CN113388206A - 一种抗低温脆性ppr复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗低温脆性増韧改性PPR复合材料及其制备方法,它包括由以下组分制备而成,所述的组分按重量份数计为:聚丙烯树脂80~100份,纳米二氧化硅1份~1.2份,POE 0~18份。本发明得到的复合材料具有优异的抗低温脆性和缺口冲击强度,同时具有较好的拉伸性能。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,尤其涉及一种抗低温脆性増韧改性PPR复合材料及其制备方法。
背景技术
PPR,是聚丙烯无规共聚物的简称,是目前需求增长最快取得聚合物之一。采用PPR制成复合材料的制造过程简单,造价便宜而且可以成批的制造,又具有节能、环保的特点,使用寿命长,所以在很多地方都能得到广泛的应用。目前已成为建筑生产或者生活生产建设中最主要的复合材料。但是聚丙烯对缺口敏感、抗冲击性能差、低温脆性尤其突出的缺陷大大限制它在工程塑料领域的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种抗低温脆性PPR复合材料及其制备方法,可在提高PPR的低温冲击强度的同时保持了PPR的刚性和强度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种抗低温脆性PPR复合材料,其原料配方由如下重量份的各组分组成:
聚丙烯树脂 80~100份;
纳米二氧化硅 1份~1.2份;
乙烯-辛烯共聚物 0份~18份。
作为优选,所述抗低温脆性PPR复合材料由如下重量份的各组分制备而成:
聚丙烯树脂 99份;
纳米二氧化硅 1份;
乙烯-辛烯共聚物 0份。
作为优选,所述抗低温脆性PPR复合材料由如下重量份的各组分制备而成:
聚丙烯 89份;
纳米二氧化硅 1份;
乙烯-辛烯共聚物 10份。
作为优选,所述抗低温脆性PPR复合材料由如下重量份的各组分制备而成:
聚丙烯 84份;
纳米二氧化硅 1份;
乙烯-辛烯共聚物 15份。
本发明所述聚丙烯树脂为无规共聚聚丙烯。
本发明所述纳米二氧化硅平均粒径30 nm,比表面积150 m2,表观密度0.025~0.06 g/cm3。
本发明所述乙烯-辛烯共聚物(POE)辛烯含量为25%,密度为0.868 g/cm3。
本发明所述纳米二氧化硅(纳米SO2)的加入能提高PPR的熔体流动率,降低剪切粘度,不管是在低剪切速率区还是高剪切速率区都能改善PPR的加工性能,在提高PPR冲击强度的同时,又起到增强增塑的作用。
本发明所述POE的加入能够使复合体系发生脆-韧转变,材料的断裂方式由脆性向韧性转变,诱发基体产生剪切屈服,从而耗散大量的能量,成为体系韧性提高的重要原因。
本发明所述纳米SiO2部分被包藏在POE弹性体颗粒之间,分散相中形成“软核-硬壳”包覆结构,与相同POE含量的POE/PPR相比,纳米粒子的存在使“软核-硬壳”结构的表观体积分数增大,平均粒间距减小,进一步促进了脆韧转变过程的发生,POE和纳米SiO2的协同作用使得体系的韧性得到更大的提高。
本发明还提供一种抗低温脆性PPR复合材料的制备方法:
(1)将各组分按比例混合,采用双螺杆挤出机熔融挤出料条,挤出温度为150~220℃,螺杆转速为300~400 r/min;
(2)料条挤出后采用水冷却方式,冷却水温为18~25 ℃;
(3)冷却后的料条采用风干机进行干燥;
(4)干燥后的料条采用造粒机进行切粒,造粒机牵引速率与挤出机转速同步。
本发明的有益效果在于:本发明的抗低温脆性PPR复合材料通过上述具体原料配比制备,可以在提高PPR的低温冲击强度的同时保持了PPR的刚性和强度,提高PPR材料在工程塑料领域的应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。这些实施例仅是对本发明的典型描述,但本发明不限于此。
下述实施例中所用的试验方法如无特殊说明,均为常规方法,所使用的原料,试剂等,如无特殊说明,均为可从常规市购等商业途径得到的原料和试剂。
实施例1。
按比例称取物质:聚丙烯树脂99份,纳米SO2 1份,搅拌均匀,加入到双螺杆挤出机中 ,挤出机的加工温度为150~220摄氏度,主机转速为300~400 rpm,挤出后冷却造粒,即得到本发明所述的抗低温脆性PPR复合材料,之后干燥注塑制样,测试性能。所得性能结果见表1所示。
实施例2。
按比例称取物质:聚丙烯树脂89份,纳米SO2 1份,POE 10份,搅拌均匀,加入到双螺杆挤出机中 ,挤出机的加工温度为150~220摄氏度,主机转速为300~400 rpm,挤出后冷却造粒,即得到本发明所述的抗低温脆性PPR复合材料,之后干燥注塑制样,测试性能。所得性能结果见表1所示。
实施例3。
按比例称取物质:聚丙烯树脂84份,纳米SO2 1份,POE 15份,搅拌均匀,加入到双螺杆挤出机中,挤出机的加工温度为150~220摄氏度,主机转速为300~400 rpm,挤出后冷却造粒,即得到本发明所述的抗低温脆性PPR复合材料,之后干燥注塑制样,测试性能。所得性能结果见表1所示。
对比例1。
无规共聚聚丙烯原料树脂经干燥后注塑制样,测试性能。所得性能结果见表1所示。
表1 聚丙烯増韧改性材料的性能测试结果 。
从上表可以看出,本发明所制备的PPR复合材料,在基本保持PPR材料原有的拉伸性能的同时,缺口冲击强度得到大幅度的提高,有效地提高PPR材料的韧性。
综上所述,本发明提供的PPR复合材料具有优异的抗低温脆性和缺口冲击强度。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围。
Claims (8)
1.一种抗低温脆性PPR复合材料,其特征在于,所述抗低温脆性PPR复合材料由如下重量份的各组分制备而成:聚丙烯树脂80~100份,纳米二氧化硅1份~1.2份,乙烯-辛烯共聚物 0份~18份。
2.根据权利要求1抗低温脆性PPR复合材料由如下重量份的各组分制备而成:聚丙烯树脂99份,纳米二氧化硅1份。
3.根据权利要求1抗低温脆性PPR复合材料由如下重量份的各组分制备而成:聚丙烯树脂89份,纳米二氧化硅1份,乙烯-辛烯共聚物10份。
4.根据权利要求1抗低温脆性PPR复合材料由如下重量份的各组分制备而成:聚丙烯树脂84份,纳米二氧化硅1份,乙烯-辛烯共聚物 15份。
5.根据权利要求1,所述聚丙烯树脂为无规共聚聚丙烯。
6.根据权利要求1,所述纳米二氧化硅平均粒径30 nm,比表面积150 m2,表观密度0.025~0.06 g/cm3。
7.根据权利要求1,所述乙烯-辛烯共聚物(POE)辛烯含量为25%,密度为0.868 g/cm3。
8.本发明还提供一种抗低温脆性PPR复合材料的制备方法:
① 将重量份的各组分混合,采用双螺杆挤出机熔融挤出料条,挤出温度为150~220℃,螺杆转速为300~400 r/min;
② 料条挤出后采用水冷却方式,冷却水温为18~25 ℃;
③ 冷却后的料条采用风干机进行干燥;
④ 干燥后的料条采用造粒机进行切粒,造粒机牵引速率与挤出机转速同步。
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