本發(fā)明涉及納米材料技術領域，具體涉及一種高抗擊性納米復合材料及其制備方法。
背景技術：
納米復合材料是近年來材料科學中發(fā)展十分迅速的新領域。納米復合材料的特殊功能主要來源于粒子的小尺寸效應和眾多的界面復合效應，只要用少量的納米顆粒通過熔融混合或原位聚合的方式加入到聚合物中，可以改善該聚合物的機械性能、阻隔性能以及阻燃性能。
聚丙烯因其具有良好的加工性能和物理、化學性能而廣泛應用于汽車內外飾件和電子、家電產品的外殼等，是目前增長速度最快的通用熱塑性塑料。但聚丙烯也有剛性低、耐熱性差、收縮率大等缺點，通常采用加入玻璃纖維或滑石粉的方法來提高聚丙烯的剛性。但玻纖的加入會影響制品的成型加工性能和表面質量，滑石粉的增加也會增大聚丙烯的密度，從而增加制品零部件的重量。如何在盡可能降低制品重量的基礎上盡可能高的提高材料的剛性，成為聚合物加工改性領域較為感興趣的研究方向。
現有技術中將納米材料加入聚丙烯里面，形成納米復合材料。一般來說，它是指分散相尺寸至少有一維小于100納米的復合材料。納米復合材料的特殊功能主要來源于粒子的小尺寸效應和眾多的界面復合效應，只要用少量的納米顆粒通過熔融混合或原位聚合的方式加入到聚合物中，可以改善該聚合物的機械性能、阻隔性能以及阻燃性能，但是，現有技術中，納米填料大量添加后分散困難，制得的納米復合材料機械性能差，抗擊打性能不高。
技術實現要素：
針對現有技術不足，本發(fā)明提供一種高抗擊性納米復合材料，解決了現有技術中納米復合材料機械性能差，抗擊打性能不高的技術問題。
為實現以上目的，本發(fā)明的技術方案通過以下技術方案予以實現：
一種高抗擊性納米復合材料，所述高抗擊性納米復合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯55～75份、粘土5～10份、有機改性劑3～7份、固體潤滑劑3～7份、氧化納米碳材料10～15份、助劑2～4份、無機纖維2～4份。
優(yōu)選的，所述粘土為無機粘土。
優(yōu)選的，所述無機粘土為蒙脫石、皂石、鋰蒙脫石、蛭石、膨潤土、綠脫石、貝得石、鉻嶺石、皂石、麥羥硅鈉石、水羥硅鈉石中的至少一種。
優(yōu)選的，所述有機改性劑為多烷基銨鹽、多烷基胍鎓鹽、多烷基咪唑鎓鹽、多烷基苯并咪唑鎓鹽、锍鹽中的至少一種。
優(yōu)選的，所述固體潤滑劑為層狀固體材料或無機化合物。
優(yōu)選的，所述層狀固體材料為石墨；所述無機化合物為氟化鈣或硫化鉛。
優(yōu)選的，所述無機纖維為玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、晶須、石棉纖維中的一種。
優(yōu)選的，所述氧化納米碳材料為氧化石墨烯、氧化碳納米管、氧化氣相生長碳纖維中的至少一種。
優(yōu)選的，所述助劑為促進劑、稀釋劑、增韌劑、相容劑中的一種或多種。
本發(fā)明提供一種高抗擊性納米復合材料，與現有技術相比優(yōu)點在于：
本發(fā)明高抗擊性納米復合材料機械性能良好，具有高硬度、高強度、高斷裂韌度及耐高溫等優(yōu)良性能，抗擊打性能高，本發(fā)明高抗擊性納米復合材料彎曲強度可達到270Mpa，彎曲模量達到5.3Gpa，壓縮強度達到300Mpa；
本發(fā)明高抗擊性納米復合材料通過丙烯、粘土、有機改性劑、固體潤滑劑、氧化納米碳材料、助劑、無機纖維的合理復配，保證了材料具有高強度，尺寸穩(wěn)定，抗蠕變，耐疲勞的 同時，還擁有優(yōu)異的外觀。此外，其使用的原材料價格低廉、環(huán)保衛(wèi)生，適于工業(yè)化生產，能夠帶來可觀的經濟效益。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合本發(fā)明實施例對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1：
本實施例高抗擊性納米復合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯55份、粘土5份、有機改性劑3份、固體潤滑劑3份、氧化納米碳材料10份、助劑2份、無機纖維2份；
