CN113278225A - 一种纳米二氧化硅增强pp材料及其制备工艺 - Google Patents
一种纳米二氧化硅增强pp材料及其制备工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113278225A CN113278225A CN202110767406.2A CN202110767406A CN113278225A CN 113278225 A CN113278225 A CN 113278225A CN 202110767406 A CN202110767406 A CN 202110767406A CN 113278225 A CN113278225 A CN 113278225A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- nano
- reinforced
- silicon dioxide
- ethylene
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 152
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 title claims abstract description 115
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 88
- -1 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 65
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 37
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 title claims description 33
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 15
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 59
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 39
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 31
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229920005680 ethylene-methyl methacrylate copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 55
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 38
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 22
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229920000734 polysilsesquioxane polymer Polymers 0.000 claims description 19
- KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(prop-2-enyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound C=CCN1C(=O)N(CC=C)C(=O)N(CC=C)C1=O KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 18
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 claims description 18
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 18
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 18
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 claims description 17
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 14
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 12
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 11
- 239000004114 Ammonium polyphosphate Substances 0.000 claims description 10
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000007605 air drying Methods 0.000 claims description 10
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 10
- 235000019826 ammonium polyphosphate Nutrition 0.000 claims description 10
- 229920001276 ammonium polyphosphate Polymers 0.000 claims description 10
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 10
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 10
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 10
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 claims description 10
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 10
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 10
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 10
- BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N trizinc;diborate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 10
