CN112457582A - 一种有机硅改性pp增强材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机硅改性PP增强材料，包括如下重量份的组分：20‑40份硫酸钡、40‑70份玻纤增强PP、6‑12份聚丙烯、2‑5份增韧剂、0.25‑1份PP接枝硅烷、0.25‑1份抗氧剂、0.5‑2份PP接枝氟硅材料、0.5‑1份抗菌剂，复合填料1‑3份。本发明还公开了该有机硅改性PP增强材料的制备方法。本发明通过玻纤增强PP为主要材料，通过有机硅改性，可制成防污、斥菌、安全、卫生的PP筷子材料。本发明提供的有机硅改性PP增强材料抗菌性能优异，防污效果好。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种有机硅改性PP增强材料及 其制备方法。
背景技术
传统的筷子，为了丰富颜色会使用彩漆，而涂料中的重金属铅以及有机溶 剂苯等都具有致癌性，随着使用过程中的磨损，都会随食物进入人体而危害健 康；其次，表面容易出现毛刺，使用或清洗时容易刺伤皮肤；三是，普通筷子 抗菌性能差，特别容易滋生细菌，传播疾病。在当前疫情肆虐的环境下，加重 了消费者的隐忧。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是：针对现有技术存在的不足，提供一种 有机硅改性PP增强材料；该材料不仅具有良好的抗菌性能，且防污性能好，安 全性高。
本发明所要解决的技术问题之二是：针对现有技术存在的不足，提供一种 有机硅改性PP增强材料的制备方法，该方法操作简单，制备成本低，制得的材 料性能优异。
为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：
一种有机硅改性PP增强材料，以重量份计，包括以下组分：
聚丙烯6-12份，玻纤增强PP 40-70份，硫酸钡20-40份，PP接枝硅烷0.25-1 份，增韧剂2-5份，PP接枝氟硅材料0.5-2份，抗氧剂0.25-1份，抗菌剂0.5-1 份，复合填料1-3份。
作为上述技术方案的优选，所述PP接枝硅烷为PP接枝硅烷偶联剂KH-550、PP接枝硅烷偶联剂KH-570、PP接枝硅烷偶联剂A-151中的一种或者几种混合物。 进一步优选为PP接枝硅烷偶联剂KH-570、PP接枝硅烷偶联剂A-151中的一种 或者两种混合物。
作为上述技术方案的优选，所述PP接枝氟硅材料中氟硅材料的含量为 30-50％，接枝率为60％-80％。进一步的，氟硅材料的结构式为：
其中，m:n＝(1-10):1000。
作为上述技术方案的优选，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物；所述乙烯-辛 烯共聚物在230℃*2.16kg测试条件下的熔体指数为1.0-40g/10min；进一步优 选的乙烯-辛烯共聚物在230℃*2.16kg测试条件下熔指为5.0-20g/10min。
作为上述技术方案的优选，所述复合填料为无机-有机杂化多孔凝胶负载白 藜芦醇材料。
作为上述技术方案的优选，所述复合填料的制备方法包括以下步骤：
(1)制备0.01g/ml海藻酸钠水溶液，将制得的海藻酸钠水溶液中由直径 为3-5μm的注射器逐滴加入到0.03g/ml的氯化钙溶液中，滴加结束后搅拌均 匀后加入制得的丙烯酰胺类单体溶液，加入引发剂、交联剂，45-55℃下进行聚 合反应1-5h，聚合结束后冷却至室温，制得微凝胶溶液；
(2)将硫酸钛置于去离子水中搅拌水解，水解得到的沉淀采用去离子水洗 涤后加入30wt％双氧水和去离子水，室温下搅拌处理20-40min，制得PTA溶胶， 然后加入上述制得的微凝胶溶液，在80-90℃下反应30-50min，最后将反应液 浓缩后进行冷冻干燥，最后进行解冻，制得多孔无机-有机杂化凝胶微球；
(3)将白藜芦醇溶于DMSO中，制得5g/ml白藜芦醇溶液，然后将1-2ml 白藜芦醇溶液以0.5-1.5ml/min的滴加速度加入到3ml的50mmol/L硼砂水溶液 中，边滴加边剧烈搅拌，滴加结束后继续搅拌反应10-12h，制得白藜芦醇溶胶， 加3-5g入上述制得的多孔无机-有机杂化凝胶微球，常温下搅拌吸附处理2-5h， 最后将得到的沉淀过滤，干燥至恒重，制得复合抗菌材料。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述海藻酸钠、氯化钙、丙烯酰 胺类单体、引发剂、交联剂的质量比为1：3-5：2-3：0.001-0.002:0.01。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述硫酸钛、30wt％双氧水、微 凝胶溶液的用量比为0.2-0.3g：0.3-0.5ml：100ml。
