專利名稱：抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚丙烯復(fù)合物，特別涉及抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米 復(fù)合物，以及該納米復(fù)合物的制備方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯由于具有優(yōu)良的物理、化學(xué)性能以及價格低廉等特點，自1957年工業(yè)化以 來得到廣泛應(yīng)用。但是聚丙烯在紫外光照射條件下易老化，限制了其在產(chǎn)業(yè)方面的應(yīng)用。通 常采用共混改性的方法往聚丙烯中添加抗老化助劑，制備得到的納米復(fù)合物是提高聚丙烯 抗老化的一種途徑。由于納米尺度效應(yīng)和對光的屏蔽作用，使聚丙烯與粘土納米復(fù)合物具 有良好的抗老化性。目前國內(nèi)外關(guān)于聚合物與粘土納米復(fù)合物的研究較多，但主要是提高其力學(xué)性能 方面，對制備抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物的研究未見報導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物。本發(fā)明的再一目的是通過采用熔體插層的方法，利用雙螺桿擠出機，讓聚丙烯均 聚物的鏈插入到準(zhǔn)二維層狀硅酸鹽粘土片層之間并使其解離或部分解離，以提供一種抗老 化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物的制備方法。本發(fā)明的抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物，以重量百分?jǐn)?shù)計， 其組分和含量為聚丙烯均聚物 90 99. 5%納米有機化蒙脫土 0. 5 10%所述的納米有機化蒙脫土的粒徑為50 200nm。當(dāng)上述的納米有機化蒙脫土在納米復(fù)合物中的重量百分?jǐn)?shù)低于0. 5時，所得抗老 化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物的抗老化性改善不明顯；當(dāng)納米有機化蒙脫 土在納米復(fù)合物中的重量百分?jǐn)?shù)超過10%時，所得抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的 納米復(fù)合物中的納米有機化蒙脫土不能均勻分散在聚丙烯均聚物基體中。所述的納米有機化蒙脫土是由一種層狀硅酸鹽礦物鈉基蒙脫土經(jīng)過有機化處理 后得到的。所述的有機化處理方法為將陽離子交換總?cè)萘繛閘OOmeq/lOOg的鈉基蒙脫土 IOg與800g的水混合，待鈉基蒙脫土在水中分散均勻后攪拌(一般為0. 5 1小時)，得到 含有鈉基蒙脫土的懸浮液A ；將濃鹽酸Ig(質(zhì)量濃度為36% )和2g雙氫化牛脂二甲基氯化 銨與200g的水混合，升溫至80°C攪拌，直至形成均勻的質(zhì)子化溶液B ；然后在溫度為80°C 下，將質(zhì)子化溶液B全部滴加到懸浮液A中，攪拌3小時，冷卻、水洗、干燥、機械粉碎、真空 干燥得到納米有機化蒙脫土。
本發(fā)明的抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物的制備方法，以重量 百分?jǐn)?shù)計，按如下順序步驟進行將90 99. 5%的聚丙烯均聚物和0. 5 10%納米有機化 蒙脫土進行均勻混合得到混合物，然后將混合物用雙螺桿擠出機在溫度為180 210°C下 擠出得到抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物；所得抗老化的聚丙烯與納米 有機化蒙脫土的納米復(fù)合物可進一步進行鑄帶、造粒。本發(fā)明通過雙螺桿擠出機將聚丙烯均聚物與納米有機化蒙脫土共混，讓聚丙烯均 聚物的鏈插入到準(zhǔn)二維層狀硅酸鹽礦物蒙脫土片層之間并使其解離或部分解離；所得抗老 化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物的抗老化性好，在365nm的紫外光輻照條件 下，用納米復(fù)合物中的羰基指數(shù)的大小來表征納米復(fù)合物的抗老化性，如圖1所示。本發(fā)明 的抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物在365nm紫外光輻照下的光氧化降 解速率小于聚丙烯均聚物。


圖1.聚丙烯均聚物與本發(fā)明實施例1 4的抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫 土的納米復(fù)合物的羰基指數(shù)隨輻照時間變化圖。圖中1為聚丙烯均聚物；2為聚丙烯/納米有機化蒙脫土 = 99. 5/0. 5 ；3為聚丙 烯/納米有機化蒙脫土 = 98. 0/2. 0 ；4為聚丙烯/納米有機化蒙脫土 = 95. 0/5. 0 ；5為聚丙 烯/納米有機化蒙脫土 = 90. 0/10。
