本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域,涉及多聚物的復(fù)合材料,尤其涉及一種有機(jī)硅復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù):
聚丙烯無毒、無味,密度小,強(qiáng)度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯,可在100℃左右使用。具有良好的介電性能和高頻絕緣性且不受濕度影響,但低溫時(shí)變脆,不耐磨、易老化。常見的酸、堿等有機(jī)溶劑對(duì)它幾乎不起作用,可用于食具。如何將填料粒子與聚丙烯更好的相容,是決定復(fù)合材料品質(zhì)的關(guān)鍵因素。影響聚合物無機(jī)納米復(fù)合材料性能的關(guān)鍵因素主要包括:無機(jī)納米粒子與聚合物基體之間的容性;納米粒子在聚合物基體中的分散狀態(tài);二者界面間的和互作用。然而,由于納米粒子自身的團(tuán)聚效應(yīng),致使其難以均勻地分散在聚合物基體中形成納米復(fù)合材料。因此,為了改善無機(jī)納米粒子在聚合物基體中的分散及界面間相互作用力,通常需要對(duì)無機(jī)納米粒子表面進(jìn)行共價(jià)或非共價(jià)鍵功能化改性。共價(jià)鍵功能化改性是目前最為廣泛、有效的改性方法,相比較于非共價(jià)鍵改性,改性劑分子主要通過共價(jià)鍵作用和無機(jī)納米粒子連接在一起,其相互作用強(qiáng),結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。同時(shí)還可以通過共價(jià)鍵改性在無機(jī)納米粒子表面引入活性官能團(tuán)或位點(diǎn),進(jìn)一步通過接枝或原位聚合方法制備聚合物納米復(fù)合材料,有利于獲得分散性好、相互作用力強(qiáng)、性能優(yōu)異的聚合物納米復(fù)合材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于改善填料粒子在聚合物中的分散性,提高成品的穩(wěn)定性,提供一種有機(jī)硅復(fù)合材料及其制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。
一種有機(jī)硅復(fù)合材料,它是由下述重量份的原料組成的:
聚二甲基硅氧烷0.2-0.8、烯丙基聚乙二醇2-3.5、乙酰丙酮鋅0.8-1.2、偶氮二甲酰胺0.1-0.2、八水氧氯化鋯7-9、堿纖維素0.8-1、十二烷基硫醇0.7-2、正硅酸乙酯7-8.5、辛基異噻唑啉酮0.5-0.9、丙酸鈣1-2、羊毛脂鎂皂0.8-2、8-羥基喹啉銅0.6-1、碳酸二甲酯10-30、苯甲酸鈉0.7-1、高密度聚丙烯80-90,葵二酸二辛脂0.5-1、尾砂10-15。
進(jìn)一步地,它是由下述重量份的原料組成的:
聚二甲基硅氧烷0.7、烯丙基聚乙二醇3、乙酰丙酮鋅1、偶氮二甲酰胺0.15、八水氧氯化鋯8、堿纖維素0.9、十二烷基硫醇1、正硅酸乙酯8、辛基異噻唑啉酮0.6、丙酸鈣1.5、羊毛脂鎂皂1.3、8-羥基喹啉銅0.9、碳酸二甲酯13、苯甲酸鈉0.8、高密度聚丙烯87,葵二酸二辛脂0.7、尾砂13。
一種有機(jī)硅復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)取上述八水氧氯化鋯,加入到其重量30-45倍的、25-30%的硝酸溶液中,升高溫度為70-83℃,保溫?cái)嚢?0-33分鐘,加入上述尾砂及苯甲酸鈉,攪拌反應(yīng)0.5-1小時(shí),過濾,在50-60℃下真空干燥1-2小時(shí),得改性填料;
(2)將上述8-羥基喹啉銅、羊毛脂鎂皂混合,加入到混合料重量14-20倍的無水乙醇中,攪拌均勻,升高溫度為70-75℃,保溫?cái)嚢?0-20分鐘,加入上述辛基異噻唑啉酮,攪拌至常溫,得抑菌醇液;
(3)將上述正硅酸乙酯、過氯乙烯樹脂加入到其重量30-35倍的、30-35%的乙醇溶液中,攪拌均勻,滴加濃度為20-23%的氨水,調(diào)節(jié)pH為10-13,升高溫度為75-85℃,加入上述抑菌醇液,保溫?cái)嚢?.5-1小時(shí),加入上述乙酰丙酮鋅,攪拌至常溫,得硅溶膠;
(4)將上述改性填料、丙酸鈣混合,加入到硅溶膠中,加入上述聚二甲基硅氧烷,超聲10-15分鐘,送入到烘箱中,在60-70℃下干燥完全,得改性有機(jī)硅填料;
(5)將上述改性有機(jī)硅填料與剩余各原料混合,攪拌均勻,送入擠出機(jī),熔融擠出,冷卻,即得所述復(fù)合材料。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明加入的采用正硅酸乙酯為前驅(qū)體,制備的改性有機(jī)硅填料具有很好的相容性,可以有效的降低填料粒子在聚合物中的分散性,提高成品的穩(wěn)定性強(qiáng)度,本發(fā)明的復(fù)合材料加入了丙酸鈣,辛基異噻唑啉酮等,還提高了其抑菌防腐性能,有效的降低了老化,本發(fā)明的復(fù)合材料使用壽命長久,綜合性能優(yōu)越。
具體實(shí)施方式
以下是本發(fā)明的實(shí)施例一。
一種有機(jī)硅復(fù)合材料,它是由下述重量份的原料組成的:
聚二甲基硅氧烷0.2、烯丙基聚乙二醇2、乙酰丙酮鋅0.8、偶氮二甲酰胺0.1、八水氧氯化鋯7、堿纖維素0.8、十二烷基硫醇0.7、正硅酸乙酯7、辛基異噻唑啉酮0.5、丙酸鈣1、羊毛脂鎂皂0.8、8-羥基喹啉銅0.6、碳酸二甲酯10、苯甲酸鈉0.7、高密度聚丙烯80,葵二酸二辛脂0.5、尾砂10。
以下是本發(fā)明的實(shí)施例二。
一種有機(jī)硅復(fù)合材料,它是由下述重量份的原料組成的:
聚二甲基硅氧烷0.7、烯丙基聚乙二醇3、乙酰丙酮鋅1、偶氮二甲酰胺0.15、八水氧氯化鋯8、堿纖維素0.9、十二烷基硫醇1、正硅酸乙酯8、辛基異噻唑啉酮0.6、丙酸鈣1.5、羊毛脂鎂皂1.3、8-羥基喹啉銅0.9、碳酸二甲酯13、苯甲酸鈉0.8、高密度聚丙烯87,葵二酸二辛脂0.7、尾砂13。
以下是本發(fā)明的實(shí)施例三。
一種有機(jī)硅復(fù)合材料,它是由下述重量份的原料組成的:
聚二甲基硅氧烷0.8、烯丙基聚乙二醇3.5、乙酰丙酮鋅1.2、偶氮二甲酰胺0.2、八水氧氯化鋯9、堿纖維素1、十二烷基硫醇2、正硅酸乙酯8.5、辛基異噻唑啉酮0.9、丙酸鈣2、羊毛脂鎂皂2、8-羥基喹啉銅1、碳酸二甲酯30、苯甲酸鈉1、高密度聚丙烯90,葵二酸二辛脂1、尾砂15。
一種有機(jī)硅復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)取上述八水氧氯化鋯,加入到其重量37倍的、27%的硝酸溶液中,升高溫度為77℃,保溫?cái)嚢?3分鐘,加入上述尾砂及苯甲酸鈉,攪拌反應(yīng)0.7小時(shí),過濾,在55℃下真空干燥1小時(shí),得改性填料;
(2)將上述8-羥基喹啉銅、羊毛脂鎂皂混合,加入到混合料重量17倍的無水乙醇中,攪拌均勻,升高溫度為73℃,保溫?cái)嚢?3分鐘,加入上述辛基異噻唑啉酮,攪拌至常溫,得抑菌醇液;
(3)將上述正硅酸乙酯、過氯乙烯樹脂加入到其重量33倍的、32%的乙醇溶液中,攪拌均勻,滴加濃度為21%的氨水,調(diào)節(jié)pH為11,升高溫度為77℃,加入上述抑菌醇液,保溫?cái)嚢?.7小時(shí),加入上述乙酰丙酮鋅,攪拌至常溫,得硅溶膠;
(4)將上述改性填料、丙酸鈣混合,加入到硅溶膠中,加入上述聚二甲基硅氧烷,超聲13分鐘,送入到烘箱中,在65℃下干燥完全,得改性有機(jī)硅填料;
(5)將上述改性有機(jī)硅填料與剩余各原料混合,攪拌均勻,送入擠出機(jī),熔融擠出,冷卻,即得所述復(fù)合材料。
性能測(cè)試:
拉伸強(qiáng)度29.8MPa;斷裂伸長率345%。