專利名稱：一種改性聚丙烯復合材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種改性聚丙烯復合材料及其制備方法，具體涉及一種納米蒙脫土、 中空玻璃微球填充改性聚丙烯復合材料及其制備方法，屬于高分子材料技術領域，適合制造汽車儀表板、門護板、保險杠、立柱護板等部件。
背景技術：
納米蒙脫土主要成分是硅酸鹽，片層的厚度一般在IOOnm以下。當它們的單個的片層均勻分散聚丙烯基體中，復合材料的性能指標會有所提升。有關聚丙烯熔體插層的研究較少，其原因可能是非極性的聚丙烯分子很難插入到極性很強的層狀硅酸鹽片層中，本發(fā)明通過加入中空玻璃微球，提高復合材料的流動性，使聚丙烯分子較容易插入到納米蒙脫土的硅酸鹽片層中。加入中空玻璃微球同時可以減輕復合材料的密度。改性聚丙烯材料在汽車零部件上大量使用，本發(fā)明提供了一種高剛性、高抗沖、低密度的聚丙烯復合材料，對于汽車材料以塑代鋼、節(jié)能減排，有著重要的作用。相關專利CN101747553A納米蒙脫土改性交聯(lián)聚乙烯電力電纜絕緣料及其制備方法CN1438255納米蒙脫土 -苯乙烯原位插層聚合物的制備方法CN101081928 一種聚酰胺/納米蒙脫土母料的制備方法CN1931921 一種尼龍MXD6/納米蒙脫土復合材料的制備方法CN101775173A 一種聚丙烯復合材料及其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種高剛性、高抗沖、高熱變形溫度、低密度的聚丙烯復合材料及其制備方法。本發(fā)明將納米蒙脫土與中空玻璃混合填充至聚丙烯材料，以提高聚丙烯復合材料的剛性，同時降低了聚丙烯復合材料的密度。具體來說，本發(fā)明的目的在于提供一種具體技術方案如下一種改性聚丙烯復合材料，按照質量配比混合組分，包括40 90wt%聚丙烯、0 30wt%增韌劑、1 5wt%的中空玻璃微球、1 納米蒙脫土、0. 3 0. 5 丨％的抗氧劑、Iwt %的色母粒、0. 5 3wt%的相容劑。進一步地，所述聚丙烯材料為均聚聚丙烯和/或共聚聚丙烯。進一步地，所述增韌劑為下列聚合物中的一種或多種乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、氫化的乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和丙烯-乙烯接枝共聚物。進一步地，所述中空玻璃微球密度為0. 125g/cc 0. 60g/cc，軟化溫度為600°C， 抗壓強度為 250psi-18000psi。
進一步地，所述納米蒙脫土中蒙脫石含量為96% 98%，且平均晶片厚度小于 25nm。進一步地，所述抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168復配而成。進一步地，所述相容劑為下列相容劑中的一種或多種馬來酸酐、硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸脂偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑。上述改性聚丙烯復合材料的制備方法，采用如下步驟(1)按質量配比稱取原料；(2)將納米蒙脫土、聚丙烯、相容劑在高速攪拌機下混合攪拌5min，再將聚丙烯、 增韌劑、抗氧劑、色母粒加入攪拌機攪拌lOmin，將混合物料加入雙螺桿擠出機主喂料料斗中；(3)在雙螺桿側喂料口處填加中空玻璃微球；(4)設定雙螺桿擠出機各溫區(qū)溫度以及主機轉速；( 擠出造粒，干燥切粒。進一步地，步驟(4)中設定雙螺桿擠出機各溫區(qū)溫度以及主機轉速為一區(qū) 170°C，二區(qū) 180°C，三區(qū) 185 °C，四區(qū) 190°C，五區(qū) 195°C，六區(qū) 200°C，七區(qū) 200°C，八區(qū) 190°C，九區(qū) 185°C，主機轉速 100 200rpm。與目前現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明通過加入中空玻璃微球，提高復合材料的流動性，使聚丙烯分子較容易插入到納米蒙脫土的硅酸鹽片層中。加入中空玻璃微球同時可以減輕復合材料的密度
具體實施例方式下面對本發(fā)明進行詳細描述，其為本發(fā)明多種實施方式中的一種優(yōu)選實施例。實施例1 將5wt%聚丙烯，的納米蒙脫土，1.5Wt%的馬來酸酐加入高速攪拌機中攪拌5min，再將78 1%聚丙烯，IOwt % POE，Iwt %的色母粒，0. 5wt %的抗氧劑加入攪拌機中攪拌lOmin，將上述混合物料加入雙螺桿擠出機主喂料中，在雙螺桿專用側喂料口處填加 3wt%的中空玻璃微球，加工溫度設定如下一區(qū) 170°C，二區(qū) 180°C，三區(qū) 185°C，四區(qū) 190°C，五區(qū) 195°C，六區(qū) 200°C，七區(qū) 200°C，八區(qū) 190°C，九區(qū) 185°C，主機轉速 150rpm。實施例2 將5wt %聚丙烯，3wt %的納米蒙脫土，1. 5wt %的馬來酸酐加入高速攪拌機中攪拌5min，再將76 丨％聚丙烯，IOwt % POE，Iwt %的色母粒，0. 5wt %的抗氧劑加入攪拌機中攪拌lOmin，將上述混合物料加入雙螺桿擠出機主喂料中，在雙螺桿專用側喂料口處填加 3wt%的中空玻璃微球，加工溫度設定如下一區(qū) 170°C，二區(qū) 180°C，三區(qū) 185°C，四區(qū) 190°C，五區(qū) 195°C，六區(qū) 200°C，七區(qū) 200°C，八區(qū) 190°C，九區(qū) 185°C，主機轉速 150rpm。實施例3 將5wt%聚丙烯，5wt%的納米蒙脫土，1.5Wt%的馬來酸酐加入高速攪拌機中攪拌5min，再將74 1%聚丙烯，IOwt % POE，Iwt %的色母粒，0. 5wt %的抗氧劑加入攪拌機中
