專利名稱：一種高性能聚丙烯納米復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚丙烯納米復(fù)合材料，具體為一種高性能聚丙烯納米復(fù)合材料， 以及這種復(fù)合材料的制備方法，屬于聚合物改性和加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
納米復(fù)合材料是近年來材料科學(xué)中發(fā)展十分迅速的新領(lǐng)域。一般來說，它是指分散相尺寸至少有一維小于100納米的復(fù)合材料。納米復(fù)合材料的特殊功能主要來源于粒子的小尺寸效應(yīng)和眾多的界面復(fù)合效應(yīng)，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，就可以極大改善該聚合物的機(jī)械性能、阻隔性能以及阻燃性能，并且可以獲得比常規(guī)填料增強(qiáng)的聚合物材料高得多的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性和導(dǎo)電性。聚丙烯因其具有良好的加工性能和物理、化學(xué)性能而廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)外飾件和電子、家電產(chǎn)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(diǎn)，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(zhì)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(chǔ)上盡可能高的提高材料的剛性，成為聚合物加工改性領(lǐng)域較為感興趣的研究方向。自從上世紀(jì)九十年代豐田公司率先獲得了層狀納米粘土與尼龍的納米復(fù)合材料 (如該公司的日本公開特許專利JP1011157所述)后，其優(yōu)異的性能迅速引起了人們的關(guān)注，進(jìn)行了大量聚合物基納米粘土復(fù)合材料的相關(guān)研究，其中涉及聚丙烯基納米粘土復(fù)合材料的重要專利包括豐田公司的日本公開特許專利JP3014854、Amcol公司的美國專利 US6632868、General Motors 公司的美國專利 US2007(^99185、Polyone 公司的美國專利 US20090117393等，并出現(xiàn)了包括聚丙烯/納米粘土在內(nèi)的商業(yè)化的聚合物納米復(fù)合材料。 但單獨(dú)添加少量的納米顆粒雖然可以獲得較為可觀的性能改善，但往往達(dá)不到制品的最終使用性能指標(biāo)和成本要求。因此，在添加少量納米填料并保證其良好分散的基礎(chǔ)上，同時(shí)加入適量常規(guī)滑石粉填料及增韌彈性體，可以在相對較低的材料密度和成本條件下，獲得綜合性能滿足實(shí)際使用要求的復(fù)合材料。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，以克服傳統(tǒng)礦物填充聚丙烯材料或納米填料改性聚丙烯材料的局限性。本發(fā)明的另一個(gè)目的是為了提供這種高性能聚丙烯納米復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，按重量百分比計(jì)，其組分和含量為聚丙烯39-98%有機(jī)粘土1-15%無機(jī)填料 0-30%
4
相容劑0. 1-6%增韌劑POE 0-20%穩(wěn)定劑0.2-2%其它添加劑0_4%。其中，所述的聚丙烯為熔體流動(dòng)速率X2. 16kg)在0. 5-60g/10min之間的均聚丙烯或嵌段共聚丙烯，其中嵌段共聚丙烯的共聚單體常見為乙烯，其含量在4-10mol%范圍內(nèi)。所述的有機(jī)粘土為經(jīng)有機(jī)化處理的納米粘土，進(jìn)而所述納米粘土選自皂石、埃洛石、膨潤土、凹凸棒土、蒙脫土、高嶺土、云母、綠脫石、貝得石、蛭石中的一種或兩種以上的組合物，進(jìn)而所述有機(jī)化處理為有機(jī)化合物通過離子交換的方法對納米粘土進(jìn)行表面改性的過程；優(yōu)選經(jīng)季銨鹽類化合物處理的納米蒙脫土，層間距為l-20nm，平均粒徑1_10 μ m， 密度l-3g/cm3，可選的納米蒙脫土產(chǎn)品包括但不限于美國Southern Clay Product公司的 Cloisite 10A, 15A, 20A, 25A, 93A，美國 Nanocor 公司的 Nanomer I. 30P, I. 44P,浙江豐虹公司的 DK1，DK2，DK4，DKlN 等。所述無機(jī)填料為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇中的一種或以上的組合物，其平均粒徑為 1-20 μ m ；優(yōu)選平均粒徑為1-10 μ m的滑石粉。所述相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯，密度為0. 89-0. 91g/cm3，熔點(diǎn)為170_190°C， 熔體流動(dòng)速率X 2. 16kg)為10-50g/10min，接枝率為0. 5-1. 0%，為任意均聚或嵌段