为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：
一种有机硅改性PP增强材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配比称取各原料；
(2)将称取的硫酸钡和PP接枝硅烷投入到高搅机中搅拌均匀，再分别再 加入抗菌剂、增韧剂、PP接枝氟硅树脂、聚丙烯、抗氧剂搅拌均匀后制得混合 物料；
(2)将上述混合物料倒入到双螺杆喂料斗内，并启动双螺杆挤出机熔融造 粒，造粒时加料段温度设置为150-180℃，输送段温度设置为200-210℃，捏合 段温度设置为210-220℃，真空排气段温度设置为200-210℃，模头挤出段温度 设置为190-210℃，真空系统真空压力为-0.06±0.01MPa；
(3)将上述熔融挤出的产品颗粒在干燥釜105℃中干燥处理1～2小时，按 比例与玻纤增强PP、复合填料在高搅机中共混，得到有机硅改性PP增强材料。
作为上述技术方案的优选，所述双螺杆挤出机的螺杆分散段为二头螺纹元 件或者三头螺纹元件，进一步优选为三头螺纹元件；所述螺杆长径比为45-60:1； 进一步优选为长径比45-50:1；所述双螺杆挤出机设有物料加料区、输送区、熔 融区、对空排气区、捏合区、真空排气区，终端为挤出机模头。
进一步的，本发明所述聚丙烯是一种高流动性的聚丙烯，优选为均聚聚丙 烯、共聚聚丙烯中的一种或者两种混合物；其在在230℃/2.16kg测试条件下熔 指为10-60g/10min。更优选的是均聚聚丙烯，在230℃/2.16kg测试条件下熔指 为30-40g/10min。
进一步的，本发明所述抗氧剂为芳香胺类、受阻酚类抗氧剂中一种或几种 混合物，所述抗氧剂进一步优选为抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物，二者质 量比为2:1。
进一步的，本发明所述抗菌剂，是无机抗菌剂、有机抗菌剂中的一种或者 几种混合物。进一步优选为纳米抗菌粉TEB9200，购自郝特Herst公司。
进一步的，本发明所述玻纤增强聚丙烯，是一种耐热长玻璃纤维增强的聚 丙烯；所述玻璃纤维含量为40-60wt％，更进一步的，所述玻璃纤维含量为50wt％。
本发明所述硫酸钡的粒径大小为3000-15000目。更进一步的，所述硫酸钡 的粒径大小为8000-10000目。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
(1)本发明制得的有机硅改性PP增强材料获得材料符合食品安全接触材 料要求，符合国家相关规定，可通过欧盟ROHS和美国FDA认证，安全可靠。
(2)防污效果好。PP接枝氟硅材料是一种含氟有机物，有很高的反应活性， 优异的疏水、疏油和耐污性能。PP接枝氟硅材料可以与硅醇基团反应，生成共 价键而牢固结合，形成网状的有一定强度的、耐磨性好的氟硅树脂交联体，提 高了材料的耐擦洗能力，同时也提高了防水、防油、抗污性能。
(3)抗菌作用强。采用纳米银离子抗菌剂，可以很好的分散在材料中，对 各类微生物都有很好的抑制效果；优异的耐热性，持续性好，无味、不变色； 安全性突出，对人或动物毒性低。
(4)本发明添加了复合填料，所述复合填料无机-有机杂化多孔凝胶负载 白藜芦醇材料，首先是采用海藻酸钠以及丙烯酰胺为原料制备多孔聚合物微凝 胶，然后将其置于制得的PTA溶胶中在一定条件下反应，在多孔聚合物微凝胶 中原位制备纳米二氧化钛，冷冻干燥后，制得多孔无机-有机杂化凝胶微球；然 后将其置于白藜芦醇溶胶中进行负载，制得的复合填料分散性好，耐水性优异， 且抗菌性能佳，能有效提高材料的抗菌性能以及力学性能。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发 明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例中，所述聚丙烯为HCPP 3500,熔指为35g/10min，硫酸钡的目数 为10000目；PP接枝硅烷为A-151接枝PP,抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168 按质量配比2:1的比例复配制得；增韧剂为POE 8200；PP接枝氟硅材料是PP 接枝氟硅树脂，其中，所述氟硅树脂的含量为50wt％，抗菌剂为银离子抗菌剂；
(1)按照重量份计，称取10份聚丙烯、35份硫酸钡、0.25份PP接枝硅 烷、0.25份抗氧剂、2.5份增韧剂、1.5份PP接枝氟硅树脂、0.5份抗菌剂、 50份玻纤增强PP；