其中粘土為蒙脫石；
有機改性劑為多烷基銨鹽；
固體潤滑劑為石墨；
無機纖維為玻璃纖維；
氧化納米碳材料為氧化石墨烯；
助劑為促進劑和增韌劑。
本實施例高抗擊性納米復合材料的制備方法，包括以下步驟：
S1、將重量份的聚丙烯、粘土、有機改性劑、固體潤滑劑、氧化納米碳材料、助劑無機纖維混合均勻，得到混合物料；
S2、將混合物料加入雙螺桿擠出機中擠出造粒，即得聚丙烯樹脂，其中雙螺桿擠出機螺桿溫度為260℃，螺桿轉速為150 r/min。
實施例2
本實施例高抗擊性納米復合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯75份、粘土10份、有機改性劑7份、固體潤滑劑7份、氧化納米碳材料15份、助劑4份、無機纖維4份；
其中粘土為皂石、鋰蒙脫石、蛭石混合而成；
有機改性劑為多烷基銨鹽、多烷基胍鎓鹽、多烷基咪唑鎓鹽混合而成；
固體潤滑劑為氟化鈣；
無機纖維為硼纖維；
氧化納米碳材料為氧化碳納米管；
助劑為稀釋劑、增韌劑、相容劑。
本實施例高抗擊性納米復合材料的制備方法同實施例1。
實施例3
本實施例高抗擊性納米復合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯65份、粘土8份、有機改性劑5份、固體潤滑劑5份、氧化納米碳材料13份、助劑3份、無機纖維3份；
其中粘土為貝得石、鉻嶺石、皂石、麥羥硅鈉石混合而成；
有機改性劑為多烷基胍鎓鹽、多烷基咪唑鎓鹽、多烷基苯并咪唑鎓鹽、锍鹽混合而成；
固體潤滑劑為硫化鉛；
無機纖維為碳纖維；
氧化納米碳材料為氧化氣相生長碳纖維；
助劑為促進劑、稀釋劑、增韌劑。
本實施例高抗擊性納米復合材料的制備方法同實施例1。
實施例4
本實施例高抗擊性納米復合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯58份、粘土6份、有機改性劑4份、固體潤滑劑4份、氧化納米碳材料11份、助劑2份、無機纖維4份；
其中粘土為膨潤土、綠脫石、貝得石混合而成；
有機改性劑為多烷基胍鎓鹽；
固體潤滑劑為石墨；
無機纖維為晶須；
氧化納米碳材料為氧化石墨烯、氧化碳納米管、氧化氣相生長碳纖維混合而成；
助劑為稀釋劑、增韌劑、相容劑。
本實施例高抗擊性納米復合材料的制備方法同實施例1。
實施例5
本實施例高抗擊性納米復合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯70份、粘土9份、有機改性劑6份、固體潤滑劑6份、氧化納米碳材料14份、助劑4份、無機纖維3份；
其中粘土為綠脫石；
有機改性劑為锍鹽；
固體潤滑劑為氟化鈣；
無機纖維為石棉纖維；
氧化納米碳材料為氧化碳納米管；
助劑為促進劑和增韌劑。
本實施例高抗擊性納米復合材料的制備方法同實施例1。
實施例6
本實施例高抗擊性納米復合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯60份、粘土7份、有機改性劑6份、固體潤滑劑4份、氧化納米碳材料13份、助劑3份、無機纖維4份；
其中粘土為蒙脫石；
有機改性劑為多烷基銨鹽；
固體潤滑劑為石墨；
無機纖維為玻璃纖維；
氧化納米碳材料為氧化石墨烯；
助劑為促進劑和增韌劑。
本實施例高抗擊性納米復合材料的制備方法同實施例1。
綜上所述，本發(fā)明高抗擊性納米復合材料機械性能良好，具有高硬度、高強度、高斷裂韌度及耐高溫等優(yōu)良性能，抗擊打性能高，本發(fā)明高抗擊性納米復合材料彎曲強度可達到270Mpa，彎曲模量達到5.3Gpa，壓縮強度達到300Mpa；
本發(fā)明高抗擊性納米復合材料通過丙烯、粘土、有機改性劑、固體潤滑劑、氧化納米碳材料、助劑、無機纖維的合理復配，保證了材料具有高強度，尺寸穩(wěn)定，抗蠕變，耐疲勞的 同時，還擁有優(yōu)異的外觀。此外，其使用的原材料價格低廉、環(huán)保衛(wèi)生，適于工業(yè)化生產，能夠帶來可觀的經濟效益。
需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。