- CXUAEBDTJFKMBV-UHFFFAOYSA-N 1-(chloromethyl)-2,3,4,5,6-pentamethylbenzene Chemical compound CC1=C(C)C(C)=C(CCl)C(C)=C1C CXUAEBDTJFKMBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XBIUWALDKXACEA-UHFFFAOYSA-N 3-[bis(2,4-dioxopentan-3-yl)alumanyl]pentane-2,4-dione Chemical compound CC(=O)C(C(C)=O)[Al](C(C(C)=O)C(C)=O)C(C(C)=O)C(C)=O XBIUWALDKXACEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- QZCLKYGREBVARF-UHFFFAOYSA-N Acetyl tributyl citrate Chemical compound CCCCOC(=O)CC(C(=O)OCCCC)(OC(C)=O)CC(=O)OCCCC QZCLKYGREBVARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 9
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 claims description 9
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical class OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 9
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 9
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 9
- AMTWCFIAVKBGOD-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;methoxy-dimethyl-trimethylsilyloxysilane Chemical compound O=[Si]=O.CO[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C AMTWCFIAVKBGOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- NHBRUUFBSBSTHM-UHFFFAOYSA-N n'-[2-(3-trimethoxysilylpropylamino)ethyl]ethane-1,2-diamine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNCCNCCN NHBRUUFBSBSTHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 150000008301 phosphite esters Chemical class 0.000 claims description 9
- 229940083037 simethicone Drugs 0.000 claims description 9
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 9
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims description 9
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N [Ti].[Ni] Chemical compound [Ti].[Ni] HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 9
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 9
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 3
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 3
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229920005669 high impact polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004797 high-impact polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08L23/12—Polypropene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2244—Oxides; Hydroxides of metals of zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
- C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种纳米二氧化硅增强PP材料及其制备工艺，所述纳米二氧化硅增强PP材料由以下重量份的原材料制作而成：聚丙烯树脂颗粒65‑75份，纳米二氧化硅15‑20份，乙烯‑甲基丙烯酸甲酯共聚物6‑8份，乙烯‑辛烯共聚物4‑6份，抗静电剂1‑3份，抗氧剂1‑3份，改性增塑剂1‑2份，1,3‑二烯丙基咪唑丙烯酸盐5‑7份，填料8‑10份，光稳定剂0.5‑1份，润滑剂1‑2份，纳米阻燃剂1‑3份，改性助剂1‑3份，补强剂2‑5份，交联助剂1‑3份。本发明克服了现有技术的不足，设计合理，能够有效增加拉伸强度、弯曲强度、抗冲击强度以及阻燃性能，具有较高的社会使用价值和应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及PP材料技术领域，尤其涉及一种纳米二氧化硅增强PP材料及其制备工艺。
背景技术
聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯，当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中，等规结构含量约为95％，其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体，无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小，是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可分别通过改性予以克服。
增强聚丙烯是聚丙烯与玻璃纤维或有机纤维、石棉、或无机填料的混合物。通常采用加入玻璃纤维、粉体添加剂或弹性体的方法对PP进行改性。加入30％的玻璃纤维可以使收缩率降到0.7％。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃溶剂、氯化烃溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。一般工业用的玻璃纤维增强聚丙烯中含10～30％的纤维。由于含有玻璃纤维而具有良好的耐热性和尺寸稳定性。增强聚丙烯主要用于制造各种机械零件，主要包括汽车风扇、空调风扇、净水器滤瓶，在电器行业可用于各类家电外观件替代ABS、HIPS，广泛用于冰箱顶盖、空调底座、足浴器等。
纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一，因其粒径很小，比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”，广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。