共聚丙烯經(jīng)馬來酸酐熔融擠出改性所得。 所述增韌劑POE為乙烯-辛烯線形共聚物或乙烯-丁烯線形共聚物或者兩者的組合，密度為0. 88 0. 90g/cm3，熔體流動(dòng)速率為0. 5 10g/10min。所述穩(wěn)定劑包括主抗氧劑和輔助抗氧劑，其中主抗氧劑為受阻酚或硫酯類抗氧齊U，包括但不限于3114 (化學(xué)名稱為1，3，5-三(3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基)_1，3，5-三嗪-2，4，6[1扎3!1，5!1]三酮)、1010 (化學(xué)名稱為四[β - (3，5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、DSTP(化學(xué)名稱為硫代二丙酸硬脂醇酯)中的一種或以上的組合物；輔助抗氧劑為亞磷酸鹽或酯類抗氧劑，包括但不限于618 (化學(xué)名稱為雙十八烷基季戊四醇雙亞磷酸酯)、168(化學(xué)名稱為亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯)酯)中的一種或兩種組合。所述其它添加劑包括本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為所需的著色劑、成核劑、發(fā)泡劑、表面活性劑、增塑劑、偶聯(lián)劑、阻燃劑、光穩(wěn)定劑、加工助劑、抗靜電助劑、抗微生物助劑、潤滑劑中的一種或以上的組合物。上述聚丙烯納米復(fù)合材料的制備方法，其步驟如下1)按重量配比稱取原料；2)將聚丙烯、有機(jī)粘土、相容劑、穩(wěn)定劑在高速混合器中干混3 15分鐘，將混合后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出后冷卻造粒，制得粘土母粒；3)將步驟( 所述粘土母粒、聚丙烯、增韌劑、無機(jī)填料、穩(wěn)定劑和其它添加劑在高速混合器中干混3 15分鐘，將混合后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出后冷卻造粒；4)另一種優(yōu)選的方法為將部分聚丙烯、增韌劑、無機(jī)填料、穩(wěn)定劑以及其它添加劑在高速混合器中干混3-15分鐘制得混合物A，將有機(jī)粘土、相容劑、剩余聚丙烯在高速混合器中干混3-15分鐘制得混合物B，將混合物A從螺桿尾部主喂料口加入雙螺桿擠出機(jī)，混合物B從螺桿中部側(cè)向喂料口加入雙螺桿擠出機(jī)，經(jīng)熔融擠出后冷卻造粒；其中螺筒內(nèi)溫度為一區(qū) 180-190°C，二區(qū) 185-195°C，三區(qū) 185_195°C，四區(qū) 185_195°C，機(jī)頭 190_200°C， 雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為100-1000轉(zhuǎn)/分。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、使用納米級有機(jī)粘土和普通微米級無機(jī)礦物為填料協(xié)同改性聚丙烯基體，與傳統(tǒng)滑石粉改性聚丙烯相比，本發(fā)明制得的復(fù)合材料具有較低的無機(jī)組分含量，從而改善了成型加工性能，顯著降低了制品的密度和重量，產(chǎn)品用于汽車及其它相關(guān)行業(yè)將有助于成品減重和能耗降低，具有顯而易見的經(jīng)濟(jì)意義。2、使用納米級有機(jī)粘土和普通微米級無機(jī)滑石粉協(xié)同改性聚丙烯材料，與單純由納米粘土填充改性的聚丙烯相比，本發(fā)明制得的復(fù)合材料具有更高的剛性和韌性，而密度僅少許增加，制品具有更好的實(shí)用性和更廣泛的使用范圍。3、將有機(jī)粘土預(yù)制為納米母粒，再與其它組分熔融共混，有機(jī)納米填料經(jīng)兩次剪切分散過程，最大限度的提高了其分散效果，從而改善材料性能。4、采用分段進(jìn)料方式，將有機(jī)粘土直接在螺桿下游加入擠出機(jī)，最大限度的避免了其對納米粘土的剪切和分散過程所造成的影響，同時(shí)省去了將納米粘土與聚合物預(yù)混制成母粒的工藝過程，進(jìn)一步提高了復(fù)合材料的性能，有效的簡化了工藝流程、降低了生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的范圍不受這些實(shí)施例的限制，本發(fā)明的范圍在權(quán)利要求書中提出。在實(shí)施例及對比例的復(fù)合材料配方中，所用聚丙烯為熔體流動(dòng)速率為15g/10min 的嵌段共聚丙烯。所用有機(jī)粘土為經(jīng)季銨鹽處理的納米蒙脫土，選用Nanocor公司的I. 44P。所用無機(jī)填料為平均粒徑1-10 μ m的片狀結(jié)構(gòu)的滑石粉。所用相容劑為自制馬來酸酐接枝聚丙烯，接枝率為1 %，為嵌段共聚丙烯經(jīng)馬來酸酐熔融擠出改性所得。所用增韌劑POE為DOW公司的乙烯-辛烯共聚物Engage 8150，其密度為0. 868g/ cm3，熔融指數(shù)為 0. 5g/10min (測試條件190°C X 2. 16kg)。所用穩(wěn)定劑為英國ICE公司的Negonox DSTP(化學(xué)名稱為硫代二丙酸硬脂醇酯)、 Ciki公司的Irganox 1010(化學(xué)名稱為四[β - (3，5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、以及Ciki公司的IgrafOS168 (化學(xué)名稱為亞磷酸三(2，4- 二叔丁基苯)酯)。實(shí)施例1按重量百分比稱取聚丙烯30%、有機(jī)粘土 Nanocor I. 44P為50%、馬來酸酐接枝聚丙烯 20%、Irganox 1010 為 0. 2%、Igrafos 168 為 0. 2%、Negonox DSTP 為 0.4%，在高速混合器中干混5分鐘，再加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，其中螺筒內(nèi)溫度為一區(qū) 180°C，二區(qū)190°C，三區(qū)190°C，四區(qū)190°C，機(jī)頭200°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分，制得粘土母粒M50。實(shí)施例2按重量百分比稱取聚丙烯97. 5%、實(shí)施例1制得的粘土母粒M50為2%、Irganox 1010 為 0. 1%、Igrafos 168 為 0. 1%、Negonox DSTP 為 0. 3%，在高速混合器中干混 5 分鐘，再加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，其中螺筒內(nèi)溫度為一區(qū)180°C，二區(qū)190°C，三區(qū)190°C，四區(qū)190°C，機(jī)頭200°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分。粒子經(jīng)干燥后在注射成型機(jī)上注射成型制樣。實(shí)施例3按重量百分比稱取聚丙烯75. 5%、實(shí)施例1制得的粘土母粒M50為14%、滑石粉 10%, Irganox 1010 為 0. 1 %、Igrafos 168 為 0. 1 %、Negonox DSTP 為 0. 3%，在高速混合器中干混5分鐘，再加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，其中螺筒內(nèi)溫度為一區(qū)180°C，二區(qū)190°C，三區(qū)190°C，四區(qū)190°C，機(jī)頭200°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分。粒子經(jīng)干燥后在注射成型機(jī)上注射成型制樣。實(shí)施例4按重量百分比稱取聚丙烯55. 5%、實(shí)施例1制得的粘土母粒M50為14%、滑石粉 10%, POE 彈性體為 20%、Irganox 1010 為 0. 1%、Igrafos 168 為 0. 1%、Negonox DSTP 為0. 3%，在高速混合器中干混5分鐘，再加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，其中螺筒內(nèi)溫度為一區(qū)180°C，二區(qū)190°C，三區(qū)190°C，四區(qū)190°C，機(jī)頭200°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為 500轉(zhuǎn)/分。粒子經(jīng)干燥后在注射成型機(jī)上注射成型制樣。實(shí)施例5按重量百分比稱取聚丙烯69.5%、滑石粉10%、Irganox 1010為0.1%、 Igrafosl68為0. 1 %、Negonox DSTP為0. 3%，在高速混合器中干混5分鐘，制得混合物 A ；按重量百分比稱取聚丙烯10 %、有機(jī)粘土 Nanocor I. 44P為7 %、馬來酸酐接枝聚丙烯 3%，在高速混合器中干混5分鐘，制得混合物B ；將混合物A由螺桿尾部主喂料口、混合物B 由螺桿中部側(cè)向喂料口分別加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒；其中螺筒內(nèi)溫度為一區(qū) 180°C，二區(qū)190°C，三區(qū)190°C，四區(qū)190°C，機(jī)頭200°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分。 粒子經(jīng)干燥后在注射成型機(jī)上注射成型制樣。實(shí)施例6按重量百分比稱取聚丙烯49. 5%、滑石粉10%、POE彈性體20%、Irganox 1010 為0. 1%、Igrafos 168為0. 1%、Negonox DSTP為0. 3%，在高速混合器中干混5分鐘，制得混合物A ；按重量百分比稱取聚丙烯10%、有機(jī)粘土Nanocor I. 44P為7%、馬來酸酐接枝聚丙烯3%，在高速混合器中干混5分鐘，制得混合物B ；將混合物A由螺桿尾部主喂料口、 混合物B由螺桿中部側(cè)向喂料口分別加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒；其中螺筒內(nèi)溫度為一區(qū)180°C，二區(qū)190°C，三區(qū)190°C，四區(qū)190°C，機(jī)頭200°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500 轉(zhuǎn)/分。粒子經(jīng)干燥后在注射成型機(jī)上注射成型制樣。實(shí)施例7按重量百分比稱取聚丙烯39. 5%、實(shí)施例1制得的粘土母粒M50為30%、滑石粉 30%, Irganox 1010 為 0. 1 %、Igrafos 168 為 0. 1 %、Negonox DSTP 為 0. 3%，在高速混合器中干混5分鐘，再加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，其中螺筒內(nèi)溫度為一區(qū)180°C，二區(qū)190°C，三區(qū)190°C，四區(qū)190°C，機(jī)頭200°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分。粒子經(jīng)干燥后在注射成型機(jī)上注射成型制樣。實(shí)施例8按重量百分比稱取聚丙烯48.5%、滑石粉30%、Irganox 1010為0.1%、 Igrafosl68為0. 1%,Negonox DSTP為0. 3%，在高速混合器中干混5分鐘，制得混合物A ； 按重量百分比稱取有機(jī)粘土 Nanocor I. 44P為15 %、馬來酸酐接枝聚丙烯6 %，在高速混合器中干混5分鐘，制得混合物B ；將混合物A由螺桿尾部主喂料口、混合物B由螺桿中部側(cè)向喂料口分別加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒；其中螺筒內(nèi)溫度為一區(qū)180°C，二區(qū) 1900C，三區(qū)190°C，四區(qū)190°C，機(jī)頭200°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分。粒子經(jīng)干燥后在注射成型機(jī)上注射成型制樣。對比例1按重量百分比稱取聚丙烯98%、有機(jī)粘土 Nanocor I. 44P為1 %、馬來酸酐接枝聚丙烯 0. 5%、Irganox 1010 為 0. 1 %、Igrafos 168 為 0. 1 %、Negonox DSTP 為 0.3%，在高速混合器中干混5分鐘，再加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，其中螺筒內(nèi)溫度為一區(qū) 180°C，二區(qū)190°C，三區(qū)190°C，四區(qū)190°C，機(jī)頭200°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分。 粒子經(jīng)干燥后在注射成型機(jī)上注射成型制樣。對比例2按重量百分比稱取聚丙烯69. 5 %、滑石粉30 %、Irganox 1010為0. 1 %、 Igrafosl68為0. 1%,Negonox DSTP為0. 3%，在高速混合器中干混5分鐘，再加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，其中螺筒內(nèi)溫度為一區(qū)180°C，二區(qū)190°C，三區(qū)190°C，四區(qū)190°C， 機(jī)頭200°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分。粒子經(jīng)干燥后在注射成型機(jī)上注射成型制樣。對比例3按重量百分比稱取聚丙烯79. 5%、有機(jī)粘土 Nanocor I. 44P為7 %、馬來酸酐接枝聚丙烯 3%、滑石粉 10%, Irganox 1010 為 0. 1%、Igrafos 168 為 0. 1%、NegonoxDSTP 為0. 