[发明专利]一种改性聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性聚丙烯复合材料及其制备方法，具体涉及一种纳米蒙脱土、中空玻璃微球填充改性聚丙烯复合材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域，适合制造汽车仪表板、门护板、保险杠、立柱护板等部件。 

背景技术

纳米蒙脱土主要成分是硅酸盐，片层的厚度一般在100nm以下。当它们的单个的片层均匀分散聚丙烯基体中，复合材料的性能指标会有所提升。有关聚丙烯熔体插层的研究较少，其原因可能是非极性的聚丙烯分子很难插入到极性很强的层状硅酸盐片层中，本发明通过加入中空玻璃微球，提高复合材料的流动性，使聚丙烯分子较容易插入到纳米蒙脱土的硅酸盐片层中。加入中空玻璃微球同时可以减轻复合材料的密度。 

改性聚丙烯材料在汽车零部件上大量使用，本发明提供了一种高刚性、高抗冲、低密度的聚丙烯复合材料，对于汽车材料以塑代钢、节能减排，有着重要的作用。 

相关专利： 

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发明内容

本发明的目的在于提出一种高刚性、高抗冲、高热变形温度、低密度的聚丙烯复合材料及其制备方法。 

本发明将纳米蒙脱土与中空玻璃混合填充至聚丙烯材料，以提高聚丙烯复合材料的刚性，同时降低了聚丙烯复合材料的密度。 

具体来说，本发明的目的在于提供一种 

具体技术方案如下： 

一种改性聚丙烯复合材料，按照质量配比混合组分，包括40～90wt％聚丙烯、0～30wt％ 增韧剂、1～5wt％的中空玻璃微球、1～5wt％的纳米蒙脱土、0.3～0.5wt％的抗氧剂、1wt％的色母粒、0.5～3wt％的相容剂。 

进一步地，所述聚丙烯材料为均聚聚丙烯和/或共聚聚丙烯。 

进一步地，所述增韧剂为下列聚合物中的一种或多种：乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、氢化的乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和丙烯-乙烯接枝共聚物。 

进一步地，所述中空玻璃微球密度为0.125g/cc～0.60g/cc，软化温度为600℃，抗压强度为250psi-18000psi。 

进一步地，所述纳米蒙脱土中：蒙脱石含量为96％～98％，且平均晶片厚度小于25nm。 

进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168复配而成。 

进一步地，所述相容剂为下列相容剂中的一种或多种：马来酸酐、硅烷偶联剂、铝酸脂偶联剂和钛酸酯偶联剂。 

上述改性聚丙烯复合材料的制备方法，采用如下步骤： 

(1)按质量配比称取原料； 

(2)将纳米蒙脱土、聚丙烯、相容剂在高速搅拌机下混合搅拌5min，再将聚丙烯、增韧剂、抗氧剂、色母粒加入搅拌机搅拌10min，将混合物料加入双螺杆挤出机主喂料料斗中； 

(3)在双螺杆侧喂料口处填加中空玻璃微球； 

(4)设定双螺杆挤出机各温区温度以及主机转速； 

(5)挤出造粒，干燥切粒。 

进一步地，步骤(4)中设定双螺杆挤出机各温区温度以及主机转速为：一区170℃，二区180℃，三区185℃，四区190℃，五区195℃，六区200℃，七区200℃，八区190℃，九区185℃，主机转速100～200rpm。 

与目前现有技术相比，本发明通过加入中空玻璃微球，提高复合材料的流动性，使聚丙烯分子较容易插入到纳米蒙脱土的硅酸盐片层中。加入中空玻璃微球同时可以减轻复合材料的密度 

具体实施方式

下面对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。 

实施例1： 

将5wt％聚丙烯，1wt％的纳米蒙脱土，1.5wt％的马来酸酐加入高速搅拌机中搅拌5min， 再将78wt％聚丙烯，10wt％POE，1wt％的色母粒，0.5wt％的抗氧剂加入搅拌机中搅拌10min，将上述混合物料加入双螺杆挤出机主喂料中，在双螺杆专用侧喂料口处填加3wt％的中空玻璃微球，加工温度设定如下：