[发明专利]高模量低密度聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高模量低密度聚丙烯复合材料及其制备方法，其特征在于，由以下原材料制成：聚丙烯、线性低密度聚乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯、芳纶、抗氧化剂。加入低密度聚乙烯可以很好的降低聚合物的密度，同时通过添加PP‑G‑MA进行表面改性处理，增强其复合材料的界面粘附性，使得芳纶、聚丙烯、低密度聚乙烯很好的进行混合,从而获得高模量低密度聚丙烯复合材料。从万能试验机的测量的结构可以看出，复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、弯曲强度等参数等到了显著的增强，以扩大聚丙烯材料的应用范围。

技术领域

本发明涉及一种高模量低密度聚丙烯复合材料及其制备方法，属于高分子材料领域。

背景技术

聚丙烯(Polypropylene,PP)材料，具有易加工，成本低廉、较高的耐冲击性、较高的软化温度、良好的化学惰性以及机械性质强韧等优点，而在汽车上和汽车相关领域被广泛使用。但是在实际应用过程中发现，聚丙烯的模量偏低，且与其他极性聚合物和无机物相容性较差，这限制了聚丙烯的进一步工程化应用。

因此，探寻一种具有高模量同时能很好与其他材料相容的聚丙烯材料的制备方法，可以极大的扩大聚丙烯材料在汽车以及其周边产品的应用范围。特别地，在近几年的研究报道中，发表了非常多样且有效的提高复合材料模量以及改良性质策略方面的成果，这些改性策略主要取决于填充物的种类。如填充气相二氧化硅(SiO₂)纳米颗粒提高复合材料的模量，添加阻燃剂增强复合材料阻燃性，一些弹性体，碳酸钙等。

发明内容

本为了解决上述技术问题，本发明提供了另一种高模量低密度聚丙烯复合材料，本发明还提供了其制备方法。

为了实现本发明的上述第一目的，本发明提供了一种高模量低密度聚丙烯复合材料，其特征在于，由以下原材料制成：聚丙烯、线性低密度聚乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯、芳纶、抗氧化剂和偶联剂。

上述方案中：还添加有滑石粉。

上述方案中：所述芳纶为芳纶1414。

上述方案中：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。

上述方案中，按照重量份数原材料的添加量为：聚丙烯45-55份、线性低密度聚乙烯25-41份、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯3-5份、芳纶5-12份、抗氧化剂0.2-0.4份和偶联剂0.1-0.3份。

上述方案中：所述滑石粉的添加量为8-12份。

上述方案中：所述抗氧化剂为抗氧化剂101。

本发明的第二目的是这样实现的：一种所述高模量低密度聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，按照如下方法制备：

1)使用高速混合器将聚乙烯和线性低密度聚乙烯混合均匀，然后加入芳纶和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯继续混合均匀，最后加入其它剩余组分后充分混合；

2)将混合样品放入双螺杆挤出机中进行混配、挤出、冷却、切粒得到产品。

上述方案中：双螺杆挤出机的螺杆转速为300-500rpm，挤出温度为180℃-220℃。