一种磷酸酯盐与纳米材料复配改性聚丙烯材料的方法
【专利摘要】一种磷酸酯盐与纳米材料复配改性聚丙烯材料的方法，分别将磷酸酯盐与聚丙烯、纳米材料与聚丙烯在高速混合机上混炼均匀后，在双螺杆挤出机上挤出造粒，制备出磷酸酯盐成核剂和纳米材料成核剂，然后将磷酸酯盐成核剂和纳米材料成核剂复配，再与均聚聚丙烯共混挤出造粒制得成核聚丙烯成品；得到高强度高韧性的聚丙烯材料，强度较均聚聚丙烯材料提高20?30%，韧性较均聚聚丙烯提高5?15%。
【专利说明】一种磷酸酯盐与纳米材料复配改性聚丙烯材料的方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及改性高性能聚丙烯材料技术，尤其是一种磷酸酯盐与纳米材料复配改性聚丙烯材料的方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]聚丙烯作为五大通用塑料之一，以其价格低、质量轻、耐酸碱腐蚀、易成型加工等优点，被广泛应用于日常用品、包装材料、电器和汽车部件等领域。但是在工业、工程等领域，通用聚丙烯材料的性能难以满足其苛刻的使用要求，更高性能的聚丙烯材料被市场期待，尤其是高强度高韧性的聚丙烯材料，需求迫切。成核剂是聚丙烯材料的改性剂，添加了磷酸盐成核剂的聚丙烯结晶温度升高，成形性得到改善，聚丙烯产品的热变形温度、强度、透明性都显著提高。但是，磷酸盐成核剂的价格较高，而且由于各向收缩异性引起的翘曲，限制了其在许多方面的应用。
[0005]鉴于上述原因，现研发出一种磷酸酯盐与纳米材料复配改性聚丙烯材料的方法。
[0006]
【发明内容】
[0007]本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种磷酸酯盐与纳米材料复配改性聚丙烯材料的方法，将有机磷酸酯盐类成核剂和无机纳米材料同时改性均聚聚丙烯材料，得到高强度高韧性的聚丙烯材料，强度较均聚聚丙烯材料提高20-30%，韧性较均聚聚丙烯提高5_15%。
[0008]本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案:一种磷酸酯盐与纳米材料复配改性聚丙烯材料的方法，将磷酸酯盐成核剂和纳米材料成核剂同时改性均聚聚丙烯材料，得到高强度高韧性的成核聚丙烯，具体生产过程如下:
成核聚丙烯的制备:分别将磷酸酯盐与聚丙烯、纳米材料与聚丙烯在高速混合机上混炼均匀后，在双螺杆挤出机上挤出造粒，制备出磷酸酯盐成核剂和纳米材料成核剂，然后将磷酸酯盐成核剂和纳米材料成核剂复配，再与均聚聚丙烯共混挤出造粒制得成核聚丙烯成品;
测试与表征:将制得的成核聚丙稀成品注塑成IBA型哑铃样条及80mmX 1mm X 4mm的弯曲样条，然后进行力学性能测试。
[0009]所述的磷酸酯盐为2，2。亚甲基-双(4，6_二叔丁基苯酚)磷酸酯钠盐、或NP-508其中的一种。
[0010]所述的纳米材料为白炭黑、或纳米碳酸I丐、或纳米硫酸钡、或云母、或黏土其中的一种。
[0011]所述的磷酸酯盐成核剂中磷酸酯盐的含量为I?10wt%;所述纳米材料成核剂中纳米材料的含量为I?I Owt%。
[0012]所述磷酸酯盐成核剂与所述纳米材料成核剂复配比例为9:1、或8:2、或7:3、或6:
4、或5:5、或4:6、或3:7、或2:8、或1:9其中的一种。
[0013]所述成核聚丙稀成品中磷酸酯盐与纳米材料的总含量为0.05?lwt%。
[0014]以上技术方案也可以互相组合或者结合，从而达到更好的技术效果。
[0015]有益效果:通过有机磷酸酯盐类成核剂和无机纳米材料的相互协同作用得到高强度高韧性的聚丙烯材料。
[0016]技术目标:
强度指标:较均聚聚丙烯材料提高20-30%，较有机磷酸酯盐类成核剂改性的均聚聚丙烯材料提高10-20%，较无机纳米材料改性的均聚聚丙烯材料提高10-20%。
[0017]韧性指标:较均聚聚丙烯材料提高5-15%，较有机磷酸酯盐类成核剂改性的均聚聚丙稀材料提高10-20%，较无机纳米材料改性的均聚聚丙稀材料提高10-20%。
[0018]
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例与【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明:
