CN112745586A - 一种高强聚丙烯复合材料压滤板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强聚丙烯复合材料压滤板及其制备方法，所述高强聚丙烯复合材料压滤板包括以下重量份的组分：无规共聚聚丙烯30‑35份，热塑性弹性体20‑25份，硅烷偶联剂3‑5份，阳离子改性剂1‑3份，二氧化硅1‑3份，马来酸酐2‑4份，分散润滑剂1‑3份和硫酸钙晶须8‑12份。本发明制得的高强聚丙烯复合材料压滤板具有较好的抗冲击强度、耐高温高压且不易变形。
Description
技术领域
本发明涉及压滤设备技术领域，具体的说是一种高强聚丙烯复合材料压滤板及其制备方法。
背景技术
压滤机利用一种特殊的过滤介质，对对象施加一定的压力，使得液体渗析出来的一种机械设备。压滤板是压滤机的关键部件，直接决定压滤机的生产强度和分离精度。传统的压滤机压滤板采用铸铁、铜合金、铝合金、橡胶等材料制造，具有操作复杂、不耐腐蚀等缺点，采用聚丙烯制作的压滤机压滤板，既可以克服以上缺点，又能大大降低生产成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高强聚丙烯复合材料压滤板及其制备方法，该压滤板具有较好的抗冲击强度、耐高温高压且不易变形。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高强聚丙烯复合材料压滤板，包括以下重量份的组分：无规共聚聚丙烯30-35份，热塑性弹性体20-25份，硅烷偶联剂3-5份，阳离子改性剂1-3份，二氧化硅1-3份，马来酸酐2-4份，分散润滑剂1-3份和硫酸钙晶须8-12份。
优选的，所述热塑性弹性体为SBS1401热塑性弹性体。
优选的，所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
优选的，所述阳离子改性剂为十六烷基三甲基氯化铵。
优选的，所述分散润滑剂为TAS-2A分散润滑剂。
本发明还提供一种高强聚丙烯复合材料压滤板的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份将41-52份的改性无规共聚聚丙烯、20-25份的热塑性弹性体、4-10份的改性二氧化硅和1-3份的分散润滑剂混合均匀，得到混合物；
S2：将混合物完全熔融，得到熔融混合物，挤出成型；
S3：将熔融后的混合物导入压滤板压铸模具，压铸成型即制备得压滤板。
优选的，步骤S1中改性无规共聚聚丙烯的制作方法为：
按重量份将3-5份的硅烷偶联剂、8-12份的硫酸钙晶须和30-35份的无规共聚聚丙烯混合，分散机以200-300转/分搅拌2-3小时，制得改性无规共聚聚丙烯。
优选的，步骤S1中改性二氧化硅的制作方法为：
S11：按重量份将1-3份的二氧化硅和1-3份的阳离子改性剂混合进行球磨处理，完成二氧化硅的第一次改性；
S12：向步骤S11制得的第一次改性混合物中加入重量份2-4份的马来酸酐，分散机以50-80转/分搅拌0.5-1小时，制得改性二氧化硅。
优选的，压铸成型的温度为：先在150-160℃下无压力保温30分钟，再于185℃-205℃下加压压制成型。
优选的，加压压制成型的加压压力为2千吨-2.2千吨。
本发明的硫酸钙晶须具有均匀的横截面，完整的内部结构，其极高的强度，细微的尺寸，易与无规共聚聚丙烯界面粘合，配合硅烷偶联剂，改善界面状态，提高与无规共聚聚丙烯的相容性和界面黏结力，当受外力强迫取向时，无规共聚聚丙烯中的残余应力能很好地传递给硫酸钙晶须，从而提高无规共聚聚丙烯的强度，使无规共聚聚丙烯缺口敏感性大大降低，提高了抗冲击性能，增加了挠性。同时由于硫酸钙晶须为无机物，在无规共聚聚丙烯基质中分散均匀，不易团聚，使复合材料性能稳定。
本发明加入分散润滑剂，使得原料体系中具有良好的相容分散性能，容易分散均匀，本发明改性二氧化硅表面吸附有含有双键的小分子极性单体，将其用于改性无规共聚聚丙烯和热塑性弹性体的活化，可以提高在原料体系内的交联活性，将这种改性二氧化硅同改性无规共聚聚丙烯和热塑性弹性体通过简单的熔融复合，即可成功的制备高强聚丙烯复合材料。
本发明压铸成型之前先无压力定型保温，使得温度能够均等化，以降低熔融材料在注塑时的应力不均匀，提高压滤板的抗压度和耐高温程度。
具体实施方式
本发明的产品、方法及应用已经通过较佳的实施例进行了面述，相关人员明显能再不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明。这里需要说明的是，本发明所述原材料均可从市面购得，这里不做一一详述，制备工艺中所用设备均为现有设备。
实施例1：
一种高强聚丙烯复合材料压滤板，包括以下重量份的组分：无规共聚聚丙烯30份，热塑性弹性体20份，硅烷偶联剂3份，阳离子改性剂1份，二氧化硅1份，马来酸酐2份，分散润滑剂1份和硫酸钙晶须8份。
