[发明专利]一种非弹性体/聚丙烯共混复合材料

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种高分子复合材料，具体地说是一种非弹性体/聚丙烯共混复合材料。

二、背景技术

聚丙烯(PP)自1957年工业化以来发展极其迅速，是一种应用很广泛的通用塑料。聚丙烯具有透明度高、无毒性、比重轻、易加工、抗冲击强度高、耐化学腐蚀、抗挠曲性好、电绝缘性好等优良性能。聚丙烯大部分用于注射成型，并易于通过共混、共聚、填充、增强等工艺措施进行改性，也可用挤出和吹塑等成型法生产薄膜、板材、管材、单丝等。除生活用品外还制造工业用制件如建筑、机械部件、电工器件、纤维、涂料等领域。在合成树脂中，其生产能力和产量仅次于聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)树脂，位居第三，占有十分重要的地位。

尽管聚丙烯有很多优点，但是用作结构材料仍有许多不足之处：韧性差、耐磨性不足、低温时脆性更大等。与传统工程塑料相比，聚丙烯还存在一些缺陷，如耐候性差，耐光、热及抗老化性差，亲水及抗静电性能差，涂饰、着色和粘合等二次加工性能差，与其他极性聚合物和无机填料的相容性差。这些缺点使进一步拓展其应用领域受到很大的限制。为了改进聚丙烯的性能，延长其使用寿命并扩大应用范围，需对聚丙烯进行改性。所以，聚丙烯的高性能化、工程化、功能化是目前改性聚丙烯的主要研究方向。

目前关于使用各种改性剂增韧聚丙烯制备复合材料的方法已有不少报道。周玉玲等人采用扫描电镜和透射电镜研究了PMMA、SAN等有机聚合物对PP/CPE共混体系的增韧作用，他们认为有机刚性聚合物的加入，一方面促进网络结构的形成和完善，另一方面使试样产生冷拉形变，微粒因周围基体发生屈服吸收大量的能量，这两种因素共同作用使得材料的韧性提高。但CPE在受热时或硫化时会脱出氯化氢，而HCL能进一步催化CPE的脱氯反应，这样材料在高温或特殊环境下的稳定性就大大降低。弹性体增韧存在着一些难以克服的毛病，例如材料的冲击强度、断裂伸长率和断裂功增大的同时刚度、使用温度和加工性能却大幅度降低。非弹性体增韧作为一种新的增韧方法，有可能成为制备高强度高韧性工程塑料的新途径。

三、发明内容

本发明旨在提供一种非弹性体/聚丙烯共混复合材料，所要解决的技术问题是提高聚丙烯材料的机械性能。

本发明非弹性体/聚丙烯共混复合材料，其特征在于：以聚丙烯均聚物为基体材料，以聚乙烯和/或乙烯丙烯共聚物为非弹性体，加入抗氧剂后机械共混改性得到的复合材料；

基体材料和非弹性体的质量比为70-90：30-10；

抗氧剂添加量为基体材料和非弹性体总质量的0.5-1.5%。

所述抗氧剂选自抗氧剂-1010和/或抗氧剂-168，若为多种时比例任意。

所述非弹性体的分子量≥150万。

所述基体材料的熔融指数在0.8-1.4g/10min（测试标准为GB/T3682-2000）。

所述非弹性体至少含有一种乙烯丙烯共聚物，作为复合材料的增容剂。

本发明共混复合材料的制备方法如下：

首先将聚丙烯均聚物和部分非弹性体混合，通过双螺杆挤出机混炼造粒得到粒料a，然后将粒料a和余量的非弹性体混合，再次通过双螺杆挤出机混炼造粒得到粒料b；将粒料b注塑成型得共混复合材料。

制备粒料a时加入的是部分非弹性体，所述部分非弹性体指的是非弹性体总量的1/4-1/2，在此范围内都可以。

本发明选用聚丙烯均聚体为主体，添加不同分子量（分子量≥150万）的聚乙烯和/或乙烯丙烯共聚物非弹性体，通过双螺杆共混挤出制备出拉伸强度≥20MPa，冲击强度≥30KJ/m²的通用型树脂基复合材料。材料拉伸强度或性能按GB/T1040.2-2006标准测试，材料冲击强度按GB/T1843-2008标准测试。

本发明所选用的PP1330非弹性体同时起到了增容剂的作用，可使其他添加剂与基体之间有良好的界面粘接力，使应力更容易通过界面传递。此外，本发明所选用的各种原材料成本相对廉价，制备方法简单易操作，生产的复合材料机械性能、耐腐蚀性均优良。

四、具体实施方式

以下通过各实施例对本发明做进一步说明。

主要原料：

聚丙烯均聚物：北京燕山石化公司向阳化工厂生产的聚丙烯1300（PP1300）。

聚乙烯：山东齐鲁石化公司生产的聚乙烯7006（HDPE7006）；

        山东齐鲁石化公司生产的聚乙烯7042（HDPE7042）；