实施例1
分别将NP-508与聚丙烯、白炭黑与聚丙烯在高速混合机上混炼均匀后，在双螺杆挤出机(TE-35，南京科亚化工装备有限公司)上挤出造粒，制备出NP-508成核剂和白炭黑成核剂，然后将NP-508成核剂和白炭黑成核剂按照3:7的比例复配，再与均聚聚丙烯共混挤出造粒制得成核聚丙烯成品；成核聚丙烯成品中NP-508与白炭黑的总含量为0.05wt%；
含量为0.05wt%的含有单一成核剂的两种聚丙烯与聚丙烯在双螺杆挤出机上共混挤出造粒，作为对比样品；
测试结果显示为:强度指标:较均聚聚丙烯材料提高28%，较有机磷酸酯盐类成核剂改性的均聚聚丙稀材料提尚16 %，$父无机纳米材料改性的均聚聚丙稀材料提尚2 O %。初性指标:较均聚聚丙烯材料提高15%，较有机磷酸酯盐类成核剂改性的均聚聚丙烯材料提高10%，较无机纳米材料改性的均聚聚丙稀材料提高14%。
[0020]实施例2
分别将NP-508与聚丙烯、碳酸钙与聚丙烯在高速混合机上混炼均匀后，在双螺杆挤出机(TE-35，南京科亚化工装备有限公司)上挤出造粒，制备出NP-508成核剂和碳酸钙成核剂，然后将NP-508成核剂和碳酸钙成核剂按照3:7的比例复配，再与均聚聚丙烯共混挤出造粒制得成核聚丙烯成品；成核聚丙烯成品中NP-508与碳酸钙的总含量为0.05wt%；
含量为0.05wt%的含有单一成核剂的两种聚丙烯与聚丙烯在双螺杆挤出机上共混挤出造粒，作为对比样品；
测试结果显示为:强度指标:较均聚聚丙烯材料提高25%，较有机磷酸酯盐类成核剂改性的均聚聚丙稀材料提尚12 %，$父无机纳米材料改性的均聚聚丙稀材料提尚15 %。初性指标:较均聚聚丙烯材料提高15%，较有机磷酸酯盐类成核剂改性的均聚聚丙烯材料提高12%，较无机纳米材料改性的均聚聚丙稀材料提高14%。
[0021]实施例3 分别将NP-508与聚丙烯、硫酸钡与聚丙烯在高速混合机上混炼均匀后，在双螺杆挤出机(TE-35，南京科亚化工装备有限公司)上挤出造粒，制备出NP-508成核剂和硫酸钡成核剂，然后将NP-508成核剂和硫酸钡成核剂按照3:7的比例复配，再与均聚聚丙烯共混挤出造粒制得成核聚丙烯成品；成核聚丙烯成品中NP-508与硫酸钡的总含量为0.05wt%；
含量为0.05wt%的含有单一成核剂的两种聚丙烯与聚丙烯在双螺杆挤出机上共混挤出造粒，作为对比样品；
测试结果显示为:强度指标:较均聚聚丙烯材料提高28%，较有机磷酸酯盐类成核剂改性的均聚聚丙稀材料提尚16 %，$父无机纳米材料改性的均聚聚丙稀材料提尚2 O %。初性指标:较均聚聚丙烯材料提高15%，较有机磷酸酯盐类成核剂改性的均聚聚丙烯材料提高12%，较无机纳米材料改性的均聚聚丙稀材料提高14%。
[0022]实施例4
分别将NP-508与聚丙烯、云母与聚丙烯在高速混合机上混炼均匀后，在双螺杆挤出机(TE-35，南京科亚化工装备有限公司)上挤出造粒，制备出NP-508成核剂和云母成核剂，然后将NP-508成核剂和云母成核剂按照3:7的比例复配，再与均聚聚丙烯共混挤出造粒制得成核聚丙烯成品；成核聚丙烯成品中NP-508与云母的总含量为0.05wt%；
含量为0.05wt%的含有单一成核剂的两种聚丙烯与聚丙烯在双螺杆挤出机上共混挤出造粒，作为对比样品；
测试结果显示为:强度指标:较均聚聚丙烯材料提高20%，较有机磷酸酯盐类成核剂改性的均聚聚丙稀材料提尚13 %，$父无机纳米材料改性的均聚聚丙稀材料提尚15 %。初性指标:较均聚聚丙烯材料提高15%，较有机磷酸酯盐类成核剂改性的均聚聚丙烯材料提高12%，较无机纳米材料改性的均聚聚丙稀材料提高14%。
[0023]实施例5
分别将NP-508与聚丙烯、黏土与聚丙烯在高速混合机上混炼均匀后，在双螺杆挤出机(TE-35，南京科亚化工装备有限公司)上挤出造粒，制备出NP-508成核剂和黏土成核剂，然后将NP-508成核剂和黏土成核剂按照3:7的比例复配，再与均聚聚丙烯共混挤出造粒制得成核聚丙烯成品；成核聚丙烯成品中NP-508与黏土的总含量为0.05wt%；
含量为0.05wt%的含有单一成核剂的两种聚丙烯与聚丙烯在双螺杆挤出机上共混挤出造粒，作为对比样品；
