烃复合材料,主要由以下重量份数的原料制成:
聚烯烃98份,改性填充料2份,接枝单体0.15份和引发剂0.1份。
其中,聚烯烃为聚乙烯,密度约为0.95g/cm3,数均分子量为50000,接枝单体为新戊二醇二丙烯酸酯,引发剂为过氧化二异丙苯,改性填充料为乙二胺四乙酸改性的粉煤灰(乙二胺四乙酸与粉煤灰的质量比为10:1)。
改性填充料的制备方法,包括以下步骤:
将粉煤灰采用乙二胺四乙酸浸泡30min,然后将浸泡后的粉煤灰取出,在真空干燥箱中干燥,干燥温度为60℃,干燥时间为30min,得到改性填充料。
实施例2
本实施例提供一种聚烯烃复合材料,所采用的原料中改性填充料为硅烷偶联剂KH550改性的小麦秸秆颗粒(硅烷偶联剂KH550占小麦秸秆颗粒的质量分数为2%),其余原料以及用量与实施例1相同。
改性填充料的制备方法,包括以下步骤:
将秸秆颗粒与硅烷偶联剂混合10min,然后将混合后的秸秆颗粒取出,在真空干燥箱中干燥,干燥温度为60℃,干燥时间为30min,得到改性填充料。
实施例3
本实施例提供一种聚烯烃复合材料,主要由以下重量份数的原料制成:
聚烯烃98份,改性填充料5份,接枝单体0.15份和引发剂0.1份。
其中,聚烯烃为聚乙烯,密度约为0.95g/cm3,数均分子量为50000,接枝单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯,改性填充料为十六烷基三甲基溴化铵改性的二氧化硅(十六烷基三甲基溴化铵与二氧化硅的质量比为50:1)。
改性填充料的制备方法,包括以下步骤:
将二氧化硅采用十六烷基三甲基溴化铵浸泡30min,然后将浸泡后的二氧化硅取出,在真空干燥箱中干燥,干燥温度为60℃,干燥时间为30min,得到改性填充料。
实施例4
本实施例提供一种聚烯烃复合材料,所采用的原料中改性填充料为硅烷偶联剂改性KH-550的木粉(硅烷偶联剂KH-550占木粉的质量分数为1.2%),其余原料以及用量与实施例1相同。
改性填充料的制备方法,包括以下步骤:
将木粉与硅烷偶联剂混合30min,然后将混合后的木粉取出,在真空干燥箱中干燥,干燥温度为60℃,干燥时间为30min,得到改性填充料。
实施例5
本实施例提供一种聚烯烃复合材料,所采用的改性填充料的重量份数为28份,其余原料组成以及用量与实施例1相同。
实施例6
本实施例提供一种聚烯烃复合材料,所采用的改性填充料的重量份数为0.5份,其余原料组成以及用量与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供一种聚烯烃复合材料,所采用的接枝单体的重量份数为0.015份,其余原料组成以及用量与实施例1相同。
实施例8
本实施例提供一种聚烯烃复合材料,所采用的接枝单体的重量份数为0.01份,其余原料组成以及用量与实施例1相同。
实施例9
本实施例提供一种聚烯烃复合材料,所采用的改性填充料为乙二胺四乙酸改性的粉煤灰,改性填充料中填充料的用量不变,乙二胺四乙酸与粉煤灰质量比为4:1,其余原料组成以及用量与实施例1相同。
实施例10
本实施例提供一种聚烯烃复合材料,所采用的改性填充料改性填充料为硬脂酸改性的粉煤灰,其中改性填充料的重量份数以及乙二胺四乙酸与粉煤灰的配比不变,其余原料组成以及用量与实施例1相同。
实施例1-10提供的聚烯烃复合材料的制备方法,包括以下步骤:
将接枝单体、引发剂与溶剂丙酮混合30min,得到接枝单体和引发剂的混合物;
将接枝单体和引发剂的混合物与聚烯烃以及改性填充料混合,在高速搅拌机中以100r/min的转速混合20min至均匀,然后并放置在通风橱中待丙酮挥发完全,得到混料;
将混料加入双螺杆挤出机中加工挤出造粒,加工条件为180℃,反应5min,得到聚烯烃复合材料。
实施例11
本实施例提供一种聚烯烃复合材料,主要由以下重量份数的原料制成:
聚烯烃70份,改性填充料30份,接枝单体0.3份和引发剂0.3份。
其中,聚烯烃为聚丙烯,聚丙烯密度为0.945g/cm3,数均分子量为80000,接枝单体为季戊四醇四丙烯酸酯,引发剂为过氧化环己酮,改性填充料为硅烷偶联剂改性的木粉和竹粉,硅烷偶联剂占(木粉+竹粉)的质量分数为4%,其中木粉与竹粉的质量比为1:1。
实施例12
本实施例提供一种聚烯烃复合材料,主要由以下重量份数的原料制成:
聚烯烃85份,改性填充料20份,接枝单体0.25份和引发剂0.2份。
其中,聚烯烃为聚1-丁烯,聚1-丁烯的密度为0.95g/cm3,数均分子量为50000,接枝单体为季戊四醇四丙烯酸酯,引发剂为过氧化环己酮,改性填充料为硅烷偶联剂改性的稻壳,硅烷偶联剂占稻壳的质量分数为6%。
实施例11-12提供的聚烯烃复合材料的制备方法,包括以下步骤:
将接枝单体、引发剂与溶剂乙醚混合20min,得到接枝单体和引发剂的混合物;
将接枝单体和引发剂的混合物与聚烯烃以及改性填充料混合,在高速搅拌机中以150r/min的转速混合25min至均匀,然后并放置在通风橱中待乙醚挥发完全,得到混料;
