專利名稱：一種增韌增強(qiáng)pp復(fù)合材料的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子復(fù)合材料以及材料的形態(tài)控制改性。屬于高分子材料的成型加 工和高分子材料改性領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚丙烯復(fù)合材料是由PP與填料混合而制備的，可以提高材料的耐熱性、耐蠕變性 能、尺寸穩(wěn)定性、硬度、剛性和強(qiáng)度等性能，使得PP作為結(jié)構(gòu)性材料成為可能。但是PP復(fù)合 材料中PP和填料的極性相差較大，兩相相容性差，需進(jìn)行增容，以利于填料增強(qiáng)等作用的 發(fā)揮；同時(shí)PP復(fù)合材料的韌性特別是沖擊韌性較差，限制了其應(yīng)用。工業(yè)生產(chǎn)中采用與彈 性體共混的方法來增韌，可是彈性體的引入，在增韌的同時(shí)，提高了制品的生產(chǎn)成本，又使 得制品的硬度、剛性、強(qiáng)度、耐熱性等寶貴性能受到了損失。近年來，PP增韌的機(jī)理和方法出現(xiàn)了一些新的發(fā)展，如通過加入β成核劑，對(duì)PP 進(jìn)行形態(tài)控制改性，進(jìn)而轉(zhuǎn)變PP的晶型，從而達(dá)到增加PP韌性的目的，為PP復(fù)合材料的增 韌技術(shù)的發(fā)展提供了新的可能性。本發(fā)明通過對(duì)加料順序、β成核劑加料方式以及加工工藝條件等進(jìn)行調(diào)整，將增 容劑的極性基團(tuán)對(duì)β成核劑的不良效果降至最低，從而為高強(qiáng)高韌、低成本PP復(fù)合材料的 制備提供一條新的途徑.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種增韌增強(qiáng)PP復(fù)合材料的新方法為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案首先按配方比例將PP、PP接枝物、 白云母以及加工助劑等準(zhǔn)確稱量后，使用高速攪拌機(jī)混合均勻，而后在雙輥混煉機(jī)上混 煉lOmin，再加入PP的β成核劑母?；鞜?min ；壓制成型，通冷水冷卻；成型后將制品在 120°C下處理3h即可。本發(fā)明通過改變?chǔ)鲁珊藙┑募尤腠樞蚝图尤敕绞?母粒形式)，并采用了迅速冷 卻和熱處理等工藝措施，在抑制β成核劑和PP接枝物中極性支鏈的反應(yīng)的基礎(chǔ)上，充分發(fā) 揮了接枝物增容劑的增容作用和β成核劑的轉(zhuǎn)變晶型的作用。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)聚丙烯復(fù)合材 料增韌增強(qiáng)的目的。本發(fā)明具有生產(chǎn)成本較低，可操作性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在達(dá)到增韌增強(qiáng)目的的同時(shí)，又使 得制品的硬度、剛性、強(qiáng)度、耐熱性等寶貴性能得到了一定程度的提高，避免了采用彈性體 對(duì)PP復(fù)合材料進(jìn)行增韌可能出現(xiàn)的問題。


圖1 PP復(fù)合材料的DSC升溫曲線圖。圖2 PP復(fù)合材料的WAXD圖。
具體實(shí)施例方式
將PP、PP接枝物、白云母以及加工助劑等按配方準(zhǔn)確稱量，在llOOr/min的高速攪 拌機(jī)中高速攪拌5min后，在雙輥混煉機(jī)上混煉，前輥溫度為170°C，后輥為165°C，混煉時(shí)間 lOmin，再加入PP的β成核劑母粒繼續(xù)混煉5min ；混煉后的產(chǎn)物采用模壓成型，模壓設(shè)備 為平板硫化機(jī)；熱壓成型條件，溫度180°C、放氣三次，保持壓力10MPa、保壓時(shí)間10min ； 冷壓成型條件，通冷水冷卻、壓力10MPa、時(shí)間10min 成型后將制品在120°C下處理池。
權(quán)利要求
1.一種增韌增強(qiáng)PP復(fù)合材料的新方法，，其特征是本發(fā)明首先利用常規(guī)方法對(duì)PP復(fù) 合材料進(jìn)行增容；而后以母粒的形式在復(fù)合體系引入β成核劑；成型過程中采用冷水冷 卻，成型后120°C熱處理池。由于采用了不同的加料順序、加料方式以及加工成型工藝，抑 制了 β成核劑和接枝物極性單體的反應(yīng)，利于β晶型PP的生成。使得體系中的增容劑和 β成核劑的作用都得到了較為充分的發(fā)揮，達(dá)到了在不使用彈性體的情況下對(duì)PP復(fù)合材 料進(jìn)行增韌增強(qiáng)的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，PP是指均聚型PP；填料除白云母外，也可是PP的常用填料如 金云母、滑石粉、碳酸鈣、玻璃纖維、二氧化硅、木纖維、竹纖維、晶須等；PP接枝物除PP接枝 馬來酸酐外，還可以是PP和其他極性單體如AA、MMA、GMA等的接枝共聚物；而β成核劑可 以是稀土類、芳香胺類、二酸類和稠環(huán)芳烴類。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，體系的配方組成可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，但復(fù)合材料的性能會(huì)產(chǎn) 生變化，如適度增加填料含量，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度增加，而沖擊強(qiáng)度下降。
4.復(fù)合材料的成型方法可采用除壓制成型外的其他成型方法，如注射成型、擠出成型等。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種增韌增強(qiáng)PP復(fù)合材料的新方法，屬于高分子材料成型加工和高聚物改性領(lǐng)域。本發(fā)明首先對(duì)PP/白云母復(fù)合材料進(jìn)行增容，配方組成(質(zhì)量份數(shù))為PP，100份；白云母，20份；PP-g-MAH，10份；加工助劑，0.5-2份。進(jìn)而引人PP的β成核劑母粒，成核劑為體系中PP總質(zhì)量的0.3％。采用壓制成型，成型后的樣條或制品在120℃下熱處理3h。研究表明，本發(fā)明通過改變?chǔ)鲁珊藙┑募尤腠樞蚝头绞?，既充分發(fā)揮了接枝物的增容作用；又使得β成核劑的作用得以體現(xiàn)，迅速冷卻和熱處理等工藝措施的采用，更利于β晶型PP的生成，起到了增韌作用。實(shí)現(xiàn)了對(duì)PP復(fù)合材料增韌增強(qiáng)的目的。
文檔編號(hào)C08L23/12GK102070826SQ20101057092
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者劉曉亞, 史明, 王瑋 申請(qǐng)人:江南大學(xué)