[发明专利]一种表面改性硫酸钙晶须增强增韧聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种表面改性硫酸钙晶须增强增韧聚丙烯复合材料，主要由以下重量配比的原料组成：聚丙烯66～97份，改性硫酸钙晶须1～30份，相容剂1～3份，分散剂0.4～0.6份，抗氧剂0.4～0.6份；所述改性硫酸钙晶须在催化剂的作用下经过表面处理所得，改性剂为甲基丙烯酸；本发明所述复合材料中的填料与树脂之间有良好的相容性，所得制件的刚性、强度、耐热性均有较大提升，且韧性也较佳；本发明产品可用作对产品性能要求较高的汽车、家电领域。

技术领域

本发明属于高分子材料技术制备领域，具体涉及一种表面改性硫酸钙晶须增强增韧聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是目前最为活跃的塑料材料之一，特别是改性PP层出不穷，有代替低端工程塑料的趋向。PP质轻、无毒、性能好，且可进行蒸汽消毒，应用范围比较广泛。在家庭日用品方面，家用电器方面，还可用于医疗器械；汽车零部件，管道；容器；此外，它还可以用作建筑用材料，农、林、牧、副、渔业用各种器具、绳索及渔网等。

虽然PP有着很多优异的性能，但是仍然存在很多的缺点，主要缺点是低温冲击强度差，易脆化，耐候性差，静电性高，染色性差等。

硫酸钙晶须又可称为石膏晶须，作为晶须的一种，不但具有晶须的高强度，高模量，耐热，质轻等优点，更是一种资源丰富的晶须。不仅自然界中存在大量石膏矿，而且随着工业技术的发展，以石灰石处理工业废气的方法制备石膏晶须的方法也日趋成熟。也正是因此，硫酸钙晶须广泛于高分子材料，橡胶材料，纸张加固等领域。为了改善石膏晶须与树脂之间的相容性，使二者能更好的结合，从而增强复合材料的性能，通常会对晶须进行表面处理。

例如，中国专利CN102504409A公开了一种利用硫酸钙晶须增强聚丙烯的方法，该复合材料组分为聚丙烯、硫酸钙晶须、硬脂酸按照一定比例混合后，挤出得到优异的复合材料粒子，其中硬脂酸为硫酸钙晶须的改性剂。中国专利CN102070842B公开了一种高耐热低密度高性能车用聚丙烯组合物及其制备方法，该复合材料组分为聚丙烯、增韧剂、晶须、滑石粉、偶联剂按一定比例混合后，挤出得到优异的复合材料粒子，其中偶联剂为环氧树脂、氢化丁二烯、单十八烷醇丙三醇酯。中国专利CN101693776B公开了一种高强度高耐热聚丙烯改性复合材料及其制备方法该复合材料组分为聚丙烯、硫酸钙晶须、玻璃纤维、聚丙烯接枝马来酸酐、成核剂、抗氧剂、润滑剂按一定比例混合后，挤出得到优异的复合材料粒子。

但是上述专利中对于硫酸钙晶须的表面处理均较为粗糙，虽然可以一定程度上改善晶须与基体树脂之间的相容性，但是晶须与聚丙烯树脂之间的相容性仍然较差，容易存在晶须团聚现象，从而影响复合材料的性能。在本发明中，在聚丙烯中添加适量改性硫酸钙晶须可大幅度提高复合材料的相关性能。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种表面改性硫酸钙晶须增强增韧聚丙烯复合材料及其制备方法，该方法表面处理的硫酸钙晶须可以极大的提升晶须与聚丙烯之间的相容性，即可以提高聚丙烯的强度也可以提高聚丙烯复合材料的韧性。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种表面改性硫酸钙晶须增强增韧聚丙烯复合材料，按重量份计包括以下组分：聚丙烯66～97份，改性硫酸钙晶须1～30份，相容剂1～3份，分散剂0.4～0.6份，抗氧剂0.4～0.6份。

进一步地，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的一种或多种。

进一步地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，接枝率为0.8％。

进一步地，所述分散剂为硅酮粉、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、乙撑双硬脂酰胺中的一种或多种。

进一步地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010、亚磷酸酯类抗氧剂168按重量比1:2复配所得抗氧剂。

进一步地，所述改性硫酸钙晶须的平均直径为3～10μm，平均长度为50～80μm。