将混料加入双螺杆挤出机中加工挤出造粒,加工条件为160℃,反应10min,得到聚烯烃复合材料。
对比例1
本对比例提供一种聚烯烃复合材料,原料中未添加改性填充料,其余原料组成和用量与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供一种聚烯烃复合材料,原料中的填充料未经改性处理,填充料的用量与实施例1中的填充料用量相同,其余原料组成和用量与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供一种聚烯烃复合材料,原料中未添加接枝单体和引发剂,其余原料组成和用量与实施例1相同。
对比例4
本对比例提供一种聚烯烃复合材料,原料中接枝单体的重量份数为0.005份,其余原料组成和用量与实施例1相同。
为验证上述各实施例和对比例的技术效果,特设以下实验。
实验例1
对各实施例和对比例提供的聚烯烃复合材料以及空白组提供的聚乙烯的力学性能进行检测,需要说明的是,空白组为聚乙烯材料(与实施例1中的聚乙烯参数相同)。其中,拉伸强度检测依据GB/T 1040.1-2006,弯曲强度检测依据GB/T 9341-2000,冲击强度检测依据ISO179-1:98,具体结果如表1所示。
表1
由表1中数据可以看出,本发明各实施例提供的聚烯烃复合材料的整体性能要优于对比例。
从表1中数据可以看出,实施例1-12制得的复合材料综合性能要性能优于对比例1-4和空白组。由此表明本发明提供的一种聚烯烃复合材料可以有效的提高材料的综合力学性能。
进一步分析可知,实施例1优于实施例5-8,说明采用优选地改性填充料和引发剂份数可以获得较好的力学性能。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种聚烯烃复合材料,其特征在于,主要由以下重量份数的原料制成:
聚烯烃70-100份,改性填充料0-30份但不包括0,接枝单体0.01-0.3份和引发剂0.05-0.3份。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃复合材料,其特征在于,主要由以下重量份数的原料制成:
聚烯烃75-99份,改性填充料1-28份,接枝单体0.015-0.28份和引发剂0.06-0.28份;
优选地,所述聚烯烃复合材料主要由以下重量份数的原料制成:
聚烯烃80-95份,改性填充料2-26份,接枝单体0.05-0.25份和引发剂0.10-0.25份。
3.根据权利要求1或2所述的聚烯烃复合材料,其特征在于,所述改性填充料包括经过表面改性的填充料,优选包括经过表面改性剂改性的填充料;
优选地,所述表面改性剂包括离子表面改性剂和非离子表面改性剂;
优选地,所述离子表面改性剂包括乙二胺四乙酸和/或十六烷基三甲基溴化铵;
优选地,所述非离子表面改性剂包括钛酸酯和/或硅烷偶联剂;
优选地,所述离子表面改性剂与填充料的质量比为(5-100):1;
优选地,所述非离子表面改性剂占填充料的质量分数为1-6%;
优选地,所述填充料包括有机填充颗粒和/或无机填充颗粒;
优选地,所述有机填充颗粒包括秸秆颗粒、木粉或竹粉中的任意一种或者至少两种的组合;
优选地,所述无机填充颗粒包括粉煤灰、二氧化硅或二氧化钛中的任意一种或者至少两种的组合。
4.根据权利要求1或2所述的聚烯烃复合材料,其特征在于,所述接枝单体包括乙烯基多官能度单体;
优选地,所述乙烯基多官能度单体包括新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或季戊四醇四丙烯酸酯中的任意一种或者至少两种的组合。
5.根据权利要求1或2所述的聚烯烃复合材料,其特征在于,所述引发剂为过氧化物引发剂;
优选地,所述过氧化物引发剂包括过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯或过氧化环己酮中的任意一种或者至少两种的组合;
优选地,所述聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚戊烯或聚己烯中的任意一种,优选为聚乙烯,进一步优选为高密度聚乙烯。
6.权利要求1-5任意一项所述的聚烯烃复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将配方量的聚烯烃、改性填充料、接枝单体和引发剂混合,使进行熔融支化反应,得到聚烯烃复合材料。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将接枝单体、引发剂和溶剂混合均匀,去除溶剂,得到接枝单体和引发剂的混合物;
将接枝单体和引发剂的混合物与聚烯烃以及改性填充料混合,使进行熔融支化反应,得到聚烯烃复合材料;
优选地,所述溶剂包括丙酮、乙醇、苯酚、二甲苯或乙醚中的任意一种或者至少两种的组合。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,所述熔融支化反应采用固化成型的方式;
