CN116396565B - 一种聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚丙烯复合材料及其制备方法，属于聚丙烯材料技术领域，由以下步骤组成：制备超分子添加剂，制备包裹微球，共混改性；所述制备超分子添加剂：将6‑甲基异胞嘧啶、六亚甲基二异氰酸酯、第一次加入的N,N‑二甲基甲酰胺加入密闭反应釜中，在氮气的保护下加热搅拌，得到产物，将产物过滤、洗涤后与纳米纤维素、膨润土、第二次加入的N,N‑二甲基甲酰胺加入反应釜中，加热、搅拌、过滤、洗涤，得到初级超分子添加剂；将初级超分子添加剂、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠混合后进行球磨，得到超分子添加剂；能够提高聚丙烯的力学强度、耐紫外线性、耐低温性、耐溶剂性、热变形温度的同时，提高聚丙烯的耐腐蚀性、透明度。

Description

一种聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚丙烯材料技术领域，具体涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，是白色蜡状材料，易燃，在80℃以下能耐酸、碱的腐蚀，透明度高，被广泛应用于服装、毛毯等纤维制品，以及医疗器械、汽车、自行车、零件、输送管道、化工容器等生产，也用于食品、药品包装中。
但是聚丙烯的力学强度较低，而且耐紫外线性、耐低温性、耐溶剂性较差，热变形温度较低，易受高温影响而变形，限制了聚丙烯在许多领域的进一步应用。
为了克服聚丙烯的上述缺陷，目前最常用的方法是对聚丙烯进行复合改性制成聚丙烯复合材料。目前最常用的聚丙烯复合改性方法包括对聚丙烯进行化学改性和物理改性；化学改性包括接枝改性、嵌段共聚改性、交联改性。化学改性能够有效提高聚丙烯的力学强度、耐紫外线性、耐低温性、耐溶剂性，还能够提高热变形温度，但是会降低聚丙烯的耐腐蚀性和透明度，物理改性主要包括将聚丙烯与其他材料进行共混改性，虽然进行共混改性能够提高聚丙烯的力学强度和热变形温度，但是会降低聚丙烯的耐紫外线性和透明度。
中国专利CN101759912B公开了一种高刚性、高耐热聚丙烯复合材料及其制备方法，所述聚丙烯复合材料按以下重量份的原料配制而成：聚丙烯40-90，粉状聚乙烯2-20，滑石粉5-45，抗氧剂0.1-2，其他助剂0-5，通过添加粉状聚乙烯，从而制备出高刚性、高耐热的聚丙烯复合材料，但是制备的聚丙烯复合材料的耐溶剂性和耐紫外线性差。
中国专利CN102558668B公开了一种高透明、耐热抗冲击改性聚丙烯复合材料及其制备方法，所述聚丙烯复合材料按以下重量百分比的原料配制成：聚丙烯70-94.8%，TPX3-20%，LLDPE1-5%，相容剂1-4%，抗氧剂0.1-2%，其他助剂0-3%，利用TPX的高透明度和优良的耐热抗冲性能，结合LLDPE的协同增韧，能够在保持高刚性的同时，也改善了抗冲击性、透明性、抗冲性，但是制备的聚丙烯复合材料的耐溶剂性和耐低温性差。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种聚丙烯复合材料及其制备方法，能够提高聚丙烯的力学强度、耐紫外线性、耐低温性、耐溶剂性、热变形温度的同时，提高聚丙烯的耐腐蚀性、透明度。
为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种聚丙烯复合材料的制备方法，由以下步骤组成：制备超分子添加剂，制备包裹微球，共混改性；