(2)将称取的硫酸钡和PP接枝硅烷投入到高搅机中搅拌均匀，再分别再 加入抗菌剂、增韧剂、PP接枝氟硅树脂、聚丙烯、抗氧剂搅拌均匀后制得混合 物料；
(2)选用长径比为45:1的双螺杆挤出机，采用三头螺纹原件；将上述混 合物料倒入到双螺杆喂料斗内，并启动双螺杆挤出机熔融造粒，造粒时加料段 温度设置为150-180℃，输送段温度设置为200-210℃，捏合段温度设置为 210-220℃，真空排气段温度设置为200-210℃，模头挤出段温度设置为 190-210℃，真空系统真空压力为-0.06±0.01MPa；
(3)将上述熔融挤出的产品颗粒在干燥釜105℃中干燥处理1-2小时，然 后与玻纤增强PP在高搅机中共混，得到有机硅改性PP增强材料。
实施例2
本实施例中，聚丙烯为HCPP 9012C,熔指为12g/10min，硫酸钡目数为10000 目；PP接枝硅烷为PP接枝硅烷偶联剂A-151,抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168 质量配比按2:1复合而成,增韧剂为POE 8200；选用的PP接枝氟硅材料是PP接 枝氟硅树脂，其中，氟硅树脂的含量为50wt％，抗菌剂为纳米抗菌粉TEB9200， 购自郝特Herst公司。
(1)按照重量份计，称取9.5份聚丙烯、35份硫酸钡、0.25份PP接枝硅 烷、0.25份抗氧剂、3份增韧剂、1.5份PP接枝氟硅树脂、0.5份抗菌剂、50 份玻纤增强PP；
(2)将称取的硫酸钡和PP接枝硅烷投入到高搅机中搅拌均匀，再分别再 加入抗菌剂、增韧剂、PP接枝氟硅树脂、聚丙烯、抗氧剂搅拌均匀后制得混合 物料；
(2)选用长径比为45:1的双螺杆挤出机，采用三头螺纹原件；将上述混 合物料倒入到双螺杆喂料斗内，并启动双螺杆挤出机熔融造粒，造粒时加料段 温度设置为150-180℃，输送段温度设置为200-210℃，捏合段温度设置为 210-220℃，真空排气段温度设置为200-210℃，模头挤出段温度设置为 190-210℃，真空系统真空压力为-0.06±0.01MPa；
(3)将上述熔融挤出的产品颗粒在干燥釜105℃中干燥处理1-2小时后与 玻纤增强PP在高搅机中共混，得到有机硅改性PP增强材料。
实施例3
本实施例中所述聚丙烯为HCPP 3500,熔指为35g/10min，硫酸钡目数为 10000目；PP接枝硅烷为PP接枝硅烷偶联剂KH-570,抗氧剂为抗氧剂1010和抗 氧剂168质量配比按2:1复合而成,增韧剂为POE 8200；选用的PP接枝氟硅材 料是PP接枝氟硅树脂，抗菌剂为纳米抗菌粉TEB 9200，购自郝特Herst公司。
(1)按照重量份计，称取9.5份聚丙烯、35份硫酸钡、0.25份PP接枝硅 烷、0.25份抗氧剂、3份增韧剂、1.5份PP接枝氟硅树脂、0.5份抗菌剂、50 份玻纤增强PP；
(2)将称取的硫酸钡和PP接枝硅烷投入到高搅机中搅拌均匀，再分别再 加入抗菌剂、增韧剂、PP接枝氟硅树脂、聚丙烯、抗氧剂搅拌均匀后制得混合 物料；
(2)选用长径比为45:1的双螺杆挤出机，采用三头螺纹原件；将上述混 合物料倒入到双螺杆喂料斗内，并启动双螺杆挤出机熔融造粒，造粒时加料段 温度设置为150-180℃，输送段温度设置为200-210℃，捏合段温度设置为 210-220℃，真空排气段温度设置为200-210℃，模头挤出段温度设置为 190-210℃，真空系统真空压力为-0.06±0.01MPa；
(3)将上述熔融挤出的产品颗粒在干燥釜105℃中干燥处理1-2小时后与 玻纤增强PP在高搅机中共混，得到有机硅改性PP增强材料。
实施例4
本实施例中所述聚丙烯为HCPP 3500,熔指为35g/10min，硫酸钡目数为 10000目；PP接枝硅烷为PP接枝硅烷偶联剂KH-570,抗氧剂为抗氧剂1010和抗 氧剂168质量配比按2:1复合而成,增韧剂为POE 8200；选用的PP接枝氟硅材 料是PP接枝氟硅树脂，其中氟硅树脂的含量为50wt％，抗菌剂为纳米抗菌粉TEB9200，购自郝特Herst公司。
(1)将1g海藻酸钠溶于100ml去离子水中制得0.01g/ml海藻酸钠水溶液， 将海藻酸钠水溶液中由直径为3μm的注射器逐滴加入到100ml 0.03g/ml的氯 化钙溶液中，滴加结束后搅拌均匀后加入2g制得的丙烯酰胺，加入0.001g过 硫酸钾、0.01gN,N-亚甲基双丙烯酰胺，45℃下进行聚合反应1h，聚合结束后冷 却至室温，制得微凝胶溶液；
