[发明专利]一种硅灰石/聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硅灰石/聚丙烯复合材料及其制备方法。所述的硅灰石/聚丙烯复合材料，以重量份计，组成包括：聚丙烯、65～85份；增韧剂、5～10份；表面处理硅灰石、10～25份；润滑剂、0.1～1份；其中表面处理硅灰石由以下制备方法得到：将硅灰石、表面处理剂按质量比100：0.5～3加入到粉体表面改性设备中，对硅灰石进行表面包覆处理；所述的表面处理剂选自辛二酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸中的一种或几种。本发明还公开了其制备方法。本发明硅灰石/聚丙烯复合材料具有优异的流动性及力学性能。

技术领域

本发明属于高分子材料加工领域，具体涉及一种高强高流动抗冲硅灰石/聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

硅灰石作为世界上目前用量最大的功能性补强填料，加入到聚丙烯(PP)中可显著提高PP的强度、刚性、耐热性、抗刮擦性等性能指标，使得硅灰石/PP复合材料的使用逐渐受到人们的关注。中国专利CN102532692A公开了一种利用针状硅灰石填充聚丙烯改善其抗飞石冲击性能的方法，不足之处在于对于硅灰石这种强亲水性材料，该发明中并未对硅灰石进行表面改性以改善其疏水性，所以硅灰石/聚丙烯复合材料的力学性能还有待进步的空间，尤其是复合材料的抗冲击性能。中国专利CN102875899A公开了一种硅灰石增韧增强聚丙烯复合材料的制备方法，但是该发明中最终所获得复合材料的流动性较差，不能满足目前注塑厂家对于大型零部件材料高流动性的要求。

发明内容

本发明提供了一种硅灰石/聚丙烯复合材料，改善了流动性，提高了力学性能。

所述的硅灰石/聚丙烯复合材料，以重量份计，组成包括：

其中表面处理硅灰石由以下制备方法得到：将硅灰石、表面处理剂按质量比100：0.5～3加入到粉体表面改性设备中，对硅灰石进行表面包覆处理；所述的表面处理剂选自辛二酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸中的一种或几种。

进一步优选的，以重量份计，所述的硅灰石/聚丙烯复合材料组成包括：

所述的硅灰石为纳米碳酸钙包覆硅灰石，长径比为10:1～20:1，优选为12:1～16:1。长径比即硅灰石的长度与直径的比值。

所述硅灰石与表面处理剂质量比优选为100：1～2。

所述的粉体表面改性设备为CLG系列粉体表面改性机。表面包覆处理的温度为140～150℃，处理时间10～15min。

所述的聚丙烯为共聚聚丙烯，熔融指数≥60g/10min(230℃，2.16Kg)，结晶度≥70％，等规度≥98％。具体的，所述的聚丙烯选自韩国PolyMirae公司的牌号EA5076或中国石化扬子石油化工有限公司的牌号M30V的产品。

所述的增韧剂选自乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙丙三元橡胶(EPDM)。

所述的润滑剂选自聚乙烯蜡、固体石蜡、液体石蜡中的一种或几种。

所述硅灰石/聚丙烯复合材料的制备方法，包括：

(1)将硅灰石、表面处理剂加入到粉体表面改性设备中，对硅灰石进行表面包覆处理，得表面处理硅灰石；

(2)将表面处理硅灰石、聚丙烯、增韧剂和润滑剂混合进行挤出造粒。

有益效果：

本发明选用纳米碳酸钙包覆的硅灰石，增大了硅灰石的比表面积，使得硅灰石表面有更多的活性点可以与改性剂进行反应。

本发明选用辛二酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸作为表面改性剂，其与硅灰石表面或纳米碳酸钙反应生成的钙盐是有效的聚丙烯β成核剂，可在利用硅灰石对PP进行增强的同时对PP起到增韧作用，改善PP的抗冲击性能。