[发明专利]聚丙烯共混物/蒙脱土纳米复合材料及其制备方法

摘要

本发明属于聚丙烯共混物/蒙脱土纳米复合材料及其制备方法。这类聚丙烯共混物/蒙脱土纳米复合材料由等规聚丙烯、聚合物P、增容剂、有机化蒙脱土和功能性防老剂组成。聚合物P是可加工温度在160－220℃范围内的极性聚合物,如尼龙11、尼龙12、热塑性聚氨酯,此外还包括聚苯乙烯。其制备方法是将蒙脱土经过阳离子交换反应后,再与聚合物P进行熔融插层,并借助马来酸酐化聚丙烯增容聚合物P/有机化蒙脱土插层复合物和等规聚丙烯。本发明的纳米复合材料不仅具有蒙脱土均匀分散在聚合物基质中的结构,而且力学性能相对于纯聚合物有明显提高。

主权项

1.一种聚丙烯共混物/蒙脱土纳米复合材料及其制备方法，其特征在于组成和含量为(重量份)：等规聚丙烯100，聚合物P5～30，酸酐化聚丙烯5～15，有机化蒙脱土2～10，功能性防老剂(1010)，四[β-(3，5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇0.5～2；按下列步骤制备：(1)有机化蒙脱土的制备：将阳离子交换容量100～150meq/100g的钠蒙脱土1～32份，一般粒径为1-100μm，在50～2000份去离子水中高速搅拌0.5～5h，形成稳定的悬浮体系；将6～12份阳离子交换剂加入400～800份去离子水中，再加3～6份质子化剂，高速乳化，形成分散均匀的乳液；所用的阳离子交换剂是6-18碳的伯胺、仲胺、叔胺或季胺，具体为十八胺、十六烷基三甲基溴化铵等；所用的质子化剂可以是盐酸、磷酸或硫酸，具体为盐酸；上述加热至50～90℃的悬浮液和乳液在高速搅拌下混合，沉淀，过滤，真空干燥并粉碎得有机化蒙脱土；(2)纳米复合材料母料制备：将上述经过阳离子交换的蒙脱土与聚合物P以1∶1-3重量比例在加工设备上熔融混合，加工温度160～220℃，混合时间15min；将所得产品粉碎，并在40～80℃下真空干燥；(3)纳米复合材料制备：将上述聚合物P插层的蒙脱土8～36份、等规聚丙烯100份、马来酸酐化聚丙烯5～15份和功能性防老剂0.5～2份，在加工设备上熔融混合，加工温度170～240℃，混合时间15min，得到一种聚丙烯共混物/蒙脱土纳米复合材料；所用的聚合物P是可加工温度在160-220℃范围内的极性聚合物，具体为尼龙11、尼龙12、共聚尼龙、热塑性聚氨酯，同时还有聚苯乙烯；所用的增容剂为马来酸酐化聚丙烯，马来酸酐接枝率范围是0.1～6wt％，最佳接枝率范围是1-3wt％；功能性防老剂为四[β-(3，5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇。