一种高弹性疏水型复合材料及其制备方法与流程

文档序号:12093496阅读:245来源:国知局

本发明涉及多聚物复合材料技术领域,尤其涉及一种高弹性疏水型复合材料及其制备方法。



背景技术:

聚丙烯无毒、无味,密度小,强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100℃左右使用。具有良好的介电性能和高频绝缘性且不受湿度影响,但低温时变脆,不耐磨、易老化。适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱等有机溶剂对它几乎不起作用,可用于食具;然后如何将填料粒子与聚丙烯更好的相容,是决定复合材料品质的关键因素,影响聚合物无机纳米复合材料性能的关键因素主要色括:无机纳米粒子与聚合物基体之间的容性;纳米粒子在聚合物基体中的分散状态;二者界面间的和互作用。然而,由于纳米粒子自身的团聚效应,致使其难以均匀地分散在聚合物基体中形成纳米复合材料。因此,为了改善无机纳米粒子在聚合物基体中的分散及界面间相互作用力,通常需要对无机纳米粒子表面进行共价或非共价键功能化改性。共价键功能化改性是目前最为广泛、有效的改性方法,相比较于非共价键改性,改性剂分子主要通过共价键作用和无机纳米粒子连接在一起,其相互作用强,结构稳定。同时还可以通过共价键改性在无机纳米粒子表面引入活性官能团或位点,进一步通过接枝或原位聚合方法制备聚合物纳米复合材料,有利于获得分散性好、相互作用力强、性能优异的聚合物纳米复合材料。



技术实现要素:

本发明的目的在于改善填料粒子在聚合物中的分散性,提高成品的稳定性,提供一种高弹性疏水型复合材料及其制备方法。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案。

一种高弹性疏水型复合材料,它是由下述重量份的原料组成的:

硫化亚锡0.6-1、聚苯并咪唑1-2、聚四氟乙烯15-20、纳米氧化锌8-12、氟化环氧树脂10-15、氢氧化铝7-9、澳化环氧树脂10-13、高密度聚丙烯100-120、钼酸铵1-2、六甲基磷酰三胺0.5-1、膨润土10-13、十二烷基磺酸钠0.7-1、蓖麻酸钙1-2、二乙烯基苯0.1-0.2、棕榈蜡3-4、烯基琥珀酸酐0.8-2。

进一步地,它是由下述重量份的原料组成的:

硫化亚锡0.8、聚苯并咪唑1.3、聚四氟乙烯17、纳米氧化锌9、氟化环氧树脂13、氢氧化铝8、澳化环氧树脂11.5、高密度聚丙烯113、钼酸铵1.8、六甲基磷酰三胺0.7、膨润土11、十二烷基磺酸钠0.9、蓖麻酸钙1.3、二乙烯基苯0.15、棕榈蜡3、烯基琥珀酸酐1.3。

一种高弹性疏水型复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取上述烯基琥珀酸酐,加入到其重量17-20倍的去离子水中,搅拌均匀,升高温度为54-60℃,保温搅拌6-10分钟,加入上述钼酸铵,搅拌均匀,得酸酐水溶液;

(2)将上述蓖麻酸钙加入到其重量20-34倍的无水乙醇中,搅拌均匀,升高温度为70-75℃,保温搅拌7-10分钟,加入上述聚苯并咪唑,搅拌至常温,与上述二乙烯基苯混合,超声2-3分钟,得交联醇液;

(3)将上述膨润土在700-750℃下煅烧1-2小时,冷却,磨成细粉,加入到3-5mol/l的硫酸溶液中,浸泡40-50分钟,过滤,将沉淀与六甲基磷酰三胺混合,加入到混合料重量6-10倍的去离子水中,搅拌均匀,得硅藻土分散液;

(4)取上述高密度聚丙烯重量的17-20%,加入到交联醇液中,搅拌均匀,升高温度为70-75℃,加入上述酸酐水溶液、十二烷基磺酸钠,保温搅拌1-2小时,加入上述硫化亚锡、硅藻土分散液,超声20-30分钟,过滤,将沉淀水洗3-4次,在50-60℃下真空干燥1-2小时,得改性硅藻土;

