[发明专利]一种高强度聚合物复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种聚合物复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

S1：将单体化学接枝聚合改性纳米无机粒子，单体的摩尔用量与纳米无机粒子相等，再将改性后的纳米粒子与热塑性聚合物熔融共混-挤出制作棒状预型坯或熔融共混-模压制作片状预型坯；所述纳米无机粒子的用量为热塑性聚合物的1~3重量%；

S2：在130~150℃下，以10~50mm/min的速度对预型坯进行拉伸，冷却得到纤维状或薄片状增强相；

S3：将熔点为140~150℃的共聚聚合物通过吹膜的方法制备成薄膜，然后采用张紧力自调节模具将取向的增强相和低熔点的基体相通过薄层铺垫-热压法制备复合材料。

2.根据权利要求1所述聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述纳米无机粒子为纳米二氧化硅粒子、纳米二氧化钛粒子或纳米碳酸钙粒子。

3.根据权利要求2所述聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述纳米二氧化硅粒子为沉淀法纳米二氧化硅或气相法纳米二氧化硅，纳米二氧化钛为锐钛型或金红石型二氧化钛，平均粒径为7~50nm，比表面积为150~640m²/g。

4.根据权利要求1所述聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述单体为丙烯酸酯类、含氟丙烯酸酯类、苯乙烯或甲基丙烯酸缩水甘油酯。

5.根据权利要求4所述聚合物复合材料的制备方法，其特征在于， 所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯或甲基丙烯酸酯。

6.根据权利要求1所述聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述单体化学接枝改性纳米无机粒子包括如下步骤：将纳米无机粒子和水经超声分散，加入完全水解的硅烷偶联剂，均匀混合，在70℃下回流1h后，再加入单体和引发剂，在70℃下继续回流反应1h后，离心沉淀，80℃下真空干燥24h，再经丙酮抽提24h后，60℃下干燥1h得到接枝改性纳米无机粒子；

所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）、乙烯基三乙氧基硅烷（A-151）和乙烯基三甲氧基硅烷（A-171）等，偶联剂的用量为纳米无机粒子用量的10wt%；

所述引发剂为偶氮二异丁腈（AIBN）或过氧化二苯甲酰(BPO)。

7.根据权利要求1所述聚合物复合材料的制备方法，其特征在于所述的热塑性聚合物为聚乙烯或聚丙烯。

8.根据权利要求1所述聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述薄层铺垫-热压法制备复合材料的热压伸温度为155℃~165℃，模压压力1.0MPa ~3.0MPa，模压时间为10-30min。