(2)将0.2g硫酸钛置于10ml去离子水中搅拌水解，水解得到的沉淀采用 去离子水洗涤后加入0.3ml 30wt％双氧水和去离子水，室温下搅拌处理20min， 制得PTA溶胶，然后加入100ml上述制得的微凝胶溶液，在80℃下反应30min， 最后将反应液浓缩后进行冷冻干燥，最后进行解冻，制得多孔无机-有机杂化凝 胶微球；
(3)将白藜芦醇溶于DMSO中，制得5g/ml白藜芦醇溶液，然后将1-2ml 白藜芦醇溶液以0.5-1.5ml/min的滴加速度加入到3ml的50mmol/L硼砂水溶液 中，边滴加边剧烈搅拌，滴加结束后继续搅拌反应10-12h，制得白藜芦醇溶胶， 加3g入上述制得的多孔无机-有机杂化凝胶微球，常温下搅拌吸附处理2h，最 后将得到的沉淀过滤，干燥至恒重，制得复合抗菌材料。
(4)按照重量份计，称取9.5份聚丙烯、35份硫酸钡、0.25份PP接枝硅 烷、0.25份抗氧剂、3份增韧剂、1.5份PP接枝氟硅树脂、0.5份抗菌剂；玻 纤增强PP 47.5份，复合填料1份；
(5)将称取的硫酸钡和PP接枝硅烷投入到高搅机中搅拌均匀，再分别再 加入抗菌剂、增韧剂、PP接枝氟硅树脂、聚丙烯、抗氧剂搅拌均匀后制得混合 物料；
(6)选用长径比为45:1的双螺杆挤出机，采用三头螺纹原件；将上述混 合物料倒入到双螺杆喂料斗内，并启动双螺杆挤出机熔融造粒，造粒时加料段 温度设置为150-180℃，输送段温度设置为200-210℃，捏合段温度设置为 210-220℃，真空排气段温度设置为200-210℃，模头挤出段温度设置为 190-210℃，真空系统真空压力为-0.06±0.01MPa；
(7)将上述熔融挤出的产品颗粒在干燥釜105℃中干燥处理1-2小时，并 与玻纤增强PP、复合填料在高搅机中共混，得到有机硅改性PP增强材料。
对比例1
原料和配比与实施例1相同，双螺杆挤出机选用二头螺纹元件设计的双螺 杆。
对比例2
配方中不含PP接枝氟硅材料。其他条件和实施例2相同。
对比例3
配方中不含抗菌剂，其他条件和实施例3相同。
对比例4
配方中不含复合填料，其他条件和实施例4相同。
下面对上述实施例以及对比例制得的材料进行性能测试。
1、安全性测试
按GB/T 31604-2016《食品安全国家标准中食品接触用塑料材料以及制品标 准》执行。各标准溶液中迁移量小于10mg/dm2，高锰酸钾消耗量小于10mg/kg， 重金属含量小于1mg/kg，脱色试验呈阴性。
2、抗菌性能测试
按GB/T 31402-2015《塑料表面抗菌性能试验方法标准》执行。测试结果 如表2所示：
表2
从上述测试结果可以看出，选用三头螺纹元件要比二头螺纹元件混炼效果 好，产品配方均符合国家食品接触用塑料要求，符合卫生、安全的原则。
由实施案例2与对比例2对比可以明显看出：添加PP接枝PDMS后材料与 水油接触角有比较大的提高，防污效果较好。
菌落实验表明：本发明制得的有机硅改性PP增强材料具有抗菌效果。
此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本 发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。
Claims (10)
1.一种有机硅改性PP增强材料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
聚丙烯6-12份，玻纤增强PP 40-70份，硫酸钡20-40份，PP接枝硅烷0.25-1份，增韧剂2-5份，PP接枝氟硅材料0.5-2份，抗氧剂0.25-1份，抗菌剂0.5-1份，复合填料为1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种有机硅改性PP增强材料，其特征在于，所述PP接枝硅烷为PP接枝硅烷偶联剂KH-550、PP接枝硅烷偶联剂KH-570、PP接枝硅烷偶联剂A-151中的一种或者几种混合物。
3.根据权利要求1所述的一种有机硅改性PP增强材料，其特征在于，所述PP接枝氟硅材料中氟硅材料的含量为30％-50％，接枝率为60％-80％。
4.根据权利要求1所述的一种有机硅改性PP增强材料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物；所述乙烯-辛烯共聚物在230℃*2.16kg测试条件下的熔体指数为1.0-40g/10min。
5.根据权利要求1所述的一种有机硅改性PP增强材料，其特征在于，所述复合填料为无机-有机杂化多孔凝胶负载白藜芦醇材料。
6.根据权利要求5所述的一种有机硅改性PP增强材料，其特征在于，所述复合填料的制备方法包括以下步骤：