利用纳米二氧化硅透光、粒度小，可以使塑料变得更加致密，在聚苯乙烯塑料薄膜中添加二氧化硅后，不但提高其透明度、强度、韧性，而且防水性能和抗老化性能也明显提高。通过在普通塑料聚氯乙烯中添加少量纳米二氧化硅后生产出的塑钢门窗硬度、光洁度和抗老化性能均大幅提高。利用纳米二氧化硅对普通塑料聚丙烯进行改性，主要技术指标均达到或超过工程塑料尼龙6的性能指标，实现了聚丙烯铁道配件替代尼龙6使用，产品成本大幅下降，其经济效益和社会效益十分显著。
但现有的PP材料的性能树脂的加工性能较差，市场上的PP材料冲击强度一般在3.0KJ/m2左右，也在很大程度上限制了PP材料的应用范围。
于是，发明人有鉴于此，秉持多年该相关行业丰富的设计开发及实际制作的经验，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种纳米二氧化硅增强PP材料及其制备工艺，以期达到更具有实用价值的目的。
发明内容
为了解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供一种纳米二氧化硅增强PP材料及其制备工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种纳米二氧化硅增强PP材料，所述纳米二氧化硅增强PP材料由以下重量份的原材料制作而成：
聚丙烯树脂颗粒65-75份，纳米二氧化硅15-20份，乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物6-8份，乙烯-辛烯共聚物4-6份，抗静电剂1-3份，抗氧剂1-3份，改性增塑剂1-2份，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐5-7份，填料8-10份，光稳定剂0.5-1份，润滑剂1-2份，纳米阻燃剂1-3份，改性助剂1-3份，补强剂2-5份，交联助剂1-3份。
优选的，所述改性增塑剂由以下重量份的原材料制作而成：
乙酰柠檬酸三丁酯40-50份，N,N-二烯丙基十八胺30-40份，亚磷酸酯15-25份，2,2-二甲基-3-羟基丙酸4-6份，1,4-丁烯二醇3-5份，羧甲基纤维素钠4-6份，二甲基硅油1-3份，保护剂2-4份。
优选的，所述保护剂为氧化钛、氧化锌、氧化铝以及氧化镍中的一种或两种以上。
优选的，所述填料为硅酸盐、碳酸钙、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、二氧化硅、纤维素、钛镍合金纤维以及玻璃纤维中的一种或两种以上。
优选的，所述纳米阻燃剂为笼型聚倍半硅氧烷、梯形聚倍半硅氧烷、纳米聚磷酸铵、纳米三氧化二锑、纳米碳管、纳米氢氧化铝、纳米硼酸锌、纳米二氧化钛、纳米层状蒙脱土以及硼酸盐中的一种或两种以上。
优选的，所述改性助剂由以下重量份的原材料制作而成：
二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷35-45份，改性三乙醇胺30-40份、顺丁烯二酸酐10-20份、偏苯三甲酸酐甘油酯15-25份，乙酰丙酮铝3-5份，软脂酸8-10份、丙酸氢氧化钴4-6份、氧化锆2-4份。
优选的，所述补强剂的加入量为原材料总量的0.8-1.2％，补强剂由质量比为1:1-3:1-3.5的纳米碳酸钙、白炭黑和纳米高岭土复配而得。
优选的，所述交联助剂为聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的组合，其中聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的质量比为1.1-1.5：3.5-5.5。
一种纳米二氧化硅增强PP材料的制备工艺，还包括以下步骤：
S1、将乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-辛烯共聚物，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐和填料加入到捏合机中以350转/分-450转/分的速度进行混合8-10min，捏合机温度控制在108-112℃，即得混合料一；
S2、将抗静电剂，抗氧剂，改性增塑剂，光稳定剂，润滑剂，纳米阻燃剂和改性助剂加入到步骤S1已经去湿完毕的混合料一中，以600-700转/分的速度混合6-8min，即得混合料二；
S3、将聚丙烯树脂颗粒，纳米二氧化硅，补强剂和交联助剂加入步骤S2中的混合料二中，以650-750转/分的速度混合8-10min，即得混合料三；
S4、将步骤S3中的混合料三置于双螺杆挤出机中进行熔融，并挤出风干造粒，所用的双螺杆挤出机螺筒各分区温度应保持在180-185℃，螺杆转速为40-45r/min，即可得到纳米二氧化硅增强PP材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的纳米二氧化硅增强PP材料通过添加改性增塑剂、改性助剂，补强剂和交联助剂进行共混改性来提高改性材料的加工性能以及抗冲击性能，使得纳米二氧化硅增强PP材料与现有PP材料相比，拉伸强度、弯曲强度、抗冲击强度以及阻燃性能显著提高，能够广泛运用，并代替现有的材料。
具体实施方式
下面将结合本发明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。
实施例1
一种纳米二氧化硅增强PP材料，所述纳米二氧化硅增强PP材料由以下重量份的原材料制作而成：
聚丙烯树脂颗粒65份，纳米二氧化硅15份，乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物6份，乙烯-辛烯共聚物4份，抗静电剂1份，抗氧剂1份，改性增塑剂1份，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐5份，填料8份，光稳定剂0.5份，润滑剂1份，纳米阻燃剂1份，改性助剂1份，补强剂2份，交联助剂1份。
所述改性增塑剂由以下重量份的原材料制作而成：
乙酰柠檬酸三丁酯40份，N,N-二烯丙基十八胺30份，亚磷酸酯15份，2,2-二甲基-3-羟基丙酸4份，1,4-丁烯二醇3份，羧甲基纤维素钠4份，二甲基硅油1份，保护剂2份。
所述保护剂为氧化钛、氧化锌、氧化铝以及氧化镍中的一种或两种以上。
所述填料为硅酸盐、碳酸钙、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、二氧化硅、纤维素、钛镍合金纤维以及玻璃纤维中的一种或两种以上。
所述纳米阻燃剂为笼型聚倍半硅氧烷、梯形聚倍半硅氧烷、纳米聚磷酸铵、纳米三氧化二锑、纳米碳管、纳米氢氧化铝、纳米硼酸锌、纳米二氧化钛、纳米层状蒙脱土以及硼酸盐中的一种或两种以上。
所述改性助剂由以下重量份的原材料制作而成：
二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷35份，改性三乙醇胺30份、顺丁烯二酸酐10份、偏苯三甲酸酐甘油酯15份，乙酰丙酮铝3份，软脂酸8份、丙酸氢氧化钴4份、氧化锆2份。
所述补强剂的加入量为原材料总量的0.8％，补强剂由质量比为1:1:1的纳米碳酸钙、白炭黑和纳米高岭土复配而得。
所述交联助剂为聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的组合，其中聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的质量比为1.1：3.5。