所述制备超分子添加剂：将6-甲基异胞嘧啶、六亚甲基二异氰酸酯、第一次加入的N,N-二甲基甲酰胺加入密闭反应釜中，使用氮气置换3-4次后，将反应釜的温度控制至90-95℃，搅拌速度控制至100-120rpm，搅拌13-15h后，自然降低至室温，得到产物，将产物过滤后，使用正戊烷将滤渣洗涤2-3次，得到Upy分子；将Upy分子、纳米纤维素、膨润土、第二次加入的N,N-二甲基甲酰胺加入反应釜中，将反应釜的温度控制至105-110℃，搅拌速度控制至100-120rpm，搅拌15-17h后，得到产物，将产物过滤后，使用去离子水将滤渣洗涤2-3次，得到初级超分子添加剂；将初级超分子添加剂、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠混合后进行球磨，控制球磨时的球料比为10-12:1，转速为300-350rpm，时间为25-30min，球磨结束得到超分子添加剂；
所述制备超分子添加剂中，6-甲基异胞嘧啶、六亚甲基二异氰酸酯、第一次加入的N,N-二甲基甲酰胺的重量比为13-15:250-260:60-65；
Upy分子、纳米纤维素、膨润土、第二次加入的N,N-二甲基甲酰胺的重量比为5-5.5:2-2.5:3-3.5:55-60；
初级超分子添加剂、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠的重量比为9-10:2-3:5-6；
所述纳米纤维素的直径为20-40nm，长度为400-600nm；
所述制备包覆微球，对高直链玉米淀粉进行超声震荡，控制超声震荡的频率为50-60kHz，温度为70-75℃，时间为1.5-2h，超声震荡结束后与去离子水、三乙醇胺加入反应釜中，将反应釜的温度控制至80-85℃，搅拌速度控制180-200rpm，搅拌30-35min后，加入环氧氯丙烷，继续搅拌2-2.5h，加入甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、丙烯酸、烯烃基甘油醚磺酸盐，继续搅拌30-35min，将反应釜的温度降低至60-65℃，加入过硫酸钠，继续搅拌5-5.5h，加入十四烷基磺基甜菜碱，继续搅拌20-30min，缓慢倒入氯化钙水溶液，控制倒入速度为15-20g/min，倒入结束后继续搅拌1.5-2h，离心，控制离心时的转速为8000-10000rpm，时间为5-7min，离心结束后将沉淀物置于110-115℃下烘干，得到淀粉微球；取淀粉微球、柠檬酸钠、六偏磷酸钠、聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液加入搅拌机中，控制搅拌机的温度为40-45℃，转速为100-120rpm，搅拌30-35min后，置于110-115℃下烘干，得到包裹微球；
所述制备包覆微球中，高直链玉米淀粉、去离子水、三乙醇胺、环氧氯丙烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、丙烯酸、烯烃基甘油醚磺酸盐、过硫酸钠、十四烷基磺基甜菜碱、氯化钙水溶液的重量比为100-105:1000-1100:23-25:1-1.5:4-4.5:3-3.5:3-3.5:0.12-0.14:3-3.5:160-170；
淀粉微球、柠檬酸钠、六偏磷酸钠、聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液的重量比为100-105:20-25:6-8:14-16；
所述氯化钙水溶液中氯化钙的质量分数为18-22%；
所述聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液中聚二烯丙基二甲基氯化铵的质量分数为39-41%；
所述共混改性，将均聚聚丙烯、超分子添加剂、包裹微球、抗氧剂1010、聚乙烯蜡、轻质碳酸钙投入高速搅拌器进行混合，控制高速搅拌器的搅拌速度为1200-1400rpm，搅拌时间为4-5min，混合结束后得到混合物；将混合物置于双螺杆挤出机中进行熔融挤出，控制双螺杆挤出机的温度为180-190℃，螺杆转速为150-160rpm，熔融挤出后进行切割造粒，干燥，得到聚丙烯复合材料；
所述共混改性中，均聚聚丙烯、超分子添加剂、包裹微球、抗氧剂1010、聚乙烯蜡、轻质碳酸钙的重量比为100-110:2-2.5:8-10:0.2-0.3:0.1-0.15:10-12；
所述均聚聚丙烯在230℃、2.16kg下的熔体流动速率为10-12g/10min。