4攪拌lOmin，將上述混合物料加入雙螺桿擠出機主喂料中，在雙螺桿專用側喂料口處填加 3wt%的中空玻璃微球，加工溫度設定如下一區(qū) 170°C，二區(qū) 180°C，三區(qū) 185°C，四區(qū) 190°C，五區(qū) 195°C，六區(qū) 200°C，七區(qū) 200°C，八區(qū)190°C，九區(qū)185°C，主機轉速150rpm對比例1(現(xiàn)有材料)IOwt %的滑石粉，1. 5wt%的馬來酸酐，77 丨％聚丙烯，IOwt % P0E，lwt%的色母粒，0. 5wt%的抗氧劑加入攪拌機中攪拌15min，加工溫度設定如下一區(qū) 170°C，二區(qū) 180°C，三區(qū) 185°C，四區(qū) 190°C，五區(qū) 195°C，六區(qū) 200°C，七區(qū) 200°C，八區(qū)190°C，九區(qū)185°C，主機轉速150rpm實施例與對比例性能參數(shù)對比
權利要求
1.一種改性聚丙烯復合材料，其特征在于，按照質量配比混合組分，包括40 90wt% 聚丙烯、0 30襯％增韌劑、1 5wt%的中空玻璃微球、1 5襯％的納米蒙脫土、0. 3 0. 5wt%的抗氧劑、lwt%的色母粒、0. 5 3wt%的相容劑。
2.如權利要求1所述的改性聚丙烯復合材料，其特征在于，所述聚丙烯材料為均聚聚丙烯和/或共聚聚丙烯。
3.如權利要求1或2所述的改性聚丙烯復合材料，其特征在于，所述增韌劑為下列聚合物中的一種或多種乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、氫化的乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和丙烯-乙烯接枝共聚物。
4.如權利要求1-3中任一項所述的改性聚丙烯復合材料，其特征在于，所述中空玻璃微球密度為0. 125g/cc 0. 60g/cc，軟化溫度為600°C，抗壓強度為250psi-18000psi。
5.如權利要求1-4中任一項所述的改性聚丙烯復合材料，其特征在于，所述納米蒙脫土中蒙脫石含量為96% 98%，且平均晶片厚度小于25nm。
6.如權利要求1-5中任一項所述的改性聚丙烯復合材料，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168復配而成。
7.如權利要求1-6中任一項所述的改性聚丙烯復合材料，其特征在于，所述相容劑為下列相容劑中的一種或多種馬來酸酐、硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸脂偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑。
8.如權利要求1-7所述改性聚丙烯復合材料的制備方法，其特征在于，采用如下步驟(1)按質量配比稱取原料；(2)將納米蒙脫土、聚丙烯、相容劑在高速攪拌機下混合攪拌5min，再將聚丙烯、增韌劑、抗氧劑、色母粒加入攪拌機攪拌lOmin，將混合物料加入雙螺桿擠出機主喂料料斗中；(3)在雙螺桿側喂料口處填加中空玻璃微球；(4)設定雙螺桿擠出機各溫區(qū)溫度以及主機轉速；(5)擠出造粒，干燥切粒。
9.如權利要求8所述改性聚丙烯復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(4)中設定雙螺桿擠出機各溫區(qū)溫度以及主機轉速為一區(qū)170°C，二區(qū)180°C，三區(qū)185°C，四區(qū)190°C， 五區(qū)195°C，六區(qū)200°C，七區(qū)200°C，八區(qū)190°C，九區(qū)185°C，主機轉速100 200rpm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改性聚丙烯復合材料及其制備方法，包括按質量配比稱取原料；將納米蒙脫土、聚丙烯、相容劑在高速攪拌機下混合攪拌5min，再將聚丙烯、增韌劑、抗氧劑、色母粒加入攪拌機攪拌10min，將混合物料加入雙螺桿擠出機主喂料料斗中；在雙螺桿側喂料口處填加中空玻璃微球；設定雙螺桿擠出機各溫區(qū)溫度以及主機轉速；擠出造粒，干燥切粒。
文檔編號C08L23/12GK102336968SQ20111027909
公開日2012年2月1日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權日2011年9月20日
發(fā)明者方舟, 李進 申請人:奇瑞汽車股份有限公司