优选地,固化成型的温度为150-200℃,时间为5-10min。
9.根据权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,所述改性填充料为经过表面改性剂改性后的填充料,所述改性填充料的制备方法,包括以下步骤:
将填充料与表面改性剂混合,干燥,得到改性填充料;
优选地,所述填充料与表面改性剂混合的温度为25-60℃,混合的时间为10-30min;
优选地,所述填充料与表面改性剂混合后进行干燥,干燥的温度为60-80℃,干燥的时间为15-60min。
10.一种给排水管道,其特征在于,采用权利要求1-5任一项所述的聚烯烃复合材料或采用权利要求6-9任意一项所述的聚烯烃复合材料的制备方法制得的聚烯烃复合材料制作而成。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110591271A (zh) * 2019-10-10 2019-12-20 扬中市长龙管业有限公司 一种耐压抗拉的pe管材及其生产方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6026071A (ja) * 1983-07-21 1985-02-08 Mitsui Petrochem Ind Ltd 塩素含有重合体用接着剤
EP0953597A2 (en) * 1998-04-29 1999-11-03 Montell North America Inc. Improving heat aging of grafted polyolefins using zinc mercapto compounds
CN1435437A (zh) * 2002-08-27 2003-08-13 珠海公牛高性能复合材料股份有限公司 一种接枝聚烯烃/层状硅酸盐纳米复合材料的制备方法
CN101092500A (zh) * 2007-07-20 2007-12-26 唐山市福恩特防腐电气控制设备有限公司 一种高熔体强度聚丙烯材料及其制备方法
CN101942171A (zh) * 2010-10-14 2011-01-12 河南工业大学 反应填充法制备高性能聚烯烃纳米复合材料的方法
CN102516655A (zh) * 2011-11-29 2012-06-27 金发科技股份有限公司 一种增强增韧聚丙烯复合物及其制备方法
CN105062016A (zh) * 2015-09-17 2015-11-18 贵州国塑科技管业有限责任公司 高强度三层降噪静音排水管及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6026071A (ja) * 1983-07-21 1985-02-08 Mitsui Petrochem Ind Ltd 塩素含有重合体用接着剤
EP0953597A2 (en) * 1998-04-29 1999-11-03 Montell North America Inc. Improving heat aging of grafted polyolefins using zinc mercapto compounds
CN1435437A (zh) * 2002-08-27 2003-08-13 珠海公牛高性能复合材料股份有限公司 一种接枝聚烯烃/层状硅酸盐纳米复合材料的制备方法
CN101092500A (zh) * 2007-07-20 2007-12-26 唐山市福恩特防腐电气控制设备有限公司 一种高熔体强度聚丙烯材料及其制备方法
CN101942171A (zh) * 2010-10-14 2011-01-12 河南工业大学 反应填充法制备高性能聚烯烃纳米复合材料的方法
CN102516655A (zh) * 2011-11-29 2012-06-27 金发科技股份有限公司 一种增强增韧聚丙烯复合物及其制备方法
CN105062016A (zh) * 2015-09-17 2015-11-18 贵州国塑科技管业有限责任公司 高强度三层降噪静音排水管及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘钰等: "EDTA改性凹凸棒土及其对六价铬离子的吸附效果研究", 《广东化工》 *
朱纯熙、何培之: "《铸型材料化学》", 31 October 1990, 机械工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110591271A (zh) * 2019-10-10 2019-12-20 扬中市长龙管业有限公司 一种耐压抗拉的pe管材及其生产方法

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