一种聚丙烯复合材料，由前述的制备方法制得。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）本发明的聚丙烯复合材料的制备方法，通过将淀粉微球、柠檬酸钠、六偏磷酸钠、聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液混合制成包裹微球，然后将包裹微球加入聚丙烯复合材料的制备中，能够提高制备的聚丙烯复合材料的力学强度，本发明制备的聚丙烯复合材料的悬臂梁缺口冲击强度为12.5-13.3kJ/m2，弯曲强度为44.8-46.2MPa，拉伸强度为36.8-38.4MPa；
（2）本发明的聚丙烯复合材料的制备方法，通过将超分子添加剂加入聚丙烯复合材料的制备中，能够提高制备的聚丙烯复合材料的透明度，本发明制备的聚丙烯复合材料的透光率为89.8-90.7%，雾度为4.3-4.8%；
（3）本发明的聚丙烯复合材料的制备方法，通过将淀粉微球、柠檬酸钠、六偏磷酸钠、聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液混合制成包裹微球，然后将包裹微球加入聚丙烯复合材料的制备中，能够提高制备的聚丙烯复合材料的热变形温度，本发明制备的聚丙烯复合材料的在0.45MPa下的热变形温度为135-138℃；
（4）本发明的聚丙烯复合材料的制备方法，通过将超分子添加剂加入聚丙烯复合材料的制备中，能够提高制备的聚丙烯复合材料的耐紫外线性，将本发明制备的聚丙烯复合材料置于氙灯下连续照射100d后，聚丙烯复合材料的悬臂梁缺口冲击强度为12.3-13.1kJ/m2，弯曲强度为44.6-46.1MPa，拉伸强度为36.7-38.4MPa，透光率为89.8-90.6%，雾度为4.3-4.9%；
（5）本发明的聚丙烯复合材料的制备方法，通过将淀粉微球、柠檬酸钠、六偏磷酸钠、聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液混合制成包裹微球，然后将包裹微球加入聚丙烯复合材料的制备中，能够提高制备的聚丙烯复合材料的耐低温性，将本发明制备的聚丙烯复合材料置于-30℃下静置100d后，聚丙烯复合材料的悬臂梁缺口冲击强度为12.3-13.3kJ/m2，弯曲强度为44.5-46.0MPa，拉伸强度为36.7-38.2MPa，透光率为89.6-90.5%，雾度为4.6-5.0%；
（6）本发明的聚丙烯复合材料的制备方法，通过将超分子添加剂加入聚丙烯复合材料的制备中，能够提高制备的聚丙烯复合材料的耐溶剂性，将本发明制备的聚丙烯复合材料完全浸泡于三氯甲烷中，在25℃下完全浸泡30d后，重量损失率为0.04-0.07%；
（7）本发明的聚丙烯复合材料的制备方法，通过将超分子添加剂加入聚丙烯复合材料的制备中，能够提高制备的聚丙烯复合材料的耐腐蚀性，将本发明制备的聚丙烯复合材料完全浸泡于质量分数为30%的盐酸水溶液中，在25℃下完全浸泡30d后，重量损失率为0-0.01%；将本发明制备的聚丙烯复合材料完全浸泡于质量分数为30%的氢氧化钠水溶液中，在25℃下完全浸泡30d后，重量损失率为0%。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
一种聚丙烯复合材料的制备方法，具体为：
1.制备超分子添加剂：将13g6-甲基异胞嘧啶、250g六亚甲基二异氰酸酯、60gN,N-二甲基甲酰胺加入密闭反应釜中，使用氮气置换3次后，将反应釜的温度控制至90℃，搅拌速度控制至100rpm，搅拌13h后，自然降低至室温，得到产物，将产物过滤后，使用正戊烷将滤渣洗涤2次，得到Upy分子；将5gUpy分子、2g纳米纤维素、3g膨润土、55gN,N-二甲基甲酰胺加入反应釜中，将反应釜的温度控制至105℃，搅拌速度控制至100rpm，搅拌15h后，得到产物，将产物过滤后，使用去离子水将滤渣洗涤2次，得到初级超分子添加剂；将9g初级超分子添加剂、2g海藻酸钠、5g羧甲基纤维素钠混合后进行球磨，控制球磨时的球料比为10:1，转速为300rpm，时间为25min，球磨结束得到超分子添加剂；
