本發(fā)明屬于聚合物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于聚丙烯的聚合物材料。
背景技術(shù)：
聚丙烯作為最常規(guī)的塑料之一，在軍用、民用、工程中隨處可見，有聚丙烯粒子制備的基于聚丙烯的聚合物材料密度小，而且無臭、無味、無毒，為食品級塑料，符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，除用于機(jī)械、工程外，還廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域。質(zhì)量輕、加工溫度較金屬低，是塑料棒應(yīng)用的重要優(yōu)點(diǎn)；但是由于塑料制品的固有缺陷，基于聚丙烯的聚合物材料的阻燃性能、力學(xué)性能、耐熱性能還需提高并保持穩(wěn)定。塑料棒的生產(chǎn)過程中，塑料粒子在擠出設(shè)備中先熔融，然后經(jīng)過模具，在牽引力的作用下形成棒材；根據(jù)實(shí)際需要，棒材被切割成各種大小；最后可以利用加熱后處理進(jìn)一步提高塑料棒的性能。影響塑料棒性能的關(guān)鍵因素為配方與后處理，特別是對于力學(xué)性能，包括彈性模量/斷裂伸長率等，后處理尤為重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種基于聚丙烯的聚合物材料，其阻燃性能、力學(xué)性能、熱性能優(yōu)異。
為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于聚丙烯的聚合物材料，由聚丙烯組合物經(jīng)過擠出設(shè)備擠出成型制成；所述聚丙烯組合物由分子量為12000～16000的聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺按質(zhì)量比為100∶(3～7)∶(22～25)∶(18～25)∶(5～9)熔融混合制得；
所述復(fù)合填料由以下方式制備，將硝酸鎳、硝酸鎂、白土按質(zhì)量比為1∶(2～5)∶(3～7)混合均勻后，在馬弗爐中在1050℃燒結(jié)2h，得到固體；然后將所述固體粉碎后過800目篩，取篩下物即為復(fù)合填料。
優(yōu)選的，所述聚丙烯的分子量為13000～15000。
優(yōu)選的，所述聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為100∶(4～6)∶(23～24)∶(19～23)∶(6～8)。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為100∶5∶23∶21∶7。
優(yōu)選的，硝酸鎳、硝酸鎂、白土的質(zhì)量比為1∶(3～4)∶(4～6)。
進(jìn)一步優(yōu)選的，硝酸鎳、硝酸鎂、白土的質(zhì)量比為1∶3∶5。
優(yōu)選的，聚丙烯組合物經(jīng)過擠出設(shè)備擠出成型后還經(jīng)過80℃處理10分鐘。通過對塑料的加熱后處理可以消除內(nèi)應(yīng)力、提高結(jié)晶度，穩(wěn)定結(jié)晶構(gòu)型，從而提高制品的彈性模量、硬度，降低塑料棒的斷裂伸長率。
本發(fā)明還公開了一種基于聚丙烯的聚合物材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將硝酸鎳、硝酸鎂、白土按質(zhì)量比為1∶(2～5)∶(3～7)混合均勻后，在馬弗爐中在1050℃燒結(jié)2h，得到固體；然后將所述固體粉碎后過800目篩，取篩下物為復(fù)合填料；
(2)分子量為12000～16000的聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺按質(zhì)量比為100∶(3～7)∶(22～25)∶(18～25)∶(5～9)熔融混合制得聚丙烯組合物；
(3)聚丙烯組合物經(jīng)過擠出設(shè)備擠出成型制成基于聚丙烯的聚合物材料。
優(yōu)選的，所述聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為100∶(4～6)∶(23～24)∶(19～23)∶(6～8)；硝酸鎳、硝酸鎂、白土的質(zhì)量比為1∶(3～4)∶(4～6)。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為100∶5∶23∶21∶7；硝酸鎳、硝酸鎂、白土的質(zhì)量比為1∶3∶5。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明利用的聚丙烯組合物組成合理，各組成分之間相容性好，由此制備得到了基于聚丙烯的聚合物材料，具有良好的抗氧化性、阻燃性能，特別具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐熱性能，滿足基于聚丙烯的聚合物材料的發(fā)展應(yīng)用。
2.本發(fā)明公開的制備方法中，熱處理溫度低，不超過100℃，低于現(xiàn)有技術(shù)的溫度，制備的基于聚丙烯的聚合物材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，取得了意想不到的效果；而且避免了現(xiàn)有技術(shù)對基于聚丙烯的聚合物材料沖擊性能、儲存模量的破壞。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：