在本实施例中，所述热塑性弹性体为SBS1401热塑性弹性体。
在本实施例中，所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
在本实施例中，所述阳离子改性剂为十六烷基三甲基氯化铵。
在本实施例中，所述分散润滑剂为TAS-2A分散润滑剂。
一种高强聚丙烯复合材料压滤板的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份将硅烷偶联剂、硫酸钙晶须和无规共聚聚丙烯混合，分散机以200-300转/分搅拌2小时，制得改性无规共聚聚丙烯；
按重量份将二氧化硅和阳离子改性剂混合进行球磨处理，完成二氧化硅的第一次改性，向第一次改性混合物中加入马来酸酐，分散机以50-80转/分搅拌0.5小时，制得改性二氧化硅。
S2：按重量份将改性无规共聚聚丙烯、热塑性弹性体、改性二氧化硅和分散润滑剂混合均匀，得到混合物；
S3：将混合物完全熔融，得到熔融混合物，挤出成型；
S4：将熔融后的混合物导入压滤板压铸模具，先在150℃下无压力保温30分钟，再于185℃下加压2千吨，压铸成型即制备得压滤板。
实施例2：
一种高强聚丙烯复合材料压滤板，包括以下重量份的组分：无规共聚聚丙烯35份，热塑性弹性体25份，硅烷偶联剂5份，阳离子改性剂3份，二氧化硅3份，马来酸酐4份，分散润滑剂3份和硫酸钙晶须12份。
在本实施例中，所述热塑性弹性体为SBS1401热塑性弹性体。
在本实施例中，所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
在本实施例中，所述阳离子改性剂为十六烷基三甲基氯化铵。
在本实施例中，所述分散润滑剂为TAS-2A分散润滑剂。
一种高强聚丙烯复合材料压滤板的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份将硅烷偶联剂、硫酸钙晶须和无规共聚聚丙烯混合，分散机以200-300转/分搅拌3小时，制得改性无规共聚聚丙烯；
按重量份将二氧化硅和阳离子改性剂混合进行球磨处理，完成二氧化硅的第一次改性，向第一次改性混合物中加入马来酸酐，分散机以50-80转/分搅拌1小时，制得改性二氧化硅。
S2：按重量份将改性无规共聚聚丙烯、热塑性弹性体、改性二氧化硅和分散润滑剂混合均匀，得到混合物；
S3：将混合物完全熔融，得到熔融混合物，挤出成型；
S4：将熔融后的混合物导入压滤板压铸模具，先在160℃下无压力保温30分钟，再于205℃下加压2.2千吨，压铸成型即制备得压滤板。
实施例3：
一种高强聚丙烯复合材料压滤板，包括以下重量份的组分：无规共聚聚丙烯33份，热塑性弹性体22份，硅烷偶联剂4份，阳离子改性剂2份，二氧化硅2份，马来酸酐3份，分散润滑剂2份和硫酸钙晶须10份。
在本实施例中，所述热塑性弹性体为SBS1401热塑性弹性体。
在本实施例中，所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
在本实施例中，所述阳离子改性剂为十六烷基三甲基氯化铵。
在本实施例中，所述分散润滑剂为TAS-2A分散润滑剂。
一种高强聚丙烯复合材料压滤板的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份将硅烷偶联剂、硫酸钙晶须和无规共聚聚丙烯混合，分散机以200-300转/分搅拌2.5小时，制得改性无规共聚聚丙烯；
按重量份将二氧化硅和阳离子改性剂混合进行球磨处理，完成二氧化硅的第一次改性，向第一次改性混合物中加入马来酸酐，分散机以50-80转/分搅拌1小时，制得改性二氧化硅。
S2：按重量份将改性无规共聚聚丙烯、热塑性弹性体、改性二氧化硅和分散润滑剂混合均匀，得到混合物；
S3：将混合物完全熔融，得到熔融混合物，挤出成型；
S4：将熔融后的混合物导入压滤板压铸模具，先在150℃下无压力保温30分钟，再于200℃下加压2.1千吨，压铸成型即制备得压滤板。
对比例1：
对比例1与实施例1基本相同，不同之处在于：制作方法中，不对无规共聚聚丙烯和二氧化硅进行改性，即：
一种压滤板，包括以下重量份的组分：无规共聚聚丙烯30份，热塑性弹性体20份，硅烷偶联剂3份，阳离子改性剂1份，二氧化硅1份，马来酸酐2份，分散润滑剂1份和硫酸钙晶须8份。
在本对比例中，所述热塑性弹性体为SBS1401热塑性弹性体。
在本对比例中，所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
在本对比例中，所述阳离子改性剂为十六烷基三甲基氯化铵。
在本对比例中，所述分散润滑剂为TAS-2A分散润滑剂。
一种压滤板的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份将硅烷偶联剂、硫酸钙晶须、阳离子改性剂、马来酸酐、无规共聚聚丙烯、热塑性弹性体、二氧化硅和1-3份的分散润滑剂混合均匀，得到混合物；