一种纳米二氧化硅增强PP材料的制备工艺，还包括以下步骤：
S1、将乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-辛烯共聚物，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐和填料加入到捏合机中以350转/分-450转/分的速度进行混合8-10min，捏合机温度控制在108-112℃，即得混合料一；
S2、将抗静电剂，抗氧剂，改性增塑剂，光稳定剂，润滑剂，纳米阻燃剂和改性助剂加入到步骤S1已经去湿完毕的混合料一中，以600-700转/分的速度混合6-8min，即得混合料二；
S3、将聚丙烯树脂颗粒，纳米二氧化硅，补强剂和交联助剂加入步骤S2中的混合料二中，以650-750转/分的速度混合8-10min，即得混合料三；
S4、将步骤S3中的混合料三置于双螺杆挤出机中进行熔融，并挤出风干造粒，所用的双螺杆挤出机螺筒各分区温度应保持在180-185℃，螺杆转速为40-45r/min，即可得到纳米二氧化硅增强PP材料。
实施例2
一种纳米二氧化硅增强PP材料，所述纳米二氧化硅增强PP材料由以下重量份的原材料制作而成：
聚丙烯树脂颗粒70份，纳米二氧化硅17份，乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物7份，乙烯-辛烯共聚物5份，抗静电剂2份，抗氧剂2份，改性增塑剂1.5份，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐6份，填料9份，光稳定剂0.7份，润滑剂1.5份，纳米阻燃剂2份，改性助剂2份，补强剂2.5份，交联助剂2份。
所述改性增塑剂由以下重量份的原材料制作而成：
乙酰柠檬酸三丁酯45份，N,N-二烯丙基十八胺35份，亚磷酸酯20份，2,2-二甲基-3-羟基丙酸5份，1,4-丁烯二醇4份，羧甲基纤维素钠5份，二甲基硅油2份，保护剂3份。
所述保护剂为氧化钛、氧化锌、氧化铝以及氧化镍中的一种或两种以上。
所述填料为硅酸盐、碳酸钙、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、二氧化硅、纤维素、钛镍合金纤维以及玻璃纤维中的一种或两种以上。
所述纳米阻燃剂为笼型聚倍半硅氧烷、梯形聚倍半硅氧烷、纳米聚磷酸铵、纳米三氧化二锑、纳米碳管、纳米氢氧化铝、纳米硼酸锌、纳米二氧化钛、纳米层状蒙脱土以及硼酸盐中的一种或两种以上。
所述改性助剂由以下重量份的原材料制作而成：
二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷40份，改性三乙醇胺35份、顺丁烯二酸酐15份、偏苯三甲酸酐甘油酯20份，乙酰丙酮铝4份，软脂酸9份、丙酸氢氧化钴5份、氧化锆3份。
所述补强剂的加入量为原材料总量的1.0％，补强剂由质量比为1:2:2的纳米碳酸钙、白炭黑和纳米高岭土复配而得。
所述交联助剂为聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的组合，其中聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的质量比为1.2：4.1。
一种纳米二氧化硅增强PP材料的制备工艺，还包括以下步骤：
S1、将乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-辛烯共聚物，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐和填料加入到捏合机中以350-450转/分的速度进行混合8-10min，捏合机温度控制在108-112℃，即得混合料一；
S2、将抗静电剂，抗氧剂，改性增塑剂，光稳定剂，润滑剂，纳米阻燃剂和改性助剂加入到步骤S1已经去湿完毕的混合料一中，以600-700转/分的速度混合6-8min，即得混合料二；
S3、将聚丙烯树脂颗粒，纳米二氧化硅，补强剂和交联助剂加入步骤S2中的混合料二中，以650-750转/分的速度混合8-10min，即得混合料三；
S4、将步骤S3中的混合料三置于双螺杆挤出机中进行熔融，并挤出风干造粒，所用的双螺杆挤出机螺筒各分区温度应保持在180-185℃，螺杆转速为40-45r/min，即可得到纳米二氧化硅增强PP材料。
实施例3
一种纳米二氧化硅增强PP材料，所述纳米二氧化硅增强PP材料由以下重量份的原材料制作而成：
聚丙烯树脂颗粒75份，纳米二氧化硅20份，乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物8份，乙烯-辛烯共聚物6份，抗静电剂3份，抗氧剂3份，改性增塑剂2份，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐7份，填料10份，光稳定剂1份，润滑剂2份，纳米阻燃剂3份，改性助剂3份，补强剂5份，交联助剂3份。
所述改性增塑剂由以下重量份的原材料制作而成：
乙酰柠檬酸三丁酯50份，N,N-二烯丙基十八胺40份，亚磷酸酯25份，2,2-二甲基-3-羟基丙酸6份，1,4-丁烯二醇5份，羧甲基纤维素钠6份，二甲基硅油3份，保护剂4份。
所述保护剂为氧化钛、氧化锌、氧化铝以及氧化镍中的一种或两种以上。
所述填料为硅酸盐、碳酸钙、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、二氧化硅、纤维素、钛镍合金纤维以及玻璃纤维中的一种或两种以上。
所述纳米阻燃剂为笼型聚倍半硅氧烷、梯形聚倍半硅氧烷、纳米聚磷酸铵、纳米三氧化二锑、纳米碳管、纳米氢氧化铝、纳米硼酸锌、纳米二氧化钛、纳米层状蒙脱土以及硼酸盐中的一种或两种以上。
所述改性助剂由以下重量份的原材料制作而成：
二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷45份，改性三乙醇胺40份、顺丁烯二酸酐20份、偏苯三甲酸酐甘油酯25份，乙酰丙酮铝5份，软脂酸10份、丙酸氢氧化钴6份、氧化锆4份。
所述补强剂的加入量为原材料总量的0.8-1.2％，补强剂由质量比为1:3:3.5的纳米碳酸钙、白炭黑和纳米高岭土复配而得。
所述交联助剂为聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的组合，其中聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的质量比为1.5：5.5。
一种纳米二氧化硅增强PP材料的制备工艺，还包括以下步骤：
S1、将乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-辛烯共聚物，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐和填料加入到捏合机中以350转/分-450转/分的速度进行混合8-10min，捏合机温度控制在108-112℃，即得混合料一；
S2、将抗静电剂，抗氧剂，改性增塑剂，光稳定剂，润滑剂，纳米阻燃剂和改性助剂加入到步骤S1已经去湿完毕的混合料一中，以600-700转/分的速度混合6-8min，即得混合料二；
S3、将聚丙烯树脂颗粒，纳米二氧化硅，补强剂和交联助剂加入步骤S2中的混合料二中，以650-750转/分的速度混合8-10min，即得混合料三；
S4、将步骤S3中的混合料三置于双螺杆挤出机中进行熔融，并挤出风干造粒，所用的双螺杆挤出机螺筒各分区温度应保持在180-185℃，螺杆转速为40-45r/min，即可得到纳米二氧化硅增强PP材料。