具體實施例方式本發(fā)明擬通過下述實施例和對比例簡單說明本發(fā)明的特點，但不能認(rèn)為本發(fā)明僅 僅限于實施例的內(nèi)容。在以下實施例中聚丙烯均聚物為PPS1003(北京燕山石油化工有限公司)；鈉基蒙脫土(MMT)為浙 江豐虹粘土化工有限公司產(chǎn)品。實施例1將層狀硅酸鹽礦物鈉基蒙脫土進行有機化處理將陽離子交換總?cè)萘繛?100meq/100g的鈉基蒙脫土 IOg與800g的水混合，待鈉基蒙脫土在水中分散均勻后攪拌 0. 5小時，得到含有鈉基蒙脫土的懸浮液A ；將濃鹽酸Ig(質(zhì)量濃度為36% )和2g雙氫化 牛脂二甲基氯化銨與200g的水混合，升溫至80°C攪拌，直至形成均勻的質(zhì)子化溶液B ；然后 在溫度為80°C下，將質(zhì)子化溶液B全部滴加到懸浮液A中，攪拌3小時，冷卻、水洗、干燥、機 械粉碎、真空干燥得到粒徑為50 200nm的納米有機化蒙脫土。以重量百分?jǐn)?shù)計，將99. 5%的聚丙烯均聚物和0. 5%的納米有機化蒙脫土進行均 勻混合得到混合物，然后將混合物用雙螺桿擠出機在溫度為180 210°C下擠出進行熔融 插層共混，得到抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物；所得抗老化的聚丙烯 與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物的老化性能見圖1中的2所示。實施例2納米有機化蒙脫土同實施例1。以重量百分?jǐn)?shù)計，將98%的聚丙烯均聚物和2%的納米有機化蒙脫土進行均勻混合得到混合物，然后將混合物用雙螺桿擠出機在溫度為180 210°C下擠出進行熔融插層 共混，得到抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物；所得抗老化的聚丙烯與納 米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物的老化性能見圖1中的3所示。實施例3納米有機化蒙脫土同實施例1。以重量百分?jǐn)?shù)計，將95%的聚丙烯均聚物和5%的納米有機化蒙脫土進行均勻混 合得到混合物，然后將混合物用雙螺桿擠出機在溫度為180 210°C下擠出進行熔融插層 共混，得到抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物；所得抗老化的聚丙烯與納 米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物的老化性能見圖1中的4所示。實施例4納米有機化蒙脫土同實施例1。以重量百分?jǐn)?shù)計，將90%的聚丙烯均聚物和10%的納米有機化蒙脫土進行均勻 混合得到混合物，然后將混合物用雙螺桿擠出機在溫度為180 210°C下擠出進行熔融插 層共混，得到抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物；所得抗老化的聚丙烯與 納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物的老化性能見圖1中的5所示。
權(quán)利要求
一種抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物，其特征是以重量百分?jǐn)?shù)計，該納米復(fù)合物的組分和含量為聚丙烯均聚物90～99.5％納米有機化蒙脫土0.5～10％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物，其特征 是所述的納米有機化蒙脫土是由一種層狀硅酸鹽礦物鈉基蒙脫土經(jīng)過有機化處理后得到 的；所述的有機化處理方法為將陽離子交換總?cè)萘繛閘OOmeq/lOOg的鈉基蒙脫土 IOg與 SOOg的水混合，待鈉基蒙脫土在水中分散均勻后攪拌，得到含有鈉基蒙脫土的懸浮液A ；將 濃鹽酸Ig和2g雙氫化牛脂二甲基氯化銨與200g的水混合，升溫至80°C攪拌，直至形成均 勻的質(zhì)子化溶液B ；然后在溫度為80°C下，將質(zhì)子化溶液B全部滴加到懸浮液A中，攪拌，冷 卻、水洗、干燥、機械粉碎、真空干燥得到納米有機化蒙脫土。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物，其 特征是所述的納米有機化蒙脫土的粒徑為50 200nm。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1 3任意一項所述的抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的 納米復(fù)合物的制備方法，以重量百分?jǐn)?shù)計，按如下順序步驟進行將90 99. 5%的聚丙烯 均聚物和0. 5 10%納米有機化蒙脫土進行均勻混合得到混合物，然后將混合物用雙螺桿 擠出機在溫度為180 210°C下擠出得到抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合 物。 全文摘要
本發(fā)明涉及聚丙烯復(fù)合物，特別涉及抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物，以及該納米復(fù)合物的制備方法。以重量百分?jǐn)?shù)計，將90～99.5的聚丙烯均聚物和0.5～10納米有機化蒙脫土進行均勻混合得到混合物，然后將混合物用雙螺桿擠出機在溫度為180～210℃下擠出得到抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物。本發(fā)明的抗老化的聚丙烯與納米有機化蒙脫土的納米復(fù)合物在365nm紫外光輻照下的光氧化降解速率小于純聚丙烯。
文檔編號C08K9/04GK101928428SQ20091008671
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者周麗娟, 張秀芹, 李榮波, 王篤金, 趙瑩 申請人:中國科學(xué)院化學(xué)研究所