S3：将混合物完全熔融，得到熔融混合物，挤出成型；
S4：将熔融后的混合物导入压滤板压铸模具，先在150℃下无压力保温30分钟，再于185℃下加压2千吨，压铸成型即制备得压滤板。
对比例2：
对比例2与实施例1基本相同，不同之处在于：制作方法中，不保温，直接压铸成型，即：
一种压滤板，包括以下重量份的组分：无规共聚聚丙烯30份，热塑性弹性体20份，硅烷偶联剂3份，阳离子改性剂1份，二氧化硅1份，马来酸酐2份，分散润滑剂1份和硫酸钙晶须8份。
在本对比例中，所述热塑性弹性体为SBS1401热塑性弹性体。
在本对比例中，所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
在本对比例中，所述阳离子改性剂为十六烷基三甲基氯化铵。
在本对比例中，所述分散润滑剂为TAS-2A分散润滑剂。
一种高强聚丙烯复合材料压滤板的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份将3-5份的硅烷偶联剂、8-12份的硫酸钙晶须和30-35份的无规共聚聚丙烯混合，分散机以200-300转/分搅拌2小时，制得改性无规共聚聚丙烯；
按重量份将1-3份的二氧化硅和1-3份的阳离子改性剂混合进行球磨处理，完成二氧化硅的第一次改性，向第一次改性混合物中加入重量份2-4份的马来酸酐，分散机以50-80转/分搅拌0.5小时，制得改性二氧化硅。
S2：按重量份将41-52份的改性无规共聚聚丙烯、20-25份的热塑性弹性体、4-10份的改性二氧化硅和1-3份的分散润滑剂混合均匀，得到混合物；
S3：将混合物完全熔融，得到熔融混合物，挤出成型；
S4：将熔融后的混合物导入压滤板压铸模具，于185℃下加压2千吨，压铸成型即制备得压滤板。
下面对本发明实施例1-3及对比例1-2得到的压滤板进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1
从表1中可以看出，实施例1-3与对比例1-2相比，本发明的高强聚丙烯复合材料压滤板具有较好的抗压能力且耐高温。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种高强聚丙烯复合材料压滤板，其特征在于，包括以下重量份的组分：无规共聚聚丙烯30-35份，热塑性弹性体20-25份，硅烷偶联剂3-5份，阳离子改性剂1-3份，二氧化硅1-3份，马来酸酐2-4份，分散润滑剂1-3份和硫酸钙晶须8-12份。
2.如权利要求1所述的高强聚丙烯复合材料压滤板，其特征在于，所述热塑性弹性体为SBS1401热塑性弹性体。
3.如权利要求1所述的高强聚丙烯复合材料压滤板，其特征在于，所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
4.如权利要求1所述的高强聚丙烯复合材料压滤板，其特征在于，所述阳离子改性剂为十六烷基三甲基氯化铵。
5.如权利要求1所述的高强聚丙烯复合材料压滤板，其特征在于，所述分散润滑剂为TAS-2A分散润滑剂。
6.一种高强聚丙烯复合材料压滤板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按重量份将41-52份的改性无规共聚聚丙烯、20-25份的热塑性弹性体、4-10份的改性二氧化硅和1-3份的分散润滑剂混合均匀，得到混合物；
S2：将混合物完全熔融，得到熔融混合物，挤出成型；
S3：将熔融后的混合物导入压滤板压铸模具，压铸成型即制备得压滤板。
7.如权利要求6所述的高强聚丙烯复合材料压滤板的制备方法，其特征在于，步骤S1中改性无规共聚聚丙烯的制作方法为：
按重量份将3-5份的硅烷偶联剂、8-12份的硫酸钙晶须和30-35份的无规共聚聚丙烯混合，分散机以200-300转/分搅拌2-3小时，制得改性无规共聚聚丙烯。
8.如权利要求7所述的高强聚丙烯复合材料压滤板的制备方法，其特征在于，步骤S1中改性二氧化硅的制作方法为：
S11：按重量份将1-3份的二氧化硅和1-3份的阳离子改性剂混合进行球磨处理，完成二氧化硅的第一次改性；
S12：向步骤S11制得的第一次改性混合物中加入重量份2-4份的马来酸酐，分散机以50-80转/分搅拌0.5-1小时，制得改性二氧化硅。
9.如权利要求8所述的高强聚丙烯复合材料压滤板的制备方法，其特征在于，压铸成型的温度为：先在150-160℃下无压力保温30分钟，再于185℃-205℃下加压压制成型。
10.如权利要求9所述的高强聚丙烯复合材料压滤板的制备方法，其特征在于，加压压制成型的加压压力为2千吨-2.2千吨。
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| GR01 | Patent grant | ||
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