所述纳米纤维素的直径为20nm，长度为400nm；
2.制备包覆微球：将100g高直链玉米淀粉进行超声震荡，控制超声震荡的频率为50kHz，温度为70℃，时间为1.5h，超声震荡结束后与1000g去离子水、23g三乙醇胺加入反应釜中，将反应釜的温度控制至80℃，搅拌速度控制180rpm，搅拌30min后，加入1g环氧氯丙烷，继续搅拌2h，加入4g甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3g丙烯酸、3g烯烃基甘油醚磺酸盐，继续搅拌30min，将反应釜的温度降低至60℃，加入0.12g过硫酸钠，继续搅拌5h，加入3g十四烷基磺基甜菜碱，继续搅拌20min，缓慢倒入160g质量分数为18%的氯化钙水溶液，控制倒入速度为15g/min，倒入结束后继续搅拌1.5h，离心，控制离心时的转速为8000rpm，时间为5min，离心结束后将沉淀物置于110℃下烘干，得到淀粉微球；取100g淀粉微球、20g柠檬酸钠、6g六偏磷酸钠、14g质量分数为39%的聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液加入搅拌机中，控制搅拌机的温度为40℃，转速为100rpm，搅拌30min后，置于110℃下烘干，得到包裹微球；
3.共混改性：将100kg均聚聚丙烯、2kg超分子添加剂、8kg包裹微球、0.2kg抗氧剂1010、0.1kg聚乙烯蜡、10kg轻质碳酸钙投入高速搅拌器进行混合，控制高速搅拌器的搅拌速度为1200rpm，搅拌时间为4min，混合结束后得到混合物；将混合物置于双螺杆挤出机中进行熔融挤出，控制双螺杆挤出机的温度为180℃，螺杆转速为150rpm，熔融挤出后进行切割造粒，干燥，得到聚丙烯复合材料；
所述均聚聚丙烯在230℃、2.16kg下的熔体流动速率为10g/10min。
实施例2
一种聚丙烯复合材料的制备方法，具体为：
1.制备超分子添加剂：将14g6-甲基异胞嘧啶、255g六亚甲基二异氰酸酯、62gN,N-二甲基甲酰胺加入密闭反应釜中，使用氮气置换3次后，将反应釜的温度控制至92℃，搅拌速度控制至110rpm，搅拌14h后，自然降低至室温，得到产物，将产物过滤后，使用正戊烷将滤渣洗涤2次，得到Upy分子；将5.2gUpy分子、2.2g纳米纤维素、3.2g膨润土、58gN,N-二甲基甲酰胺加入反应釜中，将反应釜的温度控制至108℃，搅拌速度控制至110rpm，搅拌16h后，得到产物，将产物过滤后，使用去离子水将滤渣洗涤2次，得到初级超分子添加剂；将9.5g初级超分子添加剂、2.5g海藻酸钠、5.5g羧甲基纤维素钠混合后进行球磨，控制球磨时的球料比为11:1，转速为320rpm，时间为28min，球磨结束得到超分子添加剂；
所述纳米纤维素的直径为30nm，长度为500nm；
2.制备包覆微球：将102g高直链玉米淀粉进行超声震荡，控制超声震荡的频率为55kHz，温度为72℃，时间为1.8h，超声震荡结束后与1050g去离子水、24g三乙醇胺加入反应釜中，将反应釜的温度控制至82℃，搅拌速度控制190rpm，搅拌32min后，加入1.2g环氧氯丙烷，继续搅拌2.2h，加入4.2g甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3.2g丙烯酸、3.2g烯烃基甘油醚磺酸盐，继续搅拌32min，将反应釜的温度降低至62℃，加入0.13g过硫酸钠，继续搅拌5.2h，加入3.2g十四烷基磺基甜菜碱，继续搅拌25min，缓慢倒入165g质量分数为20%的氯化钙水溶液，控制倒入速度为18g/min，倒入结束后继续搅拌1.8h，离心，控制离心时的转速为9000rpm，时间为6min，离心结束后将沉淀物置于112℃下烘干，得到淀粉微球；取102g淀粉微球、22g柠檬酸钠、7g六偏磷酸钠、15g质量分数为40%的聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液加入搅拌机中，控制搅拌机的温度为42℃，转速为110rpm，搅拌32min后，置于112℃下烘干，得到包裹微球；
