[发明专利]一种改性聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性聚丙烯材料，由以下重量份数的组分制成：聚丙烯100‑150份、超支化聚缩水甘油醚5‑10份、聚己内酯纳米纤维3‑5份、偶联剂3‑5份、抗氧化剂3‑5份。本发明还提供了上述改性聚丙烯材料的制备方法。本发明中添加的超支化聚缩水甘油醚以共价键的形式在混合原料中形成空间网架结构，聚丙烯均匀分散在空间网架结构之间，在丙烯酸与超支化聚缩水甘油醚之间产生较强的分子间力，提高了材料的冲击强度和拉伸强度。聚己内酯纳米纤维在体系中相当于微弹簧，能够增强材料耐冲击强度，避免材料收缩和老化。本发明制备出的改性聚丙烯材料强度高，耐冲击强度好，具备广泛应用前景。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种改性聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是塑料行业里应用最为广泛的基体树脂，其具有来源丰富、价格低廉、综合性好的优点，与其他通用塑料相比，还具有力学性能好、密度低、刚性好、强度高以及电绝缘性能好等特点，目前在家电、汽车领域应用广泛。

聚丙烯为碳氢长链高分子，主链及支链上均不含其他杂原子，因此在聚丙烯中不能产生强的分子间力，其本质上属于柔性链段，存在表面硬度低、抗冲击性差、低温韧性差的缺点，使其应用受到很大限制。因此，很有必要对聚丙烯进行改性，以提高其性能，拓宽其应用领域。

发明内容

本发明提供了一种改性聚丙烯材料及其制备方法，解决了现有技术中存在的问题。

本发明的第一个目的是提供一种改性聚丙烯材料，由以下重量份数的组分制成：聚丙烯100-150份、超支化聚缩水甘油醚5-10份、聚己内酯纳米纤维3-5份、偶联剂3-5份、抗氧化剂1-2份。

优选的，所述改性聚丙烯材料由以下重量份数的组分制成：聚丙烯120份、超支化聚缩水甘油醚8份、聚己内酯纳米纤维4份、偶联剂4份、抗氧化剂1份。

优选的，所述聚丙烯为均聚聚丙烯，且在230℃、2160g负荷下的熔融指数为10-12g/10min。

优选的，所述超支化聚缩水甘油醚的分子量为2000-3000，支化度为0.6。

优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

优选的，所述抗氧化剂为为抗氧剂1010。

优选的，所述聚己内酯纳米纤维的直径为100-150nm。

本发明的第二个目的是提供上述改性聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：

S1，按重量份数称取聚丙烯100-150份、超支化聚缩水甘油醚5-10份、聚己内酯纳米纤维3-5份、偶联剂3-5份、抗氧化剂1-2份；

S2，将S1中称取的偶联剂与丙酮按照1：8的质量比混合溶解，得到偶联剂溶液；将S1中称取的聚己内酯纳米纤维加入到偶联剂溶液溶液中，混合均匀后得到偶联剂改性聚己内酯纳米纤维；

S3，将S1中称取的聚丙烯、超支化聚缩水甘油醚、抗氧化剂以及S2中的偶联剂改性聚己内酯纳米纤维混合均匀后置于双螺杆挤出机中熔融挤出，然后冷却造粒，得到改性聚丙烯材料。

优选的，双螺杆挤出机的挤出温度为：一区200℃、二区210℃、三区220℃、四区210℃，设置挤出速率为600r/min。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供了一种改性聚丙烯材料，其中添加的超支化聚缩水甘油醚是一种分子内部为醚键、分子周围具有大量羟基的超支化聚合物，其与聚丙烯混合后，能够以共价键的形式在混合原料中形成空间网架结构，聚丙烯均匀的分散在空间网架结构之间，在超支化聚缩水甘油醚中官能团的作用下，聚丙烯与超支化聚缩水甘油醚之间结合紧密，在聚丙烯之间以及丙烯酸与超支化聚缩水甘油醚之间产生较强的分子间力，从而提高了材料的冲击强度和拉伸强度。