一种纳米粒子改性聚丙烯复合片材的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种纳米粒子改性聚丙烯复合片材的制备方法,步骤如下：改性组合物加入第一挤出机中，于90℃?100℃挤出得到改性薄膜；聚丙烯组合物加入第二挤出机中，于220℃?240℃挤出得到聚丙烯发泡片材；复合改性薄膜与聚丙烯发泡片材，得到纳米粒子改性聚丙烯复合片材；改性组合物由氰基丙烯酸乙酯、苯甲酸苯酯、十二烷基磺酸钠、纳米多孔氧化镍以及磷酸三丁酯组成；所述聚丙烯组合物由均聚聚丙烯、烷基葡萄糖酰胺、表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅、发泡剂组成。本发明采用简单挤出机熔炼组合物，挤出得到本体以及改性体材料，再利用多层复合制造方法，制备出复合塑料片材，操作简便，所生产的复合片材，具有耐热、力学好等特点。
【专利说明】
一种纳米粒子改性聚丙烯复合片材的制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及复合材料制造方法，特别是涉及一种纳米粒子改性聚丙稀复合片材的制备方法，可以得到性能优异的聚丙烯片材。
【背景技术】
[0002]聚丙烯具有机械性能好、无毒、相对密度低、耐化学药品、容易加工成型等优点，还具有透明性、光泽度，能广泛地应用于医用注射器、食品容器、微波炉炊具等场合。聚丙烯抗冲击强度差，低温脆性尤为突出，现有采用三元乙丙橡胶(ETOM)和乙烯-辛烯共聚物(POE)改性，提高聚丙烯的抗缺口冲击强度，但改性材料的拉伸强度损失较大。由于聚丙烯熔融时粘度急剧下降，熔体强度很低，导致发泡成型非常困难，可以采用交联工艺来提高体系的熔融粘度，制备发泡聚丙烯，但由于聚丙烯易降解，在交联过程中降解和交联会同时发生，这对发泡材料的最终耐热性和力学性能等都会产生影响。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种纳米粒子改性聚丙烯复合片材的制备方法，可以得到耐热性良好、力学性优异的聚丙烯片材，并且成本不高。
[0004]本发明的目的所采用技术方案是，一种纳米粒子改性聚丙烯复合片材的制备方法，步骤如下:改性组合物加入第一挤出机中，于90°C-100°C挤出得到改性薄膜;聚丙烯组合物加入第二挤出机中，于220°C-24(TC挤出得到聚丙烯发泡片材;复合改性薄膜与聚丙烯发泡片材，得到纳米粒子改性聚丙烯复合片材;改性组合物由氰基丙烯酸乙酯、苯甲酸苯酯、十二烷基磺酸钠、纳米多孔氧化镍以及磷酸三丁酯组成;所述聚丙烯组合物由均聚聚丙烯、烷基葡萄糖酰胺、表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅、发泡剂组成。
[0005]本发明中，氰基丙烯酸乙酯、苯甲酸苯酯、十二烷基磺酸钠、纳米多孔氧化镍以及磷酸三丁酯的质量比为1:(0.8?0.9):(0.01 ?0.02):(0.08?0.12):(0.3?0.35)。
[0006]本发明中，均聚聚丙烯、烷基葡萄糖酰胺、表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅、发泡剂的质量比为1:(0.3?0.4):(0.11?0.12):(0.28?0.32)。
[0007]本发明中，纳米多孔氧化镍是将氧化镍和硝酸钇混合后，机械压片法制备生坯，生坯经烧结、急冷、粉碎后得到。硝酸钇能够增加氧化镍陶瓷的致密性，一般用量为氧化镍的2%，可以提高纳米多孔氧化镍的表面活性，粉碎后过筛可以挑选复合粒径要求的纳米多孔氧化镍，一般100?200纳米较好，可以分散均匀，提高塑料性能。
[0008]本发明中，发泡剂为AC发泡剂。
[0009]本发明中，挤出机为双螺杆挤出机，可以最大程度的使用现有普通设备，而制备出综合性能良好的广品。
[0010]对于组合物体系，特别是有机无机组合物体系，尤其是用于发生聚合反应的有机无机组合物体系，各组分的质量分配很重要，其关系到各组分的相容性以及直接的反应性。本发明公开的组分之间配比合理，得到的产品能够发挥良好的综合性能。
[0011]本发明的优点:
(1)本发明在聚丙烯中加入表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅，通过其表面的有机胺化合物可以与其他有机组分发生反应，从而减少有机无机界面缺陷；通过在改性组分加入多孔纳米氧化镍，进一步通过纳米粒子改善塑料的力学性能以及耐热性；
(2)本发明通过常规制备方法，利用相容性好、性能互补的各化合物的相互配合，增加聚合物的交联密度，提高最终性能;尤其是利用改性组分增加了聚丙烯本体的表面活性，为聚丙烯的丰富应用打下良好基础。
(3)本发明是采用简单挤出机熔炼组合物，挤出得到本体以及改性体材料，再利用多层复合制造方法，制备出复合塑料片材，操作简便，所生产的复合片材，具有耐热、力学好等特点。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例进一步说明本发明。
[0013]将氧化镍和硝酸钇(2%)混合后，机械压片法制备生坯，生坯经850?950°C烧结、急冷、粉碎后得到100?200纳米的纳米多孔氧化镍。
