[发明专利]无机填料改性剂和改性无机填料及其制备方法和应用以及聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及聚合材料领域，具体提供了一种无机填料改性剂，该改性剂包括：界面增容剂和β成核剂，其中，β成核剂与界面增容剂的重量比为0.04‑2:1。本发明提供了一种改性无机填料及其制备方法和应用，该方法包括：将无机填料、界面增容剂和β成核剂混合均匀，其中，无机填料为玻璃纤维和/或滑石。本发明提供了聚丙烯复合材料及其制备方法。本发明中，在传统刚韧平衡聚丙烯技术的基础上，通过表面成核技术和优化弹性体组合技术，提高配方体系的韧性，刚性粒子表面处理技术和界面增容技术，提高无机刚性粒子与树脂的相容性和结合力，从而提高配方体系的刚性。

技术领域

本发明涉及一种无机填料改性剂，和一种改性无机填料及其制备方法和应用以及聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯作为传统的5大通用塑料之一，具有价格低、密度小、耐高温、耐化学腐蚀、加工容易等优点，产品应用非常广泛，但是其脆性大，缺口冲击强度低的缺点也非常明显，限制其应用领域的进一步拓展。

为提高聚丙烯的韧性，通常会在配方体系中添加大量的增塑剂或者弹性体进行改性，但是无论是增塑剂还是弹性体的加入往往会导致刚性、耐热性能的降低，而提高聚丙烯刚性，主要是在配方体系中添加高刚性的无机填料，但由于无机填充物与聚丙烯界面结合力较低，大量无机填料的加入往往会导致断裂伸长率、缺口冲击强度的降低。

CN104592630A公开的低温韧性且刚韧平衡的聚丙烯复合物及其制备方法，通过添加常温和低温抗冲改性剂提高样品的缺口冲击强度至66.0KJ/m²，但是其弯曲杨氏模量在100MPa以下。

CN102311583A公开一种刚韧平衡聚丙烯制备方法，通过对多种聚丙烯树脂进行组合、对滑石粉进行偶联剂处理，并采用增韧剂进行抗冲改性，组合物的刚性至2500MPa左右，但是其对应的冲击强度仅为14.1KJ/m²。

CN104592628A通过添加交联剂和助交联剂体系提高体系的刚韧平衡，组合物的弯曲模量为1510MPa、缺口冲击强度43KJ/m²，且交联剂体系的引入影响配方体系的加工和断裂伸长率等性能。

在现有技术中，采用增韧剂改善体系的韧性，无机刚性粒子改善体系的刚性是制备高刚性、高韧性聚丙烯组合物的常用方法。在已公开的技术中，无论是采用增韧剂进行韧性改善，还是添加无机刚性粒子进行刚性改善，均由于相应的添加用量较大，很难简单通过调节聚丙烯基体、增韧剂、无机刚性粒子三者之间配比实现高刚韧平衡。

从目前已公开的技术中，高刚高韧聚丙烯组合物弯曲模量基本在2000MPa以下，大部分在1500MPa以下，缺口冲击强度在40KJ/m²以下，大部分在30KJ/m²以下，很难进一步同时提高产品的刚韧平衡。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能够改善聚丙烯材料的刚性和韧性的改性无机填料。

为实现前述目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种无机填料改性剂，该改性剂包括：界面增容剂和β成核剂，其中，β成核剂与界面增容剂的重量比为0.04-2:1。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一种改性无机填料的制备方法，该方法包括：将无机填料、界面增容剂和β成核剂混合均匀，其中，无机填料为玻璃纤维和/或滑石。

根据本发明的第三方面，本发明提供了本发明所述的制备方法制备得到的改性无机填料。

根据本发明的第四方面，本发明提供了本发明所述的改性无机填料在作为聚合物添加剂中的应用。