对比例1
一种纳米二氧化硅增强PP材料，所述纳米二氧化硅增强PP材料由以下重量份的原材料制作而成：
聚丙烯树脂颗粒70份，纳米二氧化硅17份，乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物7份，乙烯-辛烯共聚物5份，抗静电剂2份，抗氧剂2份，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐6份，填料9份，光稳定剂0.7份，润滑剂1.5份，纳米阻燃剂2份，改性助剂2份，补强剂2.5份，交联助剂2份。
所述填料为硅酸盐、碳酸钙、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、二氧化硅、纤维素、钛镍合金纤维以及玻璃纤维中的一种或两种以上。
所述纳米阻燃剂为笼型聚倍半硅氧烷、梯形聚倍半硅氧烷、纳米聚磷酸铵、纳米三氧化二锑、纳米碳管、纳米氢氧化铝、纳米硼酸锌、纳米二氧化钛、纳米层状蒙脱土以及硼酸盐中的一种或两种以上。
所述改性助剂由以下重量份的原材料制作而成：
二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷40份，改性三乙醇胺35份、顺丁烯二酸酐15份、偏苯三甲酸酐甘油酯20份，乙酰丙酮铝4份，软脂酸9份、丙酸氢氧化钴5份、氧化锆3份。
所述补强剂的加入量为原材料总量的1.0％，补强剂由质量比为1:2:2的纳米碳酸钙、白炭黑和纳米高岭土复配而得。
所述交联助剂为聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的组合，其中聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的质量比为1.2：4.1。
一种纳米二氧化硅增强PP材料的制备工艺，还包括以下步骤：
S1、将乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-辛烯共聚物，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐和填料加入到捏合机中以350-450转/分的速度进行混合8-10min，捏合机温度控制在108-112℃，即得混合料一；
S2、将抗静电剂，抗氧剂，光稳定剂，润滑剂，纳米阻燃剂和改性助剂加入到步骤S1已经去湿完毕的混合料一中，以600-700转/分的速度混合6-8min，即得混合料二；
S3、将聚丙烯树脂颗粒，纳米二氧化硅，补强剂和交联助剂加入步骤S2中的混合料二中，以650-750转/分的速度混合8-10min，即得混合料三；
S4、将步骤S3中的混合料三置于双螺杆挤出机中进行熔融，并挤出风干造粒，所用的双螺杆挤出机螺筒各分区温度应保持在180-185℃，螺杆转速为40-45r/min，即可得到纳米二氧化硅增强PP材料。
对比例2
一种纳米二氧化硅增强PP材料，所述纳米二氧化硅增强PP材料由以下重量份的原材料制作而成：
聚丙烯树脂颗粒70份，纳米二氧化硅17份，乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物7份，乙烯-辛烯共聚物5份，抗静电剂2份，抗氧剂2份，改性增塑剂1.5份，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐6份，填料9份，光稳定剂0.7份，润滑剂1.5份，纳米阻燃剂2份，改性助剂2份，补强剂2.5份，交联助剂2份。
所述改性增塑剂由以下重量份的原材料制作而成：
乙酰柠檬酸三丁酯45份，N,N-二烯丙基十八胺35份，亚磷酸酯20份，2,2-二甲基-3-羟基丙酸5份，1,4-丁烯二醇4份，羧甲基纤维素钠5份，二甲基硅油2份。
所述填料为硅酸盐、碳酸钙、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、二氧化硅、纤维素、钛镍合金纤维以及玻璃纤维中的一种或两种以上。
所述纳米阻燃剂为笼型聚倍半硅氧烷、梯形聚倍半硅氧烷、纳米聚磷酸铵、纳米三氧化二锑、纳米碳管、纳米氢氧化铝、纳米硼酸锌、纳米二氧化钛、纳米层状蒙脱土以及硼酸盐中的一种或两种以上。
所述改性助剂由以下重量份的原材料制作而成：
二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷40份，改性三乙醇胺35份、顺丁烯二酸酐15份、偏苯三甲酸酐甘油酯20份，乙酰丙酮铝4份，软脂酸9份、丙酸氢氧化钴5份、氧化锆3份。
所述补强剂的加入量为原材料总量的1.0％，补强剂由质量比为1:2:2的纳米碳酸钙、白炭黑和纳米高岭土复配而得。
所述交联助剂为聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的组合，其中聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的质量比为1.2：4.1。
一种纳米二氧化硅增强PP材料的制备工艺，还包括以下步骤：
S1、将乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-辛烯共聚物，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐和填料加入到捏合机中以350-450转/分的速度进行混合8-10min，捏合机温度控制在108-112℃，即得混合料一；
S2、将抗静电剂，抗氧剂，改性增塑剂，光稳定剂，润滑剂，纳米阻燃剂和改性助剂加入到步骤S1已经去湿完毕的混合料一中，以600-700转/分的速度混合6-8min，即得混合料二；
S3、将聚丙烯树脂颗粒，纳米二氧化硅，补强剂和交联助剂加入步骤S2中的混合料二中，以650-750转/分的速度混合8-10min，即得混合料三；
S4、将步骤S3中的混合料三置于双螺杆挤出机中进行熔融，并挤出风干造粒，所用的双螺杆挤出机螺筒各分区温度应保持在180-185℃，螺杆转速为40-45r/min，即可得到纳米二氧化硅增强PP材料。
对比例3
一种纳米二氧化硅增强PP材料，所述纳米二氧化硅增强PP材料由以下重量份的原材料制作而成：
聚丙烯树脂颗粒70份，纳米二氧化硅17份，乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物7份，乙烯-辛烯共聚物5份，抗静电剂2份，抗氧剂2份，改性增塑剂1.5份，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐6份，填料9份，光稳定剂0.7份，润滑剂1.5份，纳米阻燃剂2份，补强剂2.5份，交联助剂2份。
所述改性增塑剂由以下重量份的原材料制作而成：
乙酰柠檬酸三丁酯45份，N,N-二烯丙基十八胺35份，亚磷酸酯20份，2,2-二甲基-3-羟基丙酸5份，1,4-丁烯二醇4份，羧甲基纤维素钠5份，二甲基硅油2份，保护剂3份。
所述保护剂为氧化钛、氧化锌、氧化铝以及氧化镍中的一种或两种以上。
所述填料为硅酸盐、碳酸钙、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、二氧化硅、纤维素、钛镍合金纤维以及玻璃纤维中的一种或两种以上。
所述纳米阻燃剂为笼型聚倍半硅氧烷、梯形聚倍半硅氧烷、纳米聚磷酸铵、纳米三氧化二锑、纳米碳管、纳米氢氧化铝、纳米硼酸锌、纳米二氧化钛、纳米层状蒙脱土以及硼酸盐中的一种或两种以上。
所述补强剂的加入量为原材料总量的1.0％，补强剂由质量比为1:2:2的纳米碳酸钙、白炭黑和纳米高岭土复配而得。
