本發(fā)明涉及多聚物復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高彈性疏水型復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯無(wú)毒、無(wú)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。適于制作一般機(jī)械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件。常見(jiàn)的酸、堿等有機(jī)溶劑對(duì)它幾乎不起作用，可用于食具；然后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(wú)機(jī)納米復(fù)合材料性能的關(guān)鍵因素主要色括：無(wú)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(wú)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(wú)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(guò)共價(jià)鍵作用和無(wú)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(guò)共價(jià)鍵改性在無(wú)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(guò)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，提供一種高彈性疏水型復(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。
一種高彈性疏水型復(fù)合材料，它是由下述重量份的原料組成的：
硫化亞錫0.6-1、聚苯并咪唑1-2、聚四氟乙烯15-20、納米氧化鋅8-12、氟化環(huán)氧樹(shù)脂10-15、氫氧化鋁7-9、澳化環(huán)氧樹(shù)脂10-13、高密度聚丙烯100-120、鉬酸銨1-2、六甲基磷酰三胺0.5-1、膨潤(rùn)土10-13、十二烷基磺酸鈉0.7-1、蓖麻酸鈣1-2、二乙烯基苯0.1-0.2、棕櫚蠟3-4、烯基琥珀酸酐0.8-2。
進(jìn)一步地，它是由下述重量份的原料組成的：
硫化亞錫0.8、聚苯并咪唑1.3、聚四氟乙烯17、納米氧化鋅9、氟化環(huán)氧樹(shù)脂13、氫氧化鋁8、澳化環(huán)氧樹(shù)脂11.5、高密度聚丙烯113、鉬酸銨1.8、六甲基磷酰三胺0.7、膨潤(rùn)土11、十二烷基磺酸鈉0.9、蓖麻酸鈣1.3、二乙烯基苯0.15、棕櫚蠟3、烯基琥珀酸酐1.3。
一種高彈性疏水型復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）取上述烯基琥珀酸酐，加入到其重量17-20倍的去離子水中，攪拌均勻，升高溫度為54-60℃，保溫?cái)嚢?-10分鐘，加入上述鉬酸銨，攪拌均勻，得酸酐水溶液；
（2）將上述蓖麻酸鈣加入到其重量20-34倍的無(wú)水乙醇中，攪拌均勻，升高溫度為70-75℃，保溫?cái)嚢?-10分鐘，加入上述聚苯并咪唑，攪拌至常溫，與上述二乙烯基苯混合，超聲2-3分鐘，得交聯(lián)醇液；
（3）將上述膨潤(rùn)土在700-750℃下煅燒1-2小時(shí)，冷卻，磨成細(xì)粉，加入到3-5mol/l的硫酸溶液中，浸泡40-50分鐘，過(guò)濾，將沉淀與六甲基磷酰三胺混合，加入到混合料重量6-10倍的去離子水中，攪拌均勻，得硅藻土分散液；
（4）取上述高密度聚丙烯重量的17-20%，加入到交聯(lián)醇液中，攪拌均勻，升高溫度為70-75℃，加入上述酸酐水溶液、十二烷基磺酸鈉，保溫?cái)嚢?-2小時(shí)，加入上述硫化亞錫、硅藻土分散液，超聲20-30分鐘，過(guò)濾，將沉淀水洗3-4次，在50-60℃下真空干燥1-2小時(shí)，得改性硅藻土；
（5）將上述改性硅藻土與剩余各原料混合，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)明的有益效果為：
本發(fā)明加入的氫氧化鋁和澳化環(huán)氧樹(shù)脂可以有效的提高成品復(fù)合材料的彈性，從而提高其抗壓性能，本發(fā)明將填料通過(guò)酸酐水溶液的交聯(lián)處理，提高了其與聚合物的相容性，提高了成品的耐候性和穩(wěn)定性，本發(fā)明還加入了聚四氟乙烯和氟化環(huán)氧樹(shù)脂，可以有效的提高成品表面的疏水性，本發(fā)明的復(fù)合材料可以作為大型機(jī)械的墊片材料，也可以作為隔水材料等，應(yīng)用廣泛，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。
一種高彈性疏水型復(fù)合材料，它是由下述重量份的原料組成的：
硫化亞錫0.6、聚苯并咪唑1、聚四氟乙烯15、納米氧化鋅8、氟化環(huán)氧樹(shù)脂10、氫氧化鋁7、澳化環(huán)氧樹(shù)脂10、高密度聚丙烯100、鉬酸銨1、六甲基磷酰三胺0.5、膨潤(rùn)土10、十二烷基磺酸鈉0.7、蓖麻酸鈣1、二乙烯基苯0.1、棕櫚蠟3、烯基琥珀酸酐0.8。
以下是本發(fā)明的實(shí)施例二。
一種高彈性疏水型復(fù)合材料，它是由下述重量份的原料組成的：
硫化亞錫0.8、聚苯并咪唑1.3、聚四氟乙烯17、納米氧化鋅9、氟化環(huán)氧樹(shù)脂13、氫氧化鋁8、澳化環(huán)氧樹(shù)脂11.5、高密度聚丙烯113、鉬酸銨1.8、六甲基磷酰三胺0.7、膨潤(rùn)土11、十二烷基磺酸鈉0.9、蓖麻酸鈣1.3、二乙烯基苯0.15、棕櫚蠟3、烯基琥珀酸酐1.3。
以下是本發(fā)明的實(shí)施例三。
一種高彈性疏水型復(fù)合材料，它是由下述重量份的原料組成的：
硫化亞錫1、聚苯并咪唑2、聚四氟乙烯20、納米氧化鋅12、氟化環(huán)氧樹(shù)脂15、氫氧化鋁9、澳化環(huán)氧樹(shù)脂13、高密度聚丙烯120、鉬酸銨2、六甲基磷酰三胺1、膨潤(rùn)土13、十二烷基磺酸鈉1、蓖麻酸鈣2、二乙烯基苯0.2、棕櫚蠟4、烯基琥珀酸酐2。
一種高彈性疏水型復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）取上述烯基琥珀酸酐，加入到其重量17倍的去離子水中，攪拌均勻，升高溫度為60℃，保溫?cái)嚢?0分鐘，加入上述鉬酸銨，攪拌均勻，得酸酐水溶液；
（2）將上述蓖麻酸鈣加入到其重量27倍的無(wú)水乙醇中，攪拌均勻，升高溫度為73℃，保溫?cái)嚢?分鐘，加入上述聚苯并咪唑，攪拌至常溫，與上述二乙烯基苯混合，超聲3分鐘，得交聯(lián)醇液；
（3）將上述膨潤(rùn)土在750℃下煅燒2小時(shí)，冷卻，磨成細(xì)粉，加入到4mol/l的硫酸溶液中，浸泡40分鐘，過(guò)濾，將沉淀與六甲基磷酰三胺混合，加入到混合料重量7倍的去離子水中，攪拌均勻，得硅藻土分散液；
（4）取上述高密度聚丙烯重量的18%，加入到交聯(lián)醇液中，攪拌均勻，升高溫度為73℃，加入上述酸酐水溶液、十二烷基磺酸鈉，保溫?cái)嚢?小時(shí)，加入上述硫化亞錫、硅藻土分散液，超聲25分鐘，過(guò)濾，將沉淀水洗3次，在60℃下真空干燥1小時(shí)，得改性硅藻土；
（5）將上述改性硅藻土與剩余各原料混合，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25.7MPa；斷裂伸長(zhǎng)率298%。