[发明专利]一种高强度、高韧性的聚丙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于改性聚丙烯技术领域，尤其是涉及一种高强度、高韧性的聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是五大通用塑料之一，其密度小、价格低，应用非常广泛。在实际应用中，往往需要对聚丙烯进行改性，来提高聚丙烯的强度或者韧性，来适应不同场景的需求。

无机矿物，如滑石粉、碳酸钙、云母粉，在我国广泛存在，价格低，且没有毒性，常被用来对聚丙烯进行改性以达到增强聚丙烯强度的目的。然而，直接用矿粉对聚丙烯进行改性时，容易出现分散不均、团聚等现象，造成生产效率低，且污染车间环境。

但如果采用矿粉母粒对聚丙烯进行改性，不仅可以大幅提高产品的性能和稳定性，还可以提高生产效率，优化车间环境。

如中国专利CN102093636A公开了一种高性能聚丙烯复合材料及其制备方法，此聚丙烯具有较高的强度，但缺点也很明显，其冲击强度低、韧性差。而中国专利CN102040768B公开了一种聚丙烯/碳酸钙纳米复合物及其制备方法，其制备的聚丙烯强度、韧性均较低，不符合实际应用的需要。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有技术缺陷，提供一种高强度、高韧性的聚丙烯材料。

一种高强度、高韧性的聚丙烯材料，由下述组分按重量份组成：

聚丙烯：40-50份；

复合母粒：50-60份；

所述的复合母粒由下述组分按重量份组成：

聚烯烃弹性体20-30份；

云母粉40-50份；

纳米碳酸钙20-30份；

硬脂酸钙3份；

芥酸酰胺4份；

氨丙基三乙氧基硅烷3份。

进一步，所述云母粉为湿法白云母粉，其粒径为600-1250目。

本发明采用粒径为600-1250目的湿法云母粉，其与干法云母粉相比其片状结构较好，对聚丙烯有更好的增强作用。

所述的纳米碳酸钙的粒径为20-200nm。

本发明的另一个目的是提供一种制备上述的高强度、高韧性的聚丙烯材料的方法，包括以下步骤：

（1）制备复合母粒：称取20-30份聚烯烃弹性体、40-50份云母粉、20-30份纳米碳酸钙、3份硬脂酸钙、4份芥酸酰胺、3份氨丙基三乙氧基硅烷，用密炼机进行混炼制备得复合母粒；

（2）制备聚丙烯材料：称取40-50份聚丙烯、50-60份复合母粒，加入双螺杆挤出机中，在180-210℃熔融共混，挤出造粒，即得高强度、高韧性的聚丙烯材料。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、与云母粉母粒填充聚丙烯及纳米碳酸钙母粒填充聚丙烯相比，本发明的聚丙烯材料解决了聚丙烯材料的高韧性与高强度不能兼得的问题，本发明制备的聚丙烯在具有高强度的同时还具有高韧性，大大的扩充了聚丙烯改性材料的应用领域。

2、本发明中复合母粒采用粒径为600-1250目的湿法生产的白云母粉与粒径为20-200nm的纳米碳酸钙，使得各组份在混炼过程中混合更均匀，能够解决在混炼过程中出现的分层现象，大幅度提高复合母粒的强度与韧性。

3、本发明采用复合母粒改性聚丙烯，使其在生产的过程中不仅可以优化生产环境，减少粉尘污染的问题，有益于工人的身体健康；同时提高了生产效率。

具体实施方式

本发明实施例中所用原材料的相关性能如表1，除特殊说明外，实施例中各组分都为重量份数。

表1 原材料一览表