所述交联助剂为聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的组合，其中聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的质量比为1.2：4.1。
一种纳米二氧化硅增强PP材料的制备工艺，还包括以下步骤：
S1、将乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-辛烯共聚物，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐和填料加入到捏合机中以350-450转/分的速度进行混合8-10min，捏合机温度控制在108-112℃，即得混合料一；
S2、将抗静电剂，抗氧剂，改性增塑剂，光稳定剂，润滑剂和纳米阻燃剂加入到步骤S1已经去湿完毕的混合料一中，以600-700转/分的速度混合6-8min，即得混合料二；
S3、将聚丙烯树脂颗粒，纳米二氧化硅，补强剂和交联助剂加入步骤S2中的混合料二中，以650-750转/分的速度混合8-10min，即得混合料三；
S4、将步骤S3中的混合料三置于双螺杆挤出机中进行熔融，并挤出风干造粒，所用的双螺杆挤出机螺筒各分区温度应保持在180-185℃，螺杆转速为40-45r/min，即可得到纳米二氧化硅增强PP材料。
对比例4
一种纳米二氧化硅增强PP材料，所述纳米二氧化硅增强PP材料由以下重量份的原材料制作而成：
聚丙烯树脂颗粒70份，纳米二氧化硅17份，乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物7份，乙烯-辛烯共聚物5份，抗静电剂2份，抗氧剂2份，改性增塑剂1.5份，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐6份，填料9份，光稳定剂0.7份，润滑剂1.5份，纳米阻燃剂2份，改性助剂2份，交联助剂2份。
所述改性增塑剂由以下重量份的原材料制作而成：
乙酰柠檬酸三丁酯45份，N,N-二烯丙基十八胺35份，亚磷酸酯20份，2,2-二甲基-3-羟基丙酸5份，1,4-丁烯二醇4份，羧甲基纤维素钠5份，二甲基硅油2份，保护剂3份。
所述保护剂为氧化钛、氧化锌、氧化铝以及氧化镍中的一种或两种以上。
所述填料为硅酸盐、碳酸钙、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、二氧化硅、纤维素、钛镍合金纤维以及玻璃纤维中的一种或两种以上。
所述纳米阻燃剂为笼型聚倍半硅氧烷、梯形聚倍半硅氧烷、纳米聚磷酸铵、纳米三氧化二锑、纳米碳管、纳米氢氧化铝、纳米硼酸锌、纳米二氧化钛、纳米层状蒙脱土以及硼酸盐中的一种或两种以上。
所述改性助剂由以下重量份的原材料制作而成：
二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷40份，改性三乙醇胺35份、顺丁烯二酸酐15份、偏苯三甲酸酐甘油酯20份，乙酰丙酮铝4份，软脂酸9份、丙酸氢氧化钴5份、氧化锆3份。
所述交联助剂为聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的组合，其中聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的质量比为1.2：4.1。
一种纳米二氧化硅增强PP材料的制备工艺，还包括以下步骤：
S1、将乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-辛烯共聚物，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐和填料加入到捏合机中以350-450转/分的速度进行混合8-10min，捏合机温度控制在108-112℃，即得混合料一；
S2、将抗静电剂，抗氧剂，改性增塑剂，光稳定剂，润滑剂，纳米阻燃剂和改性助剂加入到步骤S1已经去湿完毕的混合料一中，以600-700转/分的速度混合6-8min，即得混合料二；
S3、将聚丙烯树脂颗粒，纳米二氧化硅和交联助剂加入步骤S2中的混合料二中，以650-750转/分的速度混合8-10min，即得混合料三；
S4、将步骤S3中的混合料三置于双螺杆挤出机中进行熔融，并挤出风干造粒，所用的双螺杆挤出机螺筒各分区温度应保持在180-185℃，螺杆转速为40-45r/min，即可得到纳米二氧化硅增强PP材料。
对比例5
一种纳米二氧化硅增强PP材料，所述纳米二氧化硅增强PP材料由以下重量份的原材料制作而成：
聚丙烯树脂颗粒70份，纳米二氧化硅17份，乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物7份，乙烯-辛烯共聚物5份，抗静电剂2份，抗氧剂2份，改性增塑剂1.5份，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐6份，填料9份，光稳定剂0.7份，润滑剂1.5份，纳米阻燃剂2份，改性助剂2份，补强剂2.5份。
所述改性增塑剂由以下重量份的原材料制作而成：
乙酰柠檬酸三丁酯45份，N,N-二烯丙基十八胺35份，亚磷酸酯20份，2,2-二甲基-3-羟基丙酸5份，1,4-丁烯二醇4份，羧甲基纤维素钠5份，二甲基硅油2份，保护剂3份。
所述保护剂为氧化钛、氧化锌、氧化铝以及氧化镍中的一种或两种以上。
所述填料为硅酸盐、碳酸钙、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、二氧化硅、纤维素、钛镍合金纤维以及玻璃纤维中的一种或两种以上。
所述纳米阻燃剂为笼型聚倍半硅氧烷、梯形聚倍半硅氧烷、纳米聚磷酸铵、纳米三氧化二锑、纳米碳管、纳米氢氧化铝、纳米硼酸锌、纳米二氧化钛、纳米层状蒙脱土以及硼酸盐中的一种或两种以上。
所述改性助剂由以下重量份的原材料制作而成：
二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷40份，改性三乙醇胺35份、顺丁烯二酸酐15份、偏苯三甲酸酐甘油酯20份，乙酰丙酮铝4份，软脂酸9份、丙酸氢氧化钴5份、氧化锆3份。
所述补强剂的加入量为原材料总量的1.0％，补强剂由质量比为1:2:2的纳米碳酸钙、白炭黑和纳米高岭土复配而得。
一种纳米二氧化硅增强PP材料的制备工艺，还包括以下步骤：
S1、将乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-辛烯共聚物，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐和填料加入到捏合机中以350-450转/分的速度进行混合8-10min，捏合机温度控制在108-112℃，即得混合料一；
S2、将抗静电剂，抗氧剂，改性增塑剂，光稳定剂，润滑剂，纳米阻燃剂和改性助剂加入到步骤S1已经去湿完毕的混合料一中，以600-700转/分的速度混合6-8min，即得混合料二；
S3、将聚丙烯树脂颗粒，纳米二氧化硅和补强剂加入步骤S2中的混合料二中，以650-750转/分的速度混合8-10min，即得混合料三；
S4、将步骤S3中的混合料三置于双螺杆挤出机中进行熔融，并挤出风干造粒，所用的双螺杆挤出机螺筒各分区温度应保持在180-185℃，螺杆转速为40-45r/min，即可得到纳米二氧化硅增强PP材料。
将实施例1-3和对比例1-5所制得的PP材料按照国家标准利用注射成型工艺制备成测试样条，进行样条性能测试，测试项目包括：
拉伸性能测试按ISO-527-2进行，试样尺寸150*10*4mm，拉伸速度为50mm/min；
弯曲强度按ISO 178进行，试样尺寸80*10*4mm，弯曲速度为2mm/min，跨距为64mm；
产品缺口冲击强度按ISO 179进行，试样尺寸80*6*4mm，缺口深度为试样厚度的三分之一；
热变形温度按ISO 75进行，试样尺寸120*10*3mm，载荷为1.8MPa；熔融指数按照ISO1133。
选取市面上常见的PP材料作为对照组，经测试结果见表1所示：
将对比例1的PP材料与实施例2的增强PP材料进行性能比较，可以得到，通过添加改性增塑剂，有效增强了PP材料的拉伸强度、弯曲强度以及抗冲击强度，使得改性增塑剂对PP材料的补强效果增强；
将对比例2的PP材料与实施例2的增强PP材料进行性能比较，可以得到，通过在改性增塑剂中添加保护剂，能够提高改性增塑剂的增强效果，使得PP材料的拉伸强度、弯曲强度以及抗冲击强度得到有效提升；
将对比例3的PP材料与实施例2的增强PP材料进行性能比较，可以得到，通过添加改性助剂，使得原材料在混合时能够充分分散，不易沉淀，同时能够有效增加拉伸强度、弯曲强度、抗冲击强度以及阻燃性能；
将对比例4的PP材料与实施例2的增强PP材料进行性能比较，可以得到，通过添加补强剂，增加了PP材料的力学强度，在保持材料抗冲击性能的基础上，能显著提高PP材料的热变形温度，综合性能优异；
将对比例5的PP材料与实施例2的增强PP材料进行性能比较，可以得到，通过添加交联助剂，使线型分子相互连在一起，形成网状结构，提高了高分子PP材料的强度和弹性，交联后显著提高PP材料的耐热性、阻燃性及机械强度。
综上，相对于对比例1-5和对照组，本发明实施例1-3所制备的纳米二氧化硅增强PP材料的性能显著，其中实施例2制备所得的纳米二氧化硅增强PP材料性能最佳。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种纳米二氧化硅增强PP材料，其特征在于，所述纳米二氧化硅增强PP材料由以下重量份的原材料制作而成：
聚丙烯树脂颗粒65-75份，纳米二氧化硅15-20份，乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物6-8份，乙烯-辛烯共聚物4-6份，抗静电剂1-3份，抗氧剂1-3份，改性增塑剂1-2份，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐5-7份，填料8-10份，光稳定剂0.5-1份，润滑剂1-2份，纳米阻燃剂1-3份，改性助剂1-3份，补强剂2-5份，交联助剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅增强PP材料，其特征在于，所述改性增塑剂由以下重量份的原材料制作而成：
乙酰柠檬酸三丁酯40-50份，N,N-二烯丙基十八胺30-40份，亚磷酸酯15-25份，2,2-二甲基-3-羟基丙酸4-6份，1,4-丁烯二醇3-5份，羧甲基纤维素钠4-6份，二甲基硅油1-3份，保护剂2-4份。
3.根据权利要求2所述的一种纳米二氧化硅增强PP材料，其特征在于，所述保护剂为氧化钛、氧化锌、氧化铝以及氧化镍中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅增强PP材料，其特征在于，所述填料为硅酸盐、碳酸钙、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、二氧化硅、纤维素、钛镍合金纤维以及玻璃纤维中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅增强PP材料，其特征在于，所述纳米阻燃剂为笼型聚倍半硅氧烷、梯形聚倍半硅氧烷、纳米聚磷酸铵、纳米三氧化二锑、纳米碳管、纳米氢氧化铝、纳米硼酸锌、纳米二氧化钛、纳米层状蒙脱土以及硼酸盐中的一种或两种以上。
6.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅增强PP材料，其特征在于，所述改性助剂由以下重量份的原材料制作而成：
二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷35-45份，改性三乙醇胺30-40份、顺丁烯二酸酐10-20份、偏苯三甲酸酐甘油酯15-25份，乙酰丙酮铝3-5份，软脂酸8-10份、丙酸氢氧化钴4-6份、氧化锆2-4份。
7.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅增强PP材料，其特征在于：所述补强剂的加入量为原材料总量的0.8-1.2％，补强剂由质量比为1:1-3:1-3.5的纳米碳酸钙、白炭黑和纳米高岭土复配而得。
8.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅增强PP材料，其特征在于：所述交联助剂为聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的组合，其中聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯的质量比为1.1-1.5：3.5-5.5。
9.一种纳米二氧化硅增强PP材料的制备工艺，其特征在于，制备如权利要求1-8任意一项所述的一种纳米二氧化硅增强PP材料，还包括以下步骤：
S1、将乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-辛烯共聚物，1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐和填料加入到捏合机中以350转/分-450转/分的速度进行混合8-10min，捏合机温度控制在108-112℃，即得混合料一；
S2、将抗静电剂，抗氧剂，改性增塑剂，光稳定剂，润滑剂，纳米阻燃剂和改性助剂加入到步骤S1已经去湿完毕的混合料一中，以600-700转/分的速度混合6-8min，即得混合料二；
S3、将聚丙烯树脂颗粒，纳米二氧化硅，补强剂和交联助剂加入步骤S2中的混合料二中，以650-750转/分的速度混合8-10min，即得混合料三；
S4、将步骤S3中的混合料三置于双螺杆挤出机中进行熔融，并挤出风干造粒，所用的双螺杆挤出机螺筒各分区温度应保持在180-185℃，螺杆转速为40-45r/min，即可得到纳米二氧化硅增强PP材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110767406.2A CN113278225A (zh) | 2021-07-07 | 2021-07-07 | 一种纳米二氧化硅增强pp材料及其制备工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110767406.2A CN113278225A (zh) | 2021-07-07 | 2021-07-07 | 一种纳米二氧化硅增强pp材料及其制备工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113278225A true CN113278225A (zh) | 2021-08-20 |
Family
ID=77286573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110767406.2A Pending CN113278225A (zh) | 2021-07-07 | 2021-07-07 | 一种纳米二氧化硅增强pp材料及其制备工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113278225A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115418171A (zh) * | 2022-09-02 | 2022-12-02 | 湖北天喜达生物科技有限公司 | 一种水溶性木地板蜡 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103497167A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-08 | 浙江嘉澳环保科技股份有限公司 | 一种长链脂肪酸酯改性增塑剂的制备方法 |
| CN104072871A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-10-01 | 王森贤 | 一种纳米二氧化硅增强pp材料及其制备方法 |
| CN105164198A (zh) * | 2013-02-21 | 2015-12-16 | 日本化成株式会社 | 交联助剂及其应用 |
| CN107722349A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-23 | 黄山市强力化工有限公司 | 一种高增塑、低抽出性能的合成酯增塑剂及其制备方法 |
| CN109503020A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-22 | 河北曲寨矿峰水泥股份有限公司 | 一种用于硅酸盐水泥的改性助剂及其制备方法 |
| CN110105624A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-09 | 胡迈超 | 一种三元乙丙橡胶交联助剂及其制备的密封条 |
-
2021
- 2021-07-07 CN CN202110767406.2A patent/CN113278225A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105164198A (zh) * | 2013-02-21 | 2015-12-16 | 日本化成株式会社 | 交联助剂及其应用 |
| CN103497167A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-08 | 浙江嘉澳环保科技股份有限公司 | 一种长链脂肪酸酯改性增塑剂的制备方法 |
| CN104072871A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-10-01 | 王森贤 | 一种纳米二氧化硅增强pp材料及其制备方法 |
| CN107722349A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-23 | 黄山市强力化工有限公司 | 一种高增塑、低抽出性能的合成酯增塑剂及其制备方法 |
| CN109503020A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-22 | 河北曲寨矿峰水泥股份有限公司 | 一种用于硅酸盐水泥的改性助剂及其制备方法 |
| CN110105624A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-09 | 胡迈超 | 一种三元乙丙橡胶交联助剂及其制备的密封条 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 山下晋三等, 华东理工大学出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115418171A (zh) * | 2022-09-02 | 2022-12-02 | 湖北天喜达生物科技有限公司 | 一种水溶性木地板蜡 |
| CN115418171B (zh) * | 2022-09-02 | 2023-11-07 | 湖北天喜达生物科技有限公司 | 一种水溶性木地板蜡 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104592722B (zh) | 高光泽低翘曲玻纤增强pbt/pp合金及其制备方法 | |
| CN104072871B (zh) | 一种纳米二氧化硅增强pp材料及其制备方法 | |
| CN101165093B (zh) | 高抗水解性阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物及制法 | |
| CN109021386A (zh) | 一种耐腐蚀电缆料及其制备方法 | |
| CN109897347B (zh) | 一种军工电连接器绝缘体及其制备方法 | |
| CN106400198A (zh) | 一种抗老化功能聚酯纤维的制造方法 | |
| CN114426760A (zh) | 耐水解的聚酯基复合材料及其制备方法 | |
| CN111218062A (zh) | 一种高强阻燃pp复合材料及其制备方法 | |
| CN113278225A (zh) | 一种纳米二氧化硅增强pp材料及其制备工艺 | |
| CN106280320B (zh) | 一种低翘曲高光阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯及其制备方法 | |
| CN105315557A (zh) | 一种抗静电pp改性材料及其制备方法 | |
| CN113039244B (zh) | 聚苯硫醚树脂组合物及其成型品 | |
| JPS5818941B2 (ja) | ポリエステルソセイブツ | |
| CN111363318A (zh) | 一种阻燃抑烟ptt聚酯复合材料及其制备方法 | |
| JP2004517170A (ja) | 難燃性ポリプロピレン樹脂組成物 | |
| CN109423048A (zh) | 一种有机硅增韧改性的聚苯硫醚材料及其制备方法 | |
| CN112175312A (zh) | 一种应用于透明pvc硬制品的环保稳定剂 | |
| CN112778758A (zh) | 一种环保软质塑料及其制备方法 | |
| CN110643164A (zh) | 一种pc/petg合金材料及其制备方法 | |
| CN112143032A (zh) | 一种改性氢氧化铝、阻燃聚氯乙烯材料及其制备方法 | |
| KR20190139476A (ko) | 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품 | |
| CN108976650A (zh) | 一种环保耐候型高透光pvc管道 | |
| CN114539735B (zh) | 一种pbt/pok复合材料及其应用 | |
| CN109467907A (zh) | 一种pc/pmma/pbt复合材料及其制备方法 | |
| CN114621573B (zh) | 一种无卤阻燃碳纤维增强聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| 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: 20210820 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |