[发明专利]一种聚丙烯材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种特种纤维增强聚丙烯材料及其制备方法和应用，包含聚丙烯50～90份；特种纤维10～50份；相容剂1.0～2.0份；偶联剂0.3～0.5份；抗氧剂0.5～1.0份；掺杂二氧化硅0.5～0.8份；纳米蒙脱土0.5～3.0份；微发泡聚合物0.5～2.0份；采用双螺杆挤出机挤出，通过特殊螺杆组合以及纤维加入位置技术手段制备了低介电常数和耐电击穿性能优良的聚丙烯材料，使用该材料制备特殊用途的聚丙烯薄膜，同时对薄膜表面进行等离子处理，该薄膜可以应用于军工、微电子行业等特殊领域特殊部件。

主权项

一种聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯 50～90份；特种纤维 10～50份；相容剂 1.0～2.0份；偶联剂 0.3～0.5份；抗氧剂 0.5～1.0份；掺杂二氧化硅 0.5～0.8份；纳米蒙脱土 0.5～3.0份；微发泡聚合物 0.5～2.0份；所述的特种纤维为聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)中的一种或多种；所述的掺杂二氧化硅为掺碳二氧化硅、掺氟二氧化硅中的一种或两种与掺硼二氧化硅的组合物，所述的纳米蒙脱土粉体尺寸不超过300纳米；所述的微发泡聚合物为一种核壳结构，外壳为热塑性丙烯酸树脂类聚合物，内核为烷烃类气体组成的球状塑料颗粒；制备该聚丙烯的方法包括以下步骤：步骤(1)按配比，将聚丙烯、相容剂、偶联剂、抗氧剂、掺杂二氧化硅、微发泡聚合物依次加入到高混机中，混合3‑5分钟，获得粒粉混合物；步骤(2)采用同向平行双螺杆挤出机设备，双螺杆挤出机的长径比44∶1～60∶1，优选48∶1～52∶1，双螺杆挤出机沿挤出方向第7节机筒设置侧向强制喂料，第6节和第7节之间设置厚度3mm的石棉或者聚四氟乙烯隔热垫片，沿挤出方向的第1～第6节机筒位置的螺杆组合采取下述a组合、b组合、c组合三种组合中的一种：a组合：36/36、36/36、X90/90、X90/90、GD90/45、56/56、56/56、90/5‑45°、90/5‑45°、56/56、90/5‑45°、90/5‑45°、56/56、90/5‑45°、90/5‑45°、56/56、56/5‑45°、56/5‑45°、48/4‑60°、48/5‑90°、56/56、240/60、L240/60；b组合：36/36、36/36、X90/90、X90/90、GD90/45、56/56、90/5‑45°、90/5‑45°、56/56、90/5‑45°、90/5‑45°、C36/36、C36/36、90/5‑45°、56/56、90/5‑45°、56/5‑45°、56/5‑45°、56/56、48/4‑60°、48/5‑90°、90/7‑30°；c组合：36/36、36/36、62‑X90/90、62‑X90/90、62‑GD90/45、90/5‑45°、90/5‑45°、CXL56/28、90/5‑45°、62‑CXL56/28、90/5‑45°、90/5‑45°、56/56、56/5‑45°、56/5‑45°、48/4‑60°、L56/28、90/7‑30°、48/5‑90°、56/56、C36/36、C36/36；步骤(3)、特种纤维沿挤出方向的第1节机筒(即主下料口)开口位置随挤出机转动引入，同时在第1节机筒(即主下料口)开口位置加入部分粒粉混合物，通过分别称量单位时间内得到的增强聚丙烯材料的重量和单位时间内特种纤维减少的重量控制特种纤维与通过第1节机筒(即主下料口)开口位置加入部分粒粉混合物两者的重量比为1∶2；步骤(4)、在调试完成主下料口特种纤维和部分粒粉混合物喂入比例后，将剩余的粒混混合物通过第7节机筒设置侧向强制喂料口喂入。通过调节侧向喂料机的转速来实现喂入比例；步骤(5)、在挤出过程中，沿挤出方向的第1节～第6节机筒位置的温度设定为110～130℃。第7节至口模温度设定为180～220℃；步骤(6)、在挤出过程中，控制挤出机负压真空度不低于0.05MPa；步骤(7)、挤出料条经水槽冷却，控制水槽温度不超过25℃，过水长度不低于15m，确保料条在进入后道切粒机口的表面温度低于35℃，经切粒机切粒得到一种特种纤维增强聚丙烯材料。