3.共混改性：将105kg均聚聚丙烯、2.2kg超分子添加剂、9kg包裹微球、0.25kg抗氧剂1010、0.12kg聚乙烯蜡、11kg轻质碳酸钙投入高速搅拌器进行混合，控制高速搅拌器的搅拌速度为1300rpm，搅拌时间为4.5min，混合结束后得到混合物；将混合物置于双螺杆挤出机中进行熔融挤出，控制双螺杆挤出机的温度为185℃，螺杆转速为155rpm，熔融挤出后进行切割造粒，干燥，得到聚丙烯复合材料；
所述均聚聚丙烯在230℃、2.16kg下的熔体流动速率为11g/10min。
实施例3
一种聚丙烯复合材料的制备方法，具体为：
1.制备超分子添加剂：将15g6-甲基异胞嘧啶、260g六亚甲基二异氰酸酯、65gN,N-二甲基甲酰胺加入密闭反应釜中，使用氮气置换4次后，将反应釜的温度控制至95℃，搅拌速度控制至120rpm，搅拌15h后，自然降低至室温，得到产物，将产物过滤后，使用正戊烷将滤渣洗涤3次，得到Upy分子；将5.5gUpy分子、2.5g纳米纤维素、3.5g膨润土、60gN,N-二甲基甲酰胺加入反应釜中，将反应釜的温度控制至110℃，搅拌速度控制至120rpm，搅拌17h后，得到产物，将产物过滤后，使用去离子水将滤渣洗涤3次，得到初级超分子添加剂；将10g初级超分子添加剂、3g海藻酸钠、6g羧甲基纤维素钠混合后进行球磨，控制球磨时的球料比为12:1，转速为350rpm，时间为30min，球磨结束得到超分子添加剂；
所述纳米纤维素的直径为40nm，长度为600nm；
2.制备包覆微球：将105g高直链玉米淀粉进行超声震荡，控制超声震荡的频率为60kHz，温度为75℃，时间为2h，超声震荡结束后与1100g去离子水、25g三乙醇胺加入反应釜中，将反应釜的温度控制至85℃，搅拌速度控制200rpm，搅拌35min后，加入1.5g环氧氯丙烷，继续搅拌2.5h，加入4.5g甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3.5g丙烯酸、3.5g烯烃基甘油醚磺酸盐，继续搅拌35min，将反应釜的温度降低至65℃，加入0.14g过硫酸钠，继续搅拌5.5h，加入3.5g十四烷基磺基甜菜碱，继续搅拌30min，缓慢倒入170g质量分数为20%的氯化钙水溶液，控制倒入速度为20g/min，倒入结束后继续搅拌2h，离心，控制离心时的转速为10000rpm，时间为7min，离心结束后将沉淀物置于115℃下烘干，得到淀粉微球；取105g淀粉微球、25g柠檬酸钠、8g六偏磷酸钠、16g质量分数为41%的聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液加入搅拌机中，控制搅拌机的温度为45℃，转速为120rpm，搅拌35min后，置于115℃下烘干，得到包裹微球；
3.共混改性：将110kg均聚聚丙烯、2.5kg超分子添加剂、10kg包裹微球、0.3kg抗氧剂1010、0.15kg聚乙烯蜡、12kg轻质碳酸钙投入高速搅拌器进行混合，控制高速搅拌器的搅拌速度为1400rpm，搅拌时间为5min，混合结束后得到混合物；将混合物置于双螺杆挤出机中进行熔融挤出，控制双螺杆挤出机的温度为190℃，螺杆转速为160rpm，熔融挤出后进行切割造粒，干燥，得到聚丙烯复合材料；
所述均聚聚丙烯在230℃、2.16kg下的熔体流动速率为12g/10min。
对比例1
采用实施例2所述的聚丙烯复合材料的制备方法，其不同之处在于：省略第1步制备超分子添加剂步骤，并在第3步共混改性步骤中省略超分子添加剂的使用。
对比例2
采用实施例2所述的聚丙烯复合材料的制备方法，其不同之处在于：省略第2步制备包覆微球步骤中省略将淀粉微球、柠檬酸钠、六偏磷酸钠、质量分数为40%的聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液混合，即将淀粉微球等量代替包裹微球用于第3步共混改性步骤中。
