本發(fā)明涉及一種提高聚丙烯模量的填充物及其應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯(簡(jiǎn)稱pp)，是一種半結(jié)晶的熱塑性塑料，其具有較高的耐沖擊性，在工業(yè)上具有較為廣泛的應(yīng)用。為提高聚丙烯的應(yīng)用，設(shè)計(jì)新的方案來(lái)提高聚丙烯模量仍具有較為重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的第一目的是提供一種提高聚丙烯模量的填充物，具有提高聚丙烯模量的效果。
本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
一種提高聚丙烯模量的填充物，包括硅灰石、碳酸鈣晶須、短玻璃纖維和超支化分散劑；按質(zhì)量計(jì)，硅灰石、碳酸鈣晶須、短玻璃纖維和超支化分散劑的用量比為100∶90～100∶8～12∶10～15。
進(jìn)一步優(yōu)選為：所述硅灰石為棒狀，所述棒狀的硅灰石的長(zhǎng)度為0.3～0.8μm、寬度為0.2～0.4μm、厚度為0.005～0.02μm。
進(jìn)一步優(yōu)選為：所述棒狀硅灰石由如下方法制備得到：取硅灰石，加入c1-c2醇，攪拌分散均勻；攪拌條件下，于分散均勻的硅灰石溶液中加入鹽酸的水溶液，至硅灰石溶液中的沉淀消失；過(guò)濾取清液，加入水的乙酸乙酯飽和液，混合均勻，敞口靜置揮發(fā)除去溶劑，揮發(fā)的條件為20～25℃和40～50rh％；按質(zhì)量計(jì)，硅灰石、c1-c2醇和水的乙酸乙酯飽和液的用量比為100∶25～30∶5～8；c1-c2醇為甲醇或乙醇。
進(jìn)一步優(yōu)選為：所述碳酸鈣晶須為針狀，所述碳酸鈣晶須的直徑為0.5～1.2μm、長(zhǎng)度為20～25μm。
進(jìn)一步優(yōu)選為：按質(zhì)量計(jì)，硅灰石、碳酸鈣晶須、短玻璃纖維和超支化分散劑的用量比為100∶96∶10∶14。
進(jìn)一步優(yōu)選為：所述超支化分散劑為端羥基超支化聚酯或端羧基超支化聚酯。
進(jìn)一步優(yōu)選為：所述一種提高聚丙烯模量的填充物還包括環(huán)烷油、甘油和聚酰胺；按質(zhì)量計(jì)，硅灰石、環(huán)烷油、甘油和聚酰胺的用量比為100∶5～8∶4～6∶2～3。
進(jìn)一步優(yōu)選為：所述一種提高聚丙烯模量的填充物還包括聚丙烯酸甲酯，按質(zhì)量計(jì)，硅灰石和聚丙烯酸甲酯的用量比為100∶5～7。
本發(fā)明的第二目的是提供一種提高聚丙烯模量的填充物的應(yīng)用方法。
本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
一種提高聚丙烯模量的填充物的應(yīng)用方法，按質(zhì)量計(jì)，一種提高聚丙烯模量的填充物和聚丙烯的用量比50～60∶100。
進(jìn)一步優(yōu)選為：將一種提高聚丙烯模量的填充物、聚丙烯和功能性助劑混合均勻，送入雙螺桿擠出機(jī)中，在195～205℃下熔融混煉，冷卻，切粒即得；所述功能性助劑選自抗氧化劑、抗紫外線劑、色粉中的至少一種。
綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：
提高聚丙烯的剛性(彎曲模量)和韌性(缺口沖擊強(qiáng)度)，且添加有本申請(qǐng)的填充物的聚丙烯在高溫、低溫下仍能保持優(yōu)良的剛性和韌性，具有較好的耐低溫和耐高溫性。
具體實(shí)施方式
本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
實(shí)施例1a-1e：硅灰石，由如下方法制備得到：
取市售的硅灰石，加入甲醇，攪拌分散均勻；
攪拌條件下，于分散均勻的硅灰石溶液中加入鹽酸的水溶液，至硅灰石溶液中的沉淀消失；過(guò)濾取清液，加入水的乙酸乙酯飽和液(水和乙酸乙酯飽和溶液的水層)，混合均勻，敞口靜置揮發(fā)除去溶劑，揮發(fā)的條件為20～25℃和40～50rh％，得到棒狀的硅灰石，且該棒狀的硅灰石的長(zhǎng)度為0.3～0.8μm、寬度為0.2～0.4μm、厚度為0.005～0.02μm；
實(shí)施例1a-1e制備過(guò)程中各原料參數(shù)以及制備得到的硅灰石的尺寸如表1所示。
表1實(shí)施例1a-1e制備過(guò)程中各原料參數(shù)及制備得到的硅灰石的尺寸
實(shí)施例1f：硅灰石，與實(shí)施例1a的不同之處在于，甲醇用乙醇替代，得到的硅灰石為棒狀，且該硅灰石的長(zhǎng)度為0.3～0.8μm、寬度為0.2～0.4μm、厚度為0.005～0.02μm。
實(shí)施例1g：硅灰石，與實(shí)施例1a的不同之處在于，揮發(fā)的條件為30℃和20rh％，得到的硅灰石為棒狀，且該硅灰石的長(zhǎng)度為0.1～0.2μm、寬度為0.1～0.15μm、厚度為0.002～0.004μm。
實(shí)施例2a：一種提高聚丙烯模量的填充物，其由如表2所示的各原料混合而成。
表2實(shí)施例2a的原料信息
實(shí)施例2b：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，采用實(shí)施例1b的硅灰石。
實(shí)施例2c：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，采用實(shí)施例1c的硅灰石。
實(shí)施例2d：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，采用實(shí)施例1d的硅灰石。
實(shí)施例2e：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，采用實(shí)施例1e的硅灰石。
實(shí)施例2f：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，采用實(shí)施例1f的硅灰石。
實(shí)施例2g：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，采用實(shí)施例2g的硅灰石。