(1)制备0.01g/ml海藻酸钠水溶液，将制得的海藻酸钠水溶液中由直径为3-5μm的注射器逐滴加入到0.03g/ml的氯化钙溶液中，滴加结束后搅拌均匀后加入制得的丙烯酰胺类单体溶液，加入引发剂、交联剂，45-55℃下进行聚合反应1-5h，聚合结束后冷却至室温，制得微凝胶溶液；
(2)将硫酸钛置于去离子水中搅拌水解，水解得到的沉淀采用去离子水洗涤后加入30wt％双氧水和去离子水，室温下搅拌处理20-40min，制得PTA溶胶，然后加入上述制得的微凝胶溶液，在80-90℃下反应30-50min，最后将反应液浓缩后进行冷冻干燥，最后进行解冻，制得多孔无机-有机杂化凝胶微球；
(3)将白藜芦醇溶于DMSO中，制得5g/ml白藜芦醇溶液，然后将1-2ml白藜芦醇溶液以0.5-1.5ml/min的滴加速度加入到3ml的50mmol/L硼砂水溶液中，边滴加边剧烈搅拌，滴加结束后继续搅拌反应10-12h，制得白藜芦醇溶胶，加3-5g入上述制得的多孔无机-有机杂化凝胶微球，常温下搅拌吸附处理2-5h，最后将得到的沉淀过滤，干燥至恒重，制得复合抗菌材料。
7.根据权利要求6所述的一种有机硅改性PP增强材料，其特征在于，步骤(1)中，所述海藻酸钠、氯化钙、丙烯酰胺类单体、引发剂、交联剂的质量比为1：3-5：2-3：0.001-0.002:0.01。
8.根据权利要求6所述的一种有机硅改性PP增强材料，其特征在于，步骤(2)中，所述硫酸钛、30wt％双氧水、微凝胶溶液的用量比为0.2-0.3g：0.3-0.5ml：100ml。
9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的一种有机硅改性PP增强材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按配比称取各原料；
(2)将称取的硫酸钡和PP接枝硅烷投入到高搅机中搅拌均匀，再分别再加入抗菌剂、增韧剂、PP接枝氟硅材料、聚丙烯、抗氧剂搅拌均匀后制得混合物料；
(2)将上述混合物料倒入到双螺杆喂料斗内，并启动双螺杆挤出机熔融造粒，造粒时加料段温度设置为150-180℃，输送段温度设置为200-210℃，捏合段温度设置为210-220℃，真空排气段温度设置为200-210℃，模头挤出段温度设置为190-210℃，真空系统真空压力为-0.06±0.01MPa；
(3)将上述熔融挤出的产品颗粒在干燥釜105℃中干燥处理1-2小时，按比例与玻纤增强PP、复合填料在高搅机中共混，得到有机硅改性PP增强材料。
10.根据权利要求9所述的一种有机硅改性PP增强材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的螺杆分散段为二头螺纹元件或者三头螺纹元件；螺杆长径比为45-60:1；所述双螺杆挤出机设有物料加料区、输送区、熔融区、对空排气区、捏合区、真空排气区，终端为挤出机模头。
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|---|---|
| CN (1) | CN112457582A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116589823A (zh) * | 2023-05-12 | 2023-08-15 | 宁波恒拓高分子材料有限公司 | 一种abs改性材料及其制备方法 |
| CN116903956A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-10-20 | 创意玩家(中山)家居有限公司 | 一种用于硅酸钙板的耐磨型pp膜 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5264174A (en) * | 1991-10-07 | 1993-11-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Process for producing compositely reinforced polypropylene resin composition |
| CN102010547A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-04-13 | 南京聚隆科技股份有限公司 | 矿物与长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| RU2014112487A (ru) * | 2014-03-31 | 2015-10-10 | Александр Александрович Кролевец | Способ получения нанокапсул резвератрола в альгинате натрия |