利用維卡熱變形儀測試熱變形溫度；利用電子萬能試驗(yàn)機(jī)測試?yán)鞆?qiáng)度與彎曲強(qiáng)度；利用液晶式擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)測試沖擊強(qiáng)度；利用氧指數(shù)測試儀測定氧指數(shù)；采用動(dòng)態(tài)力學(xué)測試儀測試儲存模量。
實(shí)施例一：一種基于聚丙烯的聚合物材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將硝酸鎳、硝酸鎂、白土按質(zhì)量比為1∶2∶3混合均勻后，在馬弗爐中在1050℃燒結(jié)2h，得到固體；然后將所述固體粉碎后過800目篩，取篩下物為復(fù)合填料；
(2)分子量為12000～16000的聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺按質(zhì)量比為100∶3∶22∶18∶5熔融混合制得聚丙烯組合物；
(3)聚丙烯組合物經(jīng)過擠出設(shè)備擠出成型，經(jīng)過80℃處理10分鐘制成基于聚丙烯的聚合物材料。
熱變形溫度121℃，氧指數(shù)29.5，沖擊強(qiáng)度3.18kj/m2。
實(shí)施例二：一種基于聚丙烯的聚合物材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將硝酸鎳、硝酸鎂、白土按質(zhì)量比為1∶2∶3混合均勻后，在馬弗爐中在1050℃燒結(jié)2h，得到固體；然后將所述固體粉碎后過800目篩，取篩下物為復(fù)合填料；
(2)分子量為12000～16000的聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺按質(zhì)量比為100∶7∶25∶25∶9熔融混合制得聚丙烯組合物；
(3)聚丙烯組合物經(jīng)過擠出設(shè)備擠出成型，經(jīng)過80℃處理10分鐘制成基于聚丙烯的聚合物材料。
熱變形溫度122℃，氧指數(shù)29.4，沖擊強(qiáng)度3.16kj/m2。
實(shí)施例三：一種基于聚丙烯的聚合物材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將硝酸鎳、硝酸鎂、白土按質(zhì)量比為1∶5∶7混合均勻后，在馬弗爐中在1050℃燒結(jié)2h，得到固體；然后將所述固體粉碎后過800目篩，取篩下物為復(fù)合填料；
(2)分子量為12000～16000的聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺按質(zhì)量比為100∶7∶25∶25∶9熔融混合制得聚丙烯組合物；
(3)聚丙烯組合物經(jīng)過擠出設(shè)備擠出成型，經(jīng)過80℃處理10分鐘制成基于聚丙烯的聚合物材料。
熱變形溫度123℃，氧指數(shù)29.7，沖擊強(qiáng)度3.38kj/m2。
實(shí)施例四：一種基于聚丙烯的聚合物材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將硝酸鎳、硝酸鎂、白土混合均勻后，在馬弗爐中在1050℃燒結(jié)2h，得到固體；然后將所述固體粉碎后過800目篩，取篩下物為復(fù)合填料；
(2)分子量為12000～16000的聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺熔融混合制得聚丙烯組合物；
(3)聚丙烯組合物經(jīng)過擠出設(shè)備擠出成型，經(jīng)過80℃處理10分鐘制成基于聚丙烯的聚合物材料。
聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為100∶4∶23∶19∶6；硝酸鎳、硝酸鎂、白土的質(zhì)量比為1∶3∶4。
熱變形溫度125℃，氧指數(shù)29.9，沖擊強(qiáng)度3.24kj/m2。
實(shí)施例五：一種基于聚丙烯的聚合物材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將硝酸鎳、硝酸鎂、白土混合均勻后，在馬弗爐中在1050℃燒結(jié)2h，得到固體；然后將所述固體粉碎后過800目篩，取篩下物為復(fù)合填料；
(2)分子量為12000～16000的聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺熔融混合制得聚丙烯組合物；
(3)聚丙烯組合物經(jīng)過擠出設(shè)備擠出成型，經(jīng)過80℃處理10分鐘制成基于聚丙烯的聚合物材料。
聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為100∶6∶24∶23∶8；硝酸鎳、硝酸鎂、白土的質(zhì)量比為1∶4∶6。
熱變形溫度124℃，氧指數(shù)29.8，沖擊強(qiáng)度3.22kj/m2。