實(shí)施例2h：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，采用市售的硅灰石。
實(shí)施例2i：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，聚丙烯酸甲酯的用量為5kg。
實(shí)施例2j：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，聚丙烯酸甲酯的用量為7kg。
實(shí)施例2k：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，聚丙烯酸甲酯的用量為2kg。
實(shí)施例21：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，聚丙烯酸甲酯的用量為11kg。
實(shí)施例2m：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，不含聚丙烯酸甲酯。
實(shí)施例2n：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，環(huán)烷油、甘油和聚酰胺的用量分別為：5kg、4kg和2kg。
實(shí)施例2o：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，環(huán)烷油、甘油和聚酰胺的用量分別為：8kg、6kg和3kg。
實(shí)施例2p：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，環(huán)烷油、甘油和聚酰胺的用量分別為：3kg、2kg和1kg。
實(shí)施例2q：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，環(huán)烷油、甘油和聚酰胺的用量分別為：12kg、9kg和5kg。
實(shí)施例2r：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，不含環(huán)烷油、甘油和聚酰胺。
實(shí)施例2s：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，端羥基超支化聚酯用市售的端羧基超支化聚酯替代。
實(shí)施例2t：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，端羥基超支化聚酯用市售的超支化聚乙烯亞胺替代。
實(shí)施例2u：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，碳酸鈣晶須為針狀，碳酸鈣晶須的直徑為2～4μm、長(zhǎng)度為30～40μm。
實(shí)施例2v：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，硅灰石、碳酸鈣晶須、短玻璃纖維和超支化分散劑的用量比為100∶90∶8∶10。
實(shí)施例2w：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，硅灰石、碳酸鈣晶須、短玻璃纖維和超支化分散劑的用量比為100∶100∶12∶15。
實(shí)施例2x：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，硅灰石、碳酸鈣晶須、短玻璃纖維和超支化分散劑的用量比為100∶80∶5∶7。
實(shí)施例2y：一種提高聚丙烯模量的填充物，與實(shí)施例2a的不同之處在于，硅灰石、碳酸鈣晶須、短玻璃纖維和超支化分散劑的用量比為100∶120∶15∶20。
實(shí)施例3a-3y：一種提高聚丙烯模量的填充物的應(yīng)用方法，將一種提高聚丙烯模量的填充物(分別來(lái)源于實(shí)施例2a-2z)、市售聚丙烯(來(lái)樣檢測(cè)為缺口沖擊強(qiáng)度3.5kj/m2，彎曲模量2000mpa)、市售抗氧化劑、市售抗紫外線劑、市售色粉混合均勻，送入雙螺桿擠出機(jī)中，在195～205℃下熔融混煉，冷卻，切粒即得；按質(zhì)量計(jì)，一種提高聚丙烯模量的填充物、聚丙烯、市售抗氧化劑、市售抗紫外線劑、市售色粉的用量比55∶100∶5∶5∶5。
實(shí)施例4：一種提高聚丙烯模量的填充物的應(yīng)用方法，與實(shí)施例3a的不同之處在于，按質(zhì)量計(jì)，一種提高聚丙烯模量的填充物和聚丙烯的用量比50∶100∶5∶5∶5。
實(shí)施例5：一種提高聚丙烯模量的填充物的應(yīng)用方法，與實(shí)施例3a的不同之處在于，按質(zhì)量計(jì)，一種提高聚丙烯模量的填充物和聚丙烯的用量比60∶100∶5∶5∶5。
實(shí)施例6：一種提高聚丙烯模量的填充物的應(yīng)用方法，與實(shí)施例3a的不同之處在于，按質(zhì)量計(jì)，一種提高聚丙烯模量的填充物和聚丙烯的用量比40∶100∶5∶5∶5。
實(shí)施例7：一種提高聚丙烯模量的填充物的應(yīng)用方法，與實(shí)施例3a的不同之處在于，按質(zhì)量計(jì)，一種提高聚丙烯模量的填充物和聚丙烯的用量比70∶100∶5∶5∶5。
實(shí)施例8：一種提高聚丙烯模量的填充物的應(yīng)用方法，與實(shí)施例3a的不同之處在于，無(wú)市售抗氧化劑、市售抗紫外線劑、市售色粉。
性能測(cè)試
取實(shí)施例3系列、實(shí)施例4-8以及市售的聚丙烯，按國(guó)標(biāo)測(cè)試其缺口沖擊強(qiáng)度以及彎曲模量；然后將樣品分別在-50℃、-20℃、0℃、30℃、120℃下放置6個(gè)月，測(cè)試放置后的缺口沖擊強(qiáng)度以及彎曲模量。
測(cè)試結(jié)果如表3和4所示。
表3放置前后的缺口沖擊強(qiáng)度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(單位：kj/m2)
表4放置前后樣品的彎曲模量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(單位：mpa)