试验例1
对实施例1-3和对比例1-2制备的聚丙烯复合材料的悬臂梁缺口冲击强度、弯曲强度、拉伸强度、透光率、雾度、热变形温度进行测试，测试结果如下：
由上述结果可以看出，通过将淀粉微球、柠檬酸钠、六偏磷酸钠、聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液混合制成包裹微球，然后将包裹微球加入聚丙烯复合材料的制备中，能够提高制备的聚丙烯复合材料的悬臂梁缺口冲击强度、弯曲强度、拉伸强度、热变形温度，通过将超分子添加剂加入聚丙烯复合材料的制备中，能够提高制备的聚丙烯复合材料的透光率，降低雾度。
试验例2
将实施例1-3和对比例1-2制备的聚丙烯复合材料置于氙灯下连续照射100d，控制氙灯的功率为500W，连续照射结束后对悬臂梁缺口冲击强度、弯曲强度、拉伸强度、透光率、雾度进行测试，测试结果如下：
由上述结果可以看出，通过将超分子添加剂加入聚丙烯复合材料的制备中，能够提高制备的聚丙烯复合材料的耐紫外线性。
试验例3
将实施例1-3和对比例1-2制备的聚丙烯复合材料置于-30℃下静置100d后对悬臂梁缺口冲击强度、弯曲强度、拉伸强度、透光率、雾度进行测试，测试结果如下：
由上述结果可以看出，通过将淀粉微球、柠檬酸钠、六偏磷酸钠、聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液混合制成包裹微球，然后将包裹微球加入聚丙烯复合材料的制备中，能够提高制备的聚丙烯复合材料的耐低温性。
试验例4
取实施例1-3和对比例1-2制备的聚丙烯复合材料各200g，完全浸泡于三氯甲烷中，在25℃下完全浸泡30d后，取出用清水冲洗后烘干，分别称量重量作为有机溶剂处理后的重量，然后计算有机溶剂处理后的重量损失率，计算公式及计算结果如下：
有机溶剂处理后的重量损失率=（200-有机溶剂处理后的重量）/200×100%
试验例5
取实施例1-3和对比例1-2制备的聚丙烯复合材料各200g，完全浸泡于质量分数为30%的盐酸水溶液中，在25℃下完全浸泡30d后，取出用清水冲洗后烘干，分别称量重量作为酸处理后的重量，然后计算酸处理后的重量损失率，计算公式及计算结果如下：
酸处理后的重量损失率=（200-酸处理后的重量）/200×100%
试验例6
取实施例1-3和对比例1-2制备的聚丙烯复合材料各200g，完全浸泡于质量分数为30%的氢氧化钠水溶液中，在25℃下完全浸泡30d后，取出用清水冲洗后烘干，分别称量重量作为碱处理后的重量，然后计算碱处理后的重量损失率，计算公式及计算结果如下：
碱处理后的重量损失率=（200-碱处理后的重量）/200×100%
由上述结果可以看出，通过将超分子添加剂加入聚丙烯复合材料的制备中，能够提高制备的聚丙烯复合材料的耐溶剂性和耐腐蚀性。
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：制备超分子添加剂，制备包覆微球，共混改性；
所述制备超分子添加剂：将6-甲基异胞嘧啶、六亚甲基二异氰酸酯、第一次加入的N,N-二甲基甲酰胺加入密闭反应釜中，使用氮气置换后，将反应釜的温度控制至90-95℃，搅拌，然后自然降低至室温，得到产物，将产物过滤后，将滤渣洗涤，得到Upy分子；将Upy分子、纳米纤维素、膨润土、第二次加入的N,N-二甲基甲酰胺加入反应釜中，将反应釜的温度控制至105-110℃，搅拌，得到产物，将产物过滤后，将滤渣洗涤，得到初级超分子添加剂；将初级超分子添加剂、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠混合后进行球磨，得到超分子添加剂；
