[发明专利]一种增强增韧聚丙烯塑料及其制备方法

权利要求书

1.一种增强增韧聚丙烯塑料，其特征在于，由以下重量份原料组成：80-150重量份聚丙烯树脂、10-20重量份线型低密度聚乙烯树脂、10-50重量份纳米玻璃纤维、2-8重量份碳黑、0.5-2重量份偶联剂、1-5重量份相容剂、1-3重量份分散剂、0.1-1重量份润滑剂、5-15重量份滑石粉、2-20重量份增韧剂；

所述增韧剂由以下方法制备而成：氮气环境下，将0.1-2重量份N,N-二甲基苯胺与30-80重量份甲苯混合，再加入0.1-2重量份马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物、50-100重量份单体A、20-50重量份单体B、1-20重量份阻燃剂与30-60重量份含1-5wt％2-巯基乙醇的甲苯溶液混合均匀，在50-80℃、500-800rpm条件下反应1-5h，过滤、收集滤渣，用甲苯清洗2-5次，在60-9-℃干燥5-20h，即得增韧剂；

所述阻燃剂的制备方法如下：

(1)将0.5-3重量份黑鳞和2-8重量份叠氮化合物加入到150-240重量份N,N-二甲基甲酰胺中，在氮气气氛下，于100-150℃、600-900rpm条件回流冷凝加热20-50h，冷却后，在8000-12000rpm离心10-30min，取沉淀置于50-70℃的真空干燥20-30h，得固体A；

(2)将1-10重量份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和20-50重量份甲醇混合，在200-500rpm下搅拌2-30min，加入150-300重量份3-8mol/L盐酸水溶液，室温下反应1-5d，过滤，取滤渣用甲醇清洗2-5次，在40-60℃的真空干燥中干燥3-10h，得到固体B；

(3)将0.5-2重量份固体A加入到150-300重量份四氢呋喃中，在50-70℃、超声频率25-50kHz、超声功率300-500W下超声0.5-2h，再加入2-5重量份固体B和3-8重量份二环己基碳二亚胺，继续超声20-50min；氮气保护下，再置于60-80℃下回流冷凝加热20-50h，过滤，取滤渣用乙醇清洗2-5次，于50-70℃的真空干燥20-40h，即得阻燃剂；

所述单体A为N-羟甲基丙烯酰胺、氨己烯酸、3-(4-氯苯基)-2-羟基-丙烯酸、丙烯酰胺中任意一种；

所述单体B为2,3-二羟基丙烯酸丙酯、三烯丙基异氰脲酸酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、甲基丙烯酸正辛酯中至少一种。

2.如权利要求1所述的增强增韧聚丙烯塑料，其特征在于，所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酸丙基-三甲氧基硅烷、3-缩水甘油酸基丙基-三甲氧基硅烷和3-巯丙基三甲氧基硅烷中至少一种；所述相容剂为马来酸酐接枝苯乙烯、马来酸酐接枝苯丙烯中至少一种；所述分散剂为聚乙烯蜡、纤维素乙酸酯、甲基戊醇、硬脂酸单甘油酯或己烯基双硬脂酰胺中至少一种；所述润滑剂为季戊四醇酯、乙撑双硬酯酰胺、环氧油酸、氧化聚乙烯蜡中至少一种。

3.如权利要求1所述的增强增韧聚丙烯塑料的制备方法，其特征在于，所述叠氮化合物为4-叠氮苯甲酸和/或叠氮-二聚乙二醇-乙酸。

4.如权利要求3所述的增强增韧聚丙烯塑料的制备方法，其特征在于，所述叠氮化合物由4-叠氮苯甲酸和叠氮-二聚乙二醇-乙酸按照质量比(1-5)：1组成的混合物。

5.如权利要求1-4任一项所述的增强增韧聚丙烯塑料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

S1、按重量份称取各原料；

S2、取聚丙烯树脂、线型低密度聚乙烯树脂、玻璃纤维、炭黑、滑石粉、相容剂、偶联剂、分散剂、润滑剂高速搅拌机中以1400-1600rpm搅拌20-40min，得混合物料A；

S3、将混合物料A投入反应器中，以搅拌速度500-1000rpm，升温速度5-15℃/min边搅拌边加热至120℃-140℃，加入增韧剂，以搅拌速度800-1200rpm，升温速度5-15℃/min升温至150℃-180℃继续搅拌15-30min，得混合物料B；

S4、将步骤S3得到的混合物料B加入到双螺杆挤出机中，在熔融温度设定为加料段160-180℃，中段180-210℃，挤出机头170-200℃，螺杆转速为400-500rpm，螺杆直径40-50mm，螺杆的长径比为(40-50)：1的条件下进行挤出成型，得到所述增强增韧聚丙烯塑料。