[发明专利]一种纳米改性聚丙烯板材的制备方法

说明书

本发明涉及高分子复合材料制备技术领域，具体涉及一种纳米改性聚丙烯板材的制备方法。本发明以改性聚丙烯熔融液为基材，改性纳米混合粉末分散液和改性玄武岩纤维作为改性剂，并辅以马来酸酐接枝聚丙烯、碳酸钙和柠檬酸等制备得到纳米改性聚丙烯板材，首先对聚丙烯进行改性，再向聚丙烯中添加马来酸酐接枝聚丙烯，利用氢氧化溶液对玄武岩纤维进行表面改性，增强其与纳米粒子的亲和力，将钛酸丁酯和无水乙醇在稳定剂的作用下混合搅拌反应得到凝胶，从梧桐叶中提取植物液，纳米氧化锌粉末在极性吸附作用下均匀分散在非极性基材表面，从而降低照射方向的紫外线强度，进一步提高聚丙烯板材的抗老化，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及高分子复合材料制备技术领域，具体涉及一种纳米改性聚丙烯板材的制备方法。

背景技术

聚丙烯（PP），是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。聚丙烯（PP）板材是PP树脂添加各种功能助剂经挤出、压光、冷却、切割等工艺过程而制成的塑料板材。聚丙烯板材无臭、无毒、无味符合国家卫生标准，密度小，是通用塑料中最轻的一种，能在100℃下长期使用不变形，同时具有优良的电绝缘性能和化学稳定性，几乎不吸水，与绝大多数化学品接触不发生作用。目前聚丙烯板材已经被广泛应用于工业、农业、医疗、卫生等包装和日常生活的各个领域中，是目前世界高分子材料中用量最大、增长速度最快的一类产品，主要是由于其原料来源多、价格低、材料性能优良、电绝缘性和化学稳定性好，同时又具有易于加工成型的优点。

虽然聚丙烯（PP）板优点较多，但也有其不足：1、由于聚丙烯在低温环境下性能较差，吸塑的时候存在结晶的问题导致各向成型不均匀，可塑性差，吸塑有难度；2、耐低温性差，低温环境下发脆；3、由于聚丙烯是结晶性聚合物，内部存在着很大球晶，造成聚丙烯的抗冲击强度低、韧性差；4、耐老化性能较差，且成型收缩率大、易燃烧，同时由于其非极性的特点，使其与其它极性聚合物、无机填料的相容性较差，从而限制了作为注塑、纤维、薄膜等制品的原料或专用料的应用；5、聚丙烯树脂自身的表面硬度不足以应对长期的摩擦、损伤等。目前，最常采用的方法是对聚丙烯进行增强、填充、合金化等，但即便如此，聚丙烯板材的耐磨和耐刺穿性能仍差强人意。

因此，研制出一种能够解决上述性能问题的聚丙烯板材非常有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前常见聚丙烯板材存在耐磨性差、抗冲击强度低和抗老化性差，且易燃烧，同时由于其非极性的特点，使其与其它极性聚合物、无机填料的相容性较差，从而限制了其作为注塑、纤维、薄膜等制品的原料或专用料的应用的缺陷，提供了一种纳米改性聚丙烯板材的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种纳米改性聚丙烯板材的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）称取75～85g聚丙烯加热升温使其软化，向软化后的聚丙烯中依次加入2～4g三氧化二锑和3～5g红磷，继续保温混合搅拌，得到改性聚丙烯熔融液；

（2）称取11～13g梧桐叶置于带有40～45mL去离子水的烧杯中，并将烧杯置于超声波振荡器中超声提取，过滤去除滤渣，收集滤液，将滤液进行减压蒸馏，得到自制植物提取液，将改性聚丙烯熔融液和自制植物提取液混合置于超声波分散仪中超声分散，得到改性聚丙烯分散液；

（3）量取16～20mL钛酸丁酯溶于带有75～80mL无水乙醇和2～4mL乙酰丙酮的烧杯中，并置于磁力搅拌机中混合搅拌，得到搅拌液，再将搅拌液、盐酸和去离子水混合搅拌反应，反应结束后，静置陈化，得到凝胶，继续将凝胶置于烘箱中干燥，得到干凝胶，最后将干凝胶置于马弗炉中，加热升温，烧结并保温，自然冷却至室温，研磨出料，得到纳米二氧化钛粉末；