[发明专利]聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备方法，其包括以下步骤步骤一、蒙脱土的预处理对三等份的蒙脱土经过三种不同的预处理方法，最终得到预处理的复合蒙脱土；步骤二、蒙脱土的改性将预处理的复合蒙脱土均分为两等份并分别进行两种不同的改性处理，得到改性的复合蒙脱土；步骤三、聚丙烯的改性将聚丙烯与接枝单体和引发剂经高速搅拌机混合、双螺杆挤出机熔融共混，得到改性聚丙烯；步骤四、聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制取。本发明得到的聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的拉伸性能、弯曲性能、抗冲击性能等各种力学性能更加优异，能够满足人们多样化的需求，具有广阔的市场前景。

主权项

一种聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤一、蒙脱土的预处理：按重量份数计，取0.3～2.7份的阳离子交换容量为50～150mep/100g的蒙脱土，均分为三等份，将第一等份的蒙脱土分散于3～9份的去离子水中，置于超声波中超声震荡10～20min，然后迅速放入冰盐浴中快速凝固，得第一凝固体，将所述第一凝固体装入第一布袋中，将所述第一布袋放入压力为1.33Pa，温度为35～40℃的真空干燥箱中，去除所述第一凝固体中的水分，得到干燥后的第一预处理的蒙脱土；将第二等份的蒙脱土分散于3～9份的无水乙醇中，置于超声波中超声震荡10～20min，然后迅速放入乙醚/液氮的冷却浴中快速凝固，得第二凝固体，将所述第二凝固体装入第二布袋中，将所述第二布袋放入压力为1.33Pa，温度为30～35℃的真空干燥箱中，去除所述第二凝固体中的乙醇，得到干燥后的第二预处理的蒙脱土；将第三等份的蒙脱土分散于3～9份的乙酸乙酯中，置于超声波中超声震荡10～20min，然后迅速放入丙酮/液氮冷却浴中快速凝固，得第三凝固体，将所述第三凝固体装入第三布袋中，将所述第三布袋放入压力为1.33Pa，温度为30～35℃的真空干燥箱中，去除所述第三凝固体中的乙酸乙酯，得到干燥后的第三预处理的蒙脱土；将所述第一预处理的蒙脱土、所述第二预处理的蒙脱土和所述第三预处理的蒙脱土混合均匀得预处理的复合蒙脱土；步骤二、蒙脱土的改性：将步骤一中得到的所述预处理的复合蒙脱土均分为两等份，将两等份的所述预处理的复合蒙脱土分别在10～30份的分散介质、0.1～5份质子化剂存在下机械搅拌，形成稳定的第一悬浮体和第二悬浮体，将所述第一悬浮体加热至55～60℃，取0.01～15份的阳离子交换剂溶于5～15份的分散介质中高速搅拌10～20min，然后滴加至所述第一悬浮体中，滴加完成后继续升温至80～95℃，搅拌反应1～2h，自然冷却至室温，过滤收集沉淀物，并用蒸馏水洗涤1～3次，干燥后得第一改性的蒙脱土；向所述第二悬浮体中加入0.01～15份的改性碳纳米管，升温至70～80℃，搅拌反应1～2h，然后自然冷却至室温，过滤收集沉淀物，并用蒸馏水洗涤1～3次，干燥后得第二改性的蒙脱土；将所述第一改性的蒙脱土和所述第二改性的蒙脱土混合均匀后得改性的复合蒙脱土；步骤三、聚丙烯的改性：取20～180份的聚丙烯溶于30～210份的分散介质中，向其中加入0.2～1.8份的接枝单体和0.02～0.18份的自由基反应引发剂经高速搅拌机混合，用双螺杆挤出机熔融共混，在温度180～230℃下进行反应挤出，得改性聚丙烯；其中，所述引发剂为：过氧化二异丙苯或过氧化二苯甲酰；步骤四、聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制取：将步骤二得到的所述的改性的复合蒙脱土与步骤三得到的所述的改性聚丙烯经高速搅拌机混合均匀，用双螺杆挤出机熔融共混并挤出造粒，挤出温度为180～230℃，得母料；将所述母料与80～720份的聚丙烯经高速搅拌机混合，在温度为180～230℃下挤出造粒，即得所述聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料；双螺杆挤出机各区温度：一区182℃，二区191℃，三区195℃，四区199℃，五区202℃，六区189℃，机头180℃。