[发明专利]一种改性PP纳米复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及了一种改性PP纳米复合材料的方法。首先合成氟碳偶联剂，由甲基丙烯酸十三氟辛酯和KH‑550经michael加成反应制得。再将氟碳偶联剂加入到纳米SiO₂粒子的乙醇悬浮液，通过缩合反应得到改性纳米粒子悬浮液。改性纳米粒子与聚丙烯的质量百分比为1％‑5％，制备方法包括共混、挤出和造粒。该方法解决了纳米粒子易团聚，分散不均的问题，提高了聚丙烯的力学性能和疏水性能。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及改性PP纳米复合材料制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)具有价格低廉、来源广泛、易于加工等特点，并具有优良的物理与化学特性，在航空、汽车以及电子电器等行业中己得到了大量应用，但其韧性较差，需要添加其他填料增强力学性能，扩大应用领域。

通过PP与纳米粒子共混得到复合材料可以提高PP的力学性能，但是PP与纳米粒子极性相差较大，且纳米粒子容易团聚，因此需要用偶联剂对纳米粒子进行表面改性。但一般的偶联剂并不能很好的改善纳米粒子的团聚，本发明通过合成的氟碳偶联剂对纳米粒子改性，将其与PP共混，达到了对PP增韧，疏水的目的。

发明内容

本发明的目的在于阻止纳米粒子团聚，得到高韧性和疏水效果的PP复合材料。

本发明的技术方案是：合成的氟碳偶联剂对纳米粒子进行表面改性，再将改性后的纳米粒子与PP共混，挤出，造粒。

本发明的实例中，所述氟碳偶联剂由甲基丙烯酸十三氟辛酯与KH-550的Michael加成，通入氮气，50℃搅拌数小时。反应结束后，冷却至常温得到，所占比例为纳米粒子的30-90％。

本发明的实例中，所述改性后的纳米粒子是由纳米SiO₂加入至无水乙醇中，超声分散15min，加入氟碳偶联剂，在70℃下加热搅拌并冷凝回流反应6h。反应结束后离心获得产物，最后将离心产物在100℃下真空干燥24h得到所占比例为体系的1％-5％。

本发明的一种改性PP纳米复合材料的制备方法，具有解决纳米粒子易团聚的问题，从而提高了PP材料的力学性能和疏水效果。

具体实施方式

结合本发明的较佳实施例进行详细阐述，但不对本发明的权利要求做任何限定。

在这一实例中，其步骤如下：

步骤1，将3ml甲基丙烯醇十三氟辛酯和1.35ml的KH550加入三口烧瓶中，升温至50℃，搅拌反应30h，得到氟碳偶联剂。

步骤2，将2g纳米SiO₂颗粒与100ml无水乙醇加入烧杯中，超声分散15min。再取0.2ml氟碳偶联剂，与配备好的溶液加入到三口烧瓶中，在70℃下加热搅拌并冷凝回流反应6h。反应结束后离心获得的产物，最后将离心产物在100℃下真空干燥24h。

步骤3，将改性纳米粒子与PP以1∶100的比例经双螺杆挤出机制出混料。经过冷却、造粒和干燥后获得产品。

项目	测试方法	数值
拉伸强度(MPa)	GB/T 1043-92	34.21
拉伸模量(MPa)	GB/T 1043-92	638
断裂伸长率(％)	GB/T 1043-92	484.8
弯曲强度(MPa)	GB/T9341-2000	13.88
弯曲模量(MPa)	GB/T9341-2000	531
2)]]>	GB/T1043-9	60.50
水接触角平均值(°)		104.72