| CN107501735A (zh) * | 2017-09-13 | 2017-12-22 | 北京航天试验技术研究所 | 一种低收缩、低密度改性聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN110003571A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-12 | 金旸（厦门）新材料科技有限公司 | 一种高疏水低气味阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN110964263A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-07 | 万华化学（宁波）有限公司 | 短玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法 |
-
2020
- 2020-11-19 CN CN202011298966.XA patent/CN112457582A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5264174A (en) * | 1991-10-07 | 1993-11-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Process for producing compositely reinforced polypropylene resin composition |
| CN102010547A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-04-13 | 南京聚隆科技股份有限公司 | 矿物与长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| RU2014112487A (ru) * | 2014-03-31 | 2015-10-10 | Александр Александрович Кролевец | Способ получения нанокапсул резвератрола в альгинате натрия |
| CN107501735A (zh) * | 2017-09-13 | 2017-12-22 | 北京航天试验技术研究所 | 一种低收缩、低密度改性聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN110003571A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-12 | 金旸（厦门）新材料科技有限公司 | 一种高疏水低气味阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN110964263A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-07 | 万华化学（宁波）有限公司 | 短玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 周祥兴等, 哈尔滨工业大学出版社 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116903956A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-10-20 | 创意玩家(中山)家居有限公司 | 一种用于硅酸钙板的耐磨型pp膜 |
| CN116903956B (zh) * | 2023-04-28 | 2024-03-19 | 创意玩家(中山)家居有限公司 | 一种用于硅酸钙板的耐磨型pp膜 |
| CN116589823A (zh) * | 2023-05-12 | 2023-08-15 | 宁波恒拓高分子材料有限公司 | 一种abs改性材料及其制备方法 |
| CN116589823B (zh) * | 2023-05-12 | 2024-05-10 | 宁波恒拓高分子材料有限公司 | 一种abs改性材料及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210309 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |