[发明专利]一种硅灰石改性聚丙烯母粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硅灰石改性聚丙烯母粒及其制备方法，涉及塑料技术领域。所述硅灰石改性聚丙烯母粒包含如下重量份的成分：聚丙烯树脂75‑95份和经甜菜碱改性的硅灰石5‑25份；所述经甜菜碱改性的硅灰石的制备方法为：将硅灰石和甜菜碱在70～90℃下混合均匀，得到所述经甜菜碱改性的硅灰石。以所述配方制备的硅灰石改性聚丙烯母粒具有良好的强度、韧性和耐温性。并且制备方法仅为简单的物理共混，对设备的要求较小，适用于现有的生产条件。

技术领域

本发明涉及塑料技术领域，尤其涉及一种硅灰石改性聚丙烯母粒及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一，能有效代替部分钢铁在工程领域的应用，但由于其强度不高，热稳定性差，缺口敏感性高，尤其是在低温情况下冲击性更差等缺点严重阻碍了其在工程领域的应用，所以对PP改性成为了国内外学者研究的热点。

物理改性是聚丙烯的主要改性途径，常用的方法有增强、共混和填充。物理改性其本质为，加入目的辅助剂从而改变其微观结构，但不改变聚丙烯分子链结构，使聚丙烯具有满足要求的新性能。与工艺流程、性能指标、生产成本和环境保护等方面的局限较大的化学改性相比，物理改性具有工艺简单、针对性强、成本小、产品设计空间大等优点。所以近年来PP的物理改性得到蓬勃发展，在提高PP使用性能的同时也降低PP原材料的成本。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种高强度、高韧性、耐腐蚀、绝缘且稳定性良好的硅灰石改性聚丙烯母粒及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种硅灰石改性聚丙烯母粒，其特征在于，包含如下重量份的成分：聚丙烯树脂75-95份和经甜菜碱改性的硅灰石5-25份；所述经甜菜碱改性的硅灰石的制备方法为：将硅灰石和甜菜碱在70～90℃下混合均匀，得到所述经甜菜碱改性的硅灰石。

硅灰石凭借其针状与纤维状的晶体结构，能部分代替有毒的石棉、昂贵的碳纤维与玻璃纤维等增强材料。此外，硅灰石还具有高电阻、低吸油率和低热膨胀系数等优点。因此硅灰石作为填充剂填充塑料时，能有效改善塑料产品绝缘性，耐磨性，耐蠕变性与尺寸稳定性，同时也防止了产品的翘曲。

硅灰石表面呈化学惰性，填充聚丙烯时，很难与基体基团发生反应。而且硅灰石的表面自由能与聚丙烯相差较大，影响其在聚丙烯中的分散均匀性。这些因素都对其复合材料力学性能有较大的影响，因此本发明采用极性与聚丙烯基体相似的有机表面活性剂甜菜碱对硅灰石表面进行处理，以增加硅灰石与基体聚丙烯树脂的相容性，使其在复合体系中形成较好的结合界面，并且分散均匀。

优选地，所述硅灰石改性聚丙烯母粒包含如下重量份的成分：聚丙烯树脂80-90份和经甜菜碱改性的硅灰石10-20份。

优选地，所述硅灰石改性聚丙烯母粒包含如下重量份的成分：聚丙烯树脂85份和经甜菜碱改性的硅灰石15份。本发明申请人经多次实验证实，以所述配比制备出的聚丙烯母粒具有最优的综合力学性能。

优选地，所述甜菜碱包含椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基甜菜碱、椰油酰胺丙基羟磺酸甜菜碱中的至少一种；所述甜菜碱的质量分数为硅灰石的0.8-1.2％。

椰油酰胺丙基甜菜碱是一种两性表面活性剂，具有良好的清洗、调理作用；十二烷基甜菜碱是一种两性表面活性剂，具有良好的洗涤和调理作用，可广泛与阴离子、阳离子和非离子表面活性剂配伍；椰油酰胺丙基羟磺酸甜菜碱有优异的增稠性，具有低刺激性和杀菌性。

优选地，所述甜菜碱为椰油酰胺丙基甜菜碱和十二烷基甜菜碱的复配物。

优选地，所述硅灰石改性聚丙烯母粒还包含如下重量份的成分：增韧剂3-8份、抗静电剂1.5-2份、抗氧剂0.1-0.3份和加工助剂0.3-0.5份。