實(shí)施例六：一種基于聚丙烯的聚合物材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將硝酸鎳、硝酸鎂、白土混合均勻后，在馬弗爐中在1050℃燒結(jié)2h，得到固體；然后將所述固體粉碎后過800目篩，取篩下物為復(fù)合填料；
(2)分子量為13000～15000的聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺熔融混合制得聚丙烯組合物；
(3)聚丙烯組合物經(jīng)過擠出設(shè)備擠出成型，經(jīng)過80℃處理10分鐘制成基于聚丙烯的聚合物材料。
聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為100∶4∶23∶19∶6；硝酸鎳、硝酸鎂、白土的質(zhì)量比為1∶4∶6。
熱變形溫度125℃，氧指數(shù)29.5，沖擊強(qiáng)度3.18kj/m2。
實(shí)施例七：一種基于聚丙烯的聚合物材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將硝酸鎳、硝酸鎂、白土混合均勻后，在馬弗爐中在1050℃燒結(jié)2h，得到固體；然后將所述固體粉碎后過800目篩，取篩下物為復(fù)合填料；
(2)分子量為13000～15000的聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺熔融混合制得聚丙烯組合物；
(3)聚丙烯組合物經(jīng)過擠出設(shè)備擠出成型，經(jīng)過80℃處理10分鐘制成基于聚丙烯的聚合物材料。
聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為100∶6∶24∶23∶8；硝酸鎳、硝酸鎂、白土的質(zhì)量比為1∶3∶4。
熱變形溫度124℃，氧指數(shù)29.6，沖擊強(qiáng)度3.28kj/m2。
實(shí)施例八：一種基于聚丙烯的聚合物材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將硝酸鎳、硝酸鎂、白土混合均勻后，在馬弗爐中在1050℃燒結(jié)2h，得到固體；然后將所述固體粉碎后過800目篩，取篩下物為復(fù)合填料；
(2)分子量為13000～15000的聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺熔融混合制得聚丙烯組合物；
(3)聚丙烯組合物經(jīng)過擠出設(shè)備擠出成型，經(jīng)過80℃處理10分鐘制成基于聚丙烯的聚合物材料。
聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為100∶5∶23∶21∶7；硝酸鎳、硝酸鎂、白土的質(zhì)量比為1∶3∶5。
熱變形溫度126℃，氧指數(shù)29.9，沖擊強(qiáng)度3.28kj/m2。
實(shí)施例九：一種基于聚丙烯的聚合物材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將硝酸鎳、硝酸鎂、白土混合均勻后，在馬弗爐中在1050℃燒結(jié)2h，得到固體；然后將所述固體粉碎后過800目篩，取篩下物為復(fù)合填料；
(2)分子量為12000～15000的聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺熔融混合制得聚丙烯組合物；
(3)聚丙烯組合物經(jīng)過擠出設(shè)備擠出成型，經(jīng)過80℃處理10分鐘制成基于聚丙烯的聚合物材料。
聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為100∶5∶23∶21∶7；硝酸鎳、硝酸鎂、白土的質(zhì)量比為1∶3∶5。
熱變形溫度126℃，氧指數(shù)30.1，沖擊強(qiáng)度3.32kj/m2。
實(shí)施例十：一種基于聚丙烯的聚合物材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將硝酸鎳、硝酸鎂、白土混合均勻后，在馬弗爐中在1050℃燒結(jié)2h，得到固體；然后將所述固體粉碎后過800目篩，取篩下物為復(fù)合填料；
(2)分子量為13000～16000的聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺熔融混合制得聚丙烯組合物；
(3)聚丙烯組合物經(jīng)過擠出設(shè)備擠出成型，經(jīng)過80℃處理10分鐘制成基于聚丙烯的聚合物材料。
聚丙烯、苯氧乙酸、復(fù)合填料、丙烯酸酯、苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為100∶5∶23∶21∶7；硝酸鎳、硝酸鎂、白土的質(zhì)量比為1∶3∶5。
熱變形溫度126℃，氧指數(shù)30.2，沖擊強(qiáng)度3.34kj/m2。
綜上，本發(fā)明利用的聚丙烯組合物組成合理，各組成分之間相容性好，由此制備得到了基于聚丙烯的聚合物材料，具有良好的抗氧化性、阻燃性能，特別具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐熱性能，滿足基于聚丙烯的聚合物材料的發(fā)展應(yīng)用。