(5)将上述改性硅藻土与剩余各原料混合,搅拌均匀,送入挤出机,熔融挤出,冷却,即得所述复合材料。

本发明的有益效果为:

本发明加入的氢氧化铝和澳化环氧树脂可以有效的提高成品复合材料的弹性,从而提高其抗压性能,本发明将填料通过酸酐水溶液的交联处理,提高了其与聚合物的相容性,提高了成品的耐候性和稳定性,本发明还加入了聚四氟乙烯和氟化环氧树脂,可以有效的提高成品表面的疏水性,本发明的复合材料可以作为大型机械的垫片材料,也可以作为隔水材料等,应用广泛,综合性能优越。

具体实施方式

以下是本发明的实施例一。

一种高弹性疏水型复合材料,它是由下述重量份的原料组成的:

硫化亚锡0.6、聚苯并咪唑1、聚四氟乙烯15、纳米氧化锌8、氟化环氧树脂10、氢氧化铝7、澳化环氧树脂10、高密度聚丙烯100、钼酸铵1、六甲基磷酰三胺0.5、膨润土10、十二烷基磺酸钠0.7、蓖麻酸钙1、二乙烯基苯0.1、棕榈蜡3、烯基琥珀酸酐0.8。

以下是本发明的实施例二。

一种高弹性疏水型复合材料,它是由下述重量份的原料组成的:

硫化亚锡0.8、聚苯并咪唑1.3、聚四氟乙烯17、纳米氧化锌9、氟化环氧树脂13、氢氧化铝8、澳化环氧树脂11.5、高密度聚丙烯113、钼酸铵1.8、六甲基磷酰三胺0.7、膨润土11、十二烷基磺酸钠0.9、蓖麻酸钙1.3、二乙烯基苯0.15、棕榈蜡3、烯基琥珀酸酐1.3。

以下是本发明的实施例三。

一种高弹性疏水型复合材料,它是由下述重量份的原料组成的:

硫化亚锡1、聚苯并咪唑2、聚四氟乙烯20、纳米氧化锌12、氟化环氧树脂15、氢氧化铝9、澳化环氧树脂13、高密度聚丙烯120、钼酸铵2、六甲基磷酰三胺1、膨润土13、十二烷基磺酸钠1、蓖麻酸钙2、二乙烯基苯0.2、棕榈蜡4、烯基琥珀酸酐2。

一种高弹性疏水型复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取上述烯基琥珀酸酐,加入到其重量17倍的去离子水中,搅拌均匀,升高温度为60℃,保温搅拌10分钟,加入上述钼酸铵,搅拌均匀,得酸酐水溶液;

(2)将上述蓖麻酸钙加入到其重量27倍的无水乙醇中,搅拌均匀,升高温度为73℃,保温搅拌8分钟,加入上述聚苯并咪唑,搅拌至常温,与上述二乙烯基苯混合,超声3分钟,得交联醇液;

(3)将上述膨润土在750℃下煅烧2小时,冷却,磨成细粉,加入到4mol/l的硫酸溶液中,浸泡40分钟,过滤,将沉淀与六甲基磷酰三胺混合,加入到混合料重量7倍的去离子水中,搅拌均匀,得硅藻土分散液;

(4)取上述高密度聚丙烯重量的18%,加入到交联醇液中,搅拌均匀,升高温度为73℃,加入上述酸酐水溶液、十二烷基磺酸钠,保温搅拌1小时,加入上述硫化亚锡、硅藻土分散液,超声25分钟,过滤,将沉淀水洗3次,在60℃下真空干燥1小时,得改性硅藻土;

(5)将上述改性硅藻土与剩余各原料混合,搅拌均匀,送入挤出机,熔融挤出,冷却,即得所述复合材料。

性能测试:

拉伸强度25.7MPa;断裂伸长率298%。

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