3 %，在高速混合器中干混5分鐘，再加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，其中螺筒內(nèi)溫度為一區(qū)180°C，二區(qū)190°C，三區(qū)190°C，四區(qū)190°C，機(jī)頭200°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為 500轉(zhuǎn)/分。粒子經(jīng)干燥后在注射成型機(jī)上注射成型制樣。對比例4按重量百分比稱取聚丙烯49. 5%、滑石粉30%、POE彈性體為20%、IrganoxlOlO 為0. l%>Igrafos 168為0. 1%,Negonox DSTP為0. 3%，在高速混合器中干混5分鐘，再加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，其中螺筒內(nèi)溫度為一區(qū)180°C，二區(qū)190°C，三區(qū)190°C， 四區(qū)190°C，機(jī)頭200°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分。粒子經(jīng)干燥后在注射成型機(jī)上注射成型制樣。對比例5按重量百分比稱取聚丙烯59. 5%、滑石粉10%、有機(jī)粘土 Nanocor I. 44P為7%、 馬來酸酐接枝聚丙烯3 %、POE彈性體為20%、Irganox 1010為0. 1 %、Igrafosl68為 0. 1 % ,Negonox DSTP為0. 3%，在高速混合器中干混5分鐘，再加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，其中螺筒內(nèi)溫度為一區(qū)180°C，二區(qū)190°C，三區(qū)190°C，四區(qū)190°C，機(jī)頭200°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分。粒子經(jīng)干燥后在注射成型機(jī)上注射成型制樣。性能評價(jià)方式樣品密度測試按ISOl 183A標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；樣品熔體流動(dòng)速率測試按ISOl 133標(biāo)準(zhǔn)X2. 16kg)進(jìn)行；樣品拉伸性能測試按IS0527-2標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，試樣尺寸為 170X 10X4mm,拉伸速度為50mm/min ；彎曲性能測試按IS0178標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，試樣尺寸為 80 X 10 X 4mm，跨距64mm，彎曲速度2mm/min ；簡支梁沖擊性能測試按IS0179標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，試樣尺寸為80 X 10 X 4mm，缺口深度為試樣厚度的三分之一；熱變形溫度測試按IS075標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,試樣尺寸為120 X 10 X 4mm，載荷為0. 45MPa。各實(shí)施例及對比例配方及性能測試結(jié)果見下列各表表1實(shí)施例2-8及對比例1-5材料配方(重量％ )
權(quán)利要求
1.一種高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于按重量百分比計(jì)，其組分和含量為聚丙烯 39-98%有機(jī)粘土 1-15%無機(jī)填料 0-30%相容劑 0. 1-6%增韌劑POE 0-20%穩(wěn)定劑 0.2-2%其它添加劑0-4%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于在 2300C X2. 16kg的測試條件下，所述的聚丙烯熔體流動(dòng)速率為0. 5-60g/10min的均聚丙烯或嵌段共聚丙烯，其中嵌段共聚丙烯的共聚單體為乙烯，其含量為4-lOmol %。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于所述的有機(jī)粘土選自皂石、埃洛石、膨潤土、凹凸棒土、蒙脫土、高嶺土、云母、綠脫石、貝得石和蛭石中的一種或兩種以上組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于所述的有機(jī)粘土為經(jīng)季銨鹽類化合物處理的納米蒙脫土，層間距為l-20nm，平均粒徑為1_10μπι，密度為 l~3g/cm3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于所述的無機(jī)填料為滑石粉、碳酸鈣和硫酸鋇中的一種或兩種以上組合，其平均粒徑為1-20 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于所述的相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯，密度為0. 89-0. 91g/cm3，熔點(diǎn)為170_190°C，在230°C X 2. 16kg的測試條件下，熔體流動(dòng)速率為10-50g/10min，接枝率為0. 5-1. 0 %，為任意均聚或嵌段共聚丙烯經(jīng)馬來酸酐熔融擠出改性所得。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于所述的增韌劑POE 為乙烯-辛烯線形共聚物或乙烯-丁烯線形共聚物或者兩者的組合，密度為0. 88 0. 90g/ cm3，熔體流動(dòng)速率為0. 5 10g/10min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于所述的穩(wěn)定劑包括主抗氧劑和輔助抗氧劑，主抗氧劑為受阻酚或硫酯類抗氧劑；輔助抗氧劑為亞磷酸鹽或酯類抗氧劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求13所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于所述的主抗氧劑為3114、1010、DSTP中的一種或兩種以上組合；所述的輔助抗氧劑為618和168中的一種或兩種組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料，其特征在于所述的其它添加劑包括本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為所需的著色劑、成核劑、發(fā)泡劑、表面活性劑、增塑劑、偶聯(lián)劑、 阻燃劑、光穩(wěn)定劑、加工助劑、抗靜電助劑、抗微生物助劑和潤滑劑中的一種或兩種以上的組合物。
11.一種制備權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟1)按權(quán)利要求1的重量配比稱取原料；2)將聚丙烯、有機(jī)粘土、相容劑、穩(wěn)定劑在高速混合器中干混3 15分鐘，將混合后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出后冷卻造粒，制得粘土母粒；3)將步驟( 所述粘土母粒、聚丙烯、增韌劑、無機(jī)填料、穩(wěn)定劑和其它添加劑在高速混合器中干混3 15分鐘，將混合后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出后冷卻造粒； 其中螺筒內(nèi)溫度為一區(qū)180-190°C，二區(qū)185-195°C，三區(qū)185_195°C，四區(qū)185_195°C，機(jī)頭190-200°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為100-1000轉(zhuǎn)/分。
12. —種制備權(quán)利要求1所述的高性能聚丙烯納米復(fù)合材料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟1)按權(quán)利要求1的重量配比稱取原料；2)將部分聚丙烯、增韌劑、無機(jī)填料、穩(wěn)定劑以及其它添加劑在高速混合器中干混 3-15分鐘制得混合物A，將有機(jī)粘土、相容劑、剩余聚丙烯在高速混合器中干混3-15分鐘制得混合物B，將混合物A從螺桿尾部主喂料口加入雙螺桿擠出機(jī)，混合物B從螺桿中部側(cè)向喂料口加入雙螺桿擠出機(jī)，經(jīng)熔融擠出后冷卻造粒；其中螺筒內(nèi)溫度為一區(qū)180-190°C， 二區(qū)185-195°C，三區(qū)185-195°C，四區(qū)185_195°C，機(jī)頭190-200°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為 100-1000 轉(zhuǎn) / 分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高性能聚丙烯納米復(fù)合材料及其制備方法，屬于聚合物改性和加工領(lǐng)域。其中高性能聚丙烯納米復(fù)合材料由以下原料按重量百分比組成聚丙烯39～98％，有機(jī)粘土1～15％，無機(jī)填料0～30％，相容劑0.1～6％，增韌劑0～20％，穩(wěn)定劑0.2～2％，其它添加劑0～4％。通過納米級有機(jī)粘土和微米級滑石粉協(xié)同改性聚丙烯，在較低的材料密度下獲得具有更高的剛性、韌性及其它性能的納米復(fù)合材料。
文檔編號C08L23/12GK102558664SQ201010591409
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者周文, 張祥福, 張鍇, 張鷹 申請人:上海普利特復(fù)合材料股份有限公司