所述制备包覆微球，将高直链玉米淀粉进行超声震荡，超声震荡结束后与去离子水、三乙醇胺加入反应釜中，将反应釜的温度控制至80-85℃，搅拌，加入环氧氯丙烷，继续搅拌，加入甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、丙烯酸、烯烃基甘油醚磺酸盐，继续搅拌，将反应釜的温度降低至60-65℃，加入过硫酸钠，继续搅拌，加入十四烷基磺基甜菜碱，继续搅拌，缓慢倒入氯化钙水溶液，倒入结束后继续搅拌，离心，离心结束后将沉淀物烘干，得到淀粉微球；取淀粉微球、柠檬酸钠、六偏磷酸钠、聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液加入搅拌机中，搅拌，烘干，得到包覆微球；
所述共混改性，将均聚聚丙烯、超分子添加剂、包覆微球、抗氧剂1010、聚乙烯蜡、轻质碳酸钙投入高速搅拌器进行混合，混合结束后得到混合物；将混合物置于双螺杆挤出机中进行熔融挤出，切割造粒，干燥，得到聚丙烯复合材料。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备超分子添加剂中，6-甲基异胞嘧啶、六亚甲基二异氰酸酯、第一次加入的N,N-二甲基甲酰胺的重量比为13-15:250-260:60-65。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备超分子添加剂中，Upy分子、纳米纤维素、膨润土、第二次加入的N,N-二甲基甲酰胺的重量比为5-5.5:2-2.5:3-3.5:55-60；
所述纳米纤维素的直径为20-40nm，长度为400-600nm。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备超分子添加剂中，初级超分子添加剂、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠的重量比为9-10:2-3:5-6。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备包覆微球中，高直链玉米淀粉、去离子水、三乙醇胺、环氧氯丙烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、丙烯酸、烯烃基甘油醚磺酸盐、过硫酸钠、十四烷基磺基甜菜碱、氯化钙水溶液的重量比为100-105:1000-1100:23-25:1-1.5:4-4.5:3-3.5:3-3.5:0.12-0.14:3-3.5:160-170。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备包覆微球中，淀粉微球、柠檬酸钠、六偏磷酸钠、聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液的重量比为100-105:20-25:6-8:14-16。
7.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备包覆微球中，所述氯化钙水溶液中氯化钙的质量分数为18-22%；
所述聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液中聚二烯丙基二甲基氯化铵的质量分数为39-41%。
8.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备包覆微球中，所述氯化钙水溶液的倒入速度为15-20g/min。
9.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述共混改性中，均聚聚丙烯、超分子添加剂、包覆微球、抗氧剂1010、聚乙烯蜡、轻质碳酸钙的重量比为100-110:2-2.5:8-10:0.2-0.3:0.1-0.15:10-12；
所述均聚聚丙烯在230℃、2.16kg下的熔体流动速率为10-12g/10min。
10.一种聚丙烯复合材料，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。
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