测试结果显示为:强度指标:较均聚聚丙烯材料提高22%，较有机磷酸酯盐类成核剂改性的均聚聚丙稀材料提尚15 %，$父无机纳米材料改性的均聚聚丙稀材料提尚17 %。初性指标:较均聚聚丙烯材料提高13%，较有机磷酸酯盐类成核剂改性的均聚聚丙烯材料提高10%，较无机纳米材料改性的均聚聚丙稀材料提高12%。
[0024]实施例6
分别将NP-508与聚丙烯、白炭黑与聚丙烯在高速混合机上混炼均匀后，在双螺杆挤出机(TE-35，南京科亚化工装备有限公司)上挤出造粒，制备出NP-508成核剂和白炭黑成核剂，然后将NP-508成核剂和白炭黑成核剂按照2:8的比例复配，再与均聚聚丙烯共混挤出造粒制得成核聚丙烯成品；成核聚丙烯成品中NP-508与白炭黑的总含量为0.05wt%；
含量为0.05wt%的含有单一成核剂的两种聚丙烯与聚丙烯在双螺杆挤出机上共混挤出造粒，作为对比样品； 测试结果显示为:强度指标:较均聚聚丙烯材料提高26%，较有机磷酸酯盐类成核剂改性的均聚聚丙稀材料提尚14%，$父无机纳米材料改性的均聚聚丙稀材料提尚18% ο初性指标:较均聚聚丙烯材料提高13%，较有机磷酸酯盐类成核剂改性的均聚聚丙烯材料提高8%，较无机纳米材料改性的均聚聚丙烯材料提高12%。
[0025]实施例7
分别将NP-508与聚丙烯、白炭黑与聚丙烯在高速混合机上混炼均匀后，在双螺杆挤出机(TE-35，南京科亚化工装备有限公司)上挤出造粒，制备出NP-508成核剂和白炭黑成核剂，然后将NP-508成核剂和白炭黑成核剂按照4:6的比例复配，再与均聚聚丙烯共混挤出造粒制得成核聚丙烯成品；成核聚丙烯成品中NP-508与白炭黑的总含量为0.05wt%；
含量为0.05wt%的含有单一成核剂的两种聚丙烯与聚丙烯在双螺杆挤出机上共混挤出造粒，作为对比样品；
测试结果显示为:强度指标:较均聚聚丙烯材料提高27%，较有机磷酸酯盐类成核剂改性的均聚聚丙稀材料提尚15 %，$父无机纳米材料改性的均聚聚丙稀材料提尚19 %。初性指标:较均聚聚丙烯材料提高13%，较有机磷酸酯盐类成核剂改性的均聚聚丙烯材料提高8%，较无机纳米材料改性的均聚聚丙烯材料提高12%。
【主权项】
1.一种磷酸酯盐与纳米材料复配改性聚丙烯材料的方法，其特征在于:将磷酸酯盐成核剂和纳米材料成核剂同时改性均聚聚丙烯材料，得到高强度高韧性的成核聚丙烯，具体生产过程如下: 成核聚丙烯的制备:分别将磷酸酯盐与聚丙烯、纳米材料与聚丙烯在高速混合机上混炼均匀后，在双螺杆挤出机上挤出造粒，制备出磷酸酯盐成核剂和纳米材料成核剂，然后将磷酸酯盐成核剂和纳米材料成核剂复配，再与均聚聚丙烯共混挤出造粒制得成核聚丙烯成品; 测试与表征:将制得的成核聚丙稀成品注塑成I BA型哑铃样条及80mm X I Omm X 4mm的弯曲样条，然后进行力学性能测试。2.根据权利要求1所述的一种磷酸酯盐与纳米材料复配改性聚丙烯材料的方法，其特征在于:所述的磷酸酯盐为2，2'-亚甲基-双(4，6-二叔丁基苯酚)磷酸酯钠盐、或NP-508其中的一种。3.根据权利要求1所述的一种磷酸酯盐与纳米材料复配改性聚丙烯材料的方法，其特征在于:所述的纳米材料为白炭黑、或纳米碳酸I丐、或纳米硫酸钡、或云母、或黏土其中的一种。4.根据权利要求1所述的一种磷酸酯盐与纳米材料复配改性聚丙烯材料的方法，其特征在于:所述的磷酸酯盐成核剂中磷酸酯盐的含量为I?10wt%;所述纳米材料成核剂中纳米材料的含量为I?10wt%。5.根据权利要求1所述的一种磷酸酯盐与纳米材料复配改性聚丙烯材料的方法，其特征在于:所述磷酸酯盐成核剂与所述纳米材料成核剂复配比例为9:1、或8:2、或7: 3、或6:4、或5:5、或4:6、或3:7、或2:8、或1:9其中的一种。6.根据权利要求1所述的一种磷酸酯盐与纳米材料复配改性聚丙烯材料的方法，其特征在于:所述成核聚丙稀成品中磷酸酯盐与纳米材料的总含量为0.05~lwt%o
【文档编号】C08K5/523GK105924769SQ201610278479
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】张建国, 李守平, 高清伟, 杨帅鹏
【申请人】三门峡中达化工有限公司