[0014]实施例一
一种纳米粒子改性聚丙稀复合片材的制备方法，步骤如下:IKg氰基丙稀酸乙酯、800g苯甲酸苯酯、1g十二烷基磺酸钠、80g纳米多孔氧化镍以及300g磷酸三丁酯加入第一挤出机中，于90°C挤出得到改性薄膜;5Kg均聚聚丙烯、1.5Kg烷基葡萄糖酰胺、550g表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅、1.5KgAC发泡剂加入第二挤出机中，于220°C挤出得到聚丙烯发泡片材;热压复合改性薄膜与聚丙烯发泡片材，得到纳米粒子改性聚丙烯复合片材;热变形温度为158°C，拉伸强度38.8Mpa，弯曲强度52.6MPa。
[0015]
实施例二
一种纳米粒子改性聚丙稀复合片材的制备方法，步骤如下:IKg氰基丙稀酸乙酯、800g苯甲酸苯酯、1g十二烷基磺酸钠、80g纳米多孔氧化镍以及300g磷酸三丁酯加入第一挤出机中，于90°C挤出得到改性薄膜;5Kg均聚聚丙烯、1.5Kg烷基葡萄糖酰胺、550g表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅、1.5KgAC发泡剂加入第二挤出机中，于240°C挤出得到聚丙烯发泡片材;热压复合改性薄膜与聚丙烯发泡片材，得到纳米粒子改性聚丙烯复合片材;热变形温度为154°C，拉伸强度38.謂?&，弯曲强度52.謂卩&。
[0016]实施例三
一种纳米粒子改性聚丙稀复合片材的制备方法，步骤如下:IKg氰基丙稀酸乙酯、800g苯甲酸苯酯、1g十二烷基磺酸钠、80g纳米多孔氧化镍以及300g磷酸三丁酯加入第一挤出机中，于100°C挤出得到改性薄膜;5Kg均聚聚丙烯、1.5Kg烷基葡萄糖酰胺、550g表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅、1.5KgAC发泡剂加入第二挤出机中，于220°C挤出得到聚丙烯发泡片材;热压复合改性薄膜与聚丙烯发泡片材，得到纳米粒子改性聚丙烯复合片材;热变形温度为155°C，拉伸强度38.謂?&，弯曲强度52.410^。
[0017]实施例四
一种纳米粒子改性聚丙稀复合片材的制备方法，步骤如下:IKg氰基丙稀酸乙酯、800g苯甲酸苯酯、1g十二烷基磺酸钠、80g纳米多孔氧化镍以及300g磷酸三丁酯加入第一挤出机中，于100°C挤出得到改性薄膜;5Kg均聚聚丙烯、1.5Kg烷基葡萄糖酰胺、550g表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅、1.5KgAC发泡剂加入第二挤出机中，于240°C挤出得到聚丙烯发泡片材;热压复合改性薄膜与聚丙烯发泡片材，得到纳米粒子改性聚丙烯复合片材;热变形温度为154°C，拉伸强度38.9Mpa，弯曲强度52.3MPa。
[0018]实施例五
一种纳米粒子改性聚丙稀复合片材的制备方法，步骤如下:IKg氰基丙稀酸乙酯、900g苯甲酸苯酯、20g十二烷基磺酸钠、120g纳米多孔氧化镍以及350g磷酸三丁酯加入第一挤出机中，于90°C挤出得到改性薄膜;5Kg均聚聚丙烯、2Kg烷基葡萄糖酰胺、600g表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅、1.6KgAC发泡剂加入第二挤出机中，于220°C挤出得到聚丙烯发泡片材；热压复合改性薄膜与聚丙烯发泡片材，得到纳米粒子改性聚丙烯复合片材;热变形温度为153°C，拉伸强度38.4Mpa，弯曲强度52.2MPa。
[0019]实施例六
一种纳米粒子改性聚丙稀复合片材的制备方法，步骤如下:IKg氰基丙稀酸乙酯、900g苯甲酸苯酯、20g十二烷基磺酸钠、120g纳米多孔氧化镍以及350g磷酸三丁酯加入第一挤出机中，于90°C挤出得到改性薄膜;5Kg均聚聚丙烯、2Kg烷基葡萄糖酰胺、600g表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅、1.6KgAC发泡剂加入第二挤出机中，于240°C挤出得到聚丙烯发泡片材；热压复合改性薄膜与聚丙烯发泡片材，得到纳米粒子改性聚丙烯复合片材;热变形温度为156°C，拉伸强度38.9Mpa，弯曲强度51.9MPa。
[0020]实施例七
一种纳米粒子改性聚丙稀复合片材的制备方法，步骤如下:IKg氰基丙稀酸乙酯、900g苯甲酸苯酯、20g十二烷基磺酸钠、120g纳米多孔氧化镍以及350g磷酸三丁酯加入第一挤出机中，于100°C挤出得到改性薄膜;5Kg均聚聚丙烯、2Kg烷基葡萄糖酰胺、600g表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅、1.6KgAC发泡剂加入第二挤出机中，于220°C挤出得到聚丙烯发泡片材；热压复合改性薄膜与聚丙烯发泡片材，得到纳米粒子改性聚丙烯复合片材;热变形温度为155°(:，拉伸强度37.91^?，弯曲强度52.1]\0^。
[0021 ]实施例八
一种纳米粒子改性聚丙稀复合片材的制备方法，步骤如下:IKg氰基丙稀酸乙酯、900g苯甲酸苯酯、20g十二烷基磺酸钠、120g纳米多孔氧化镍以及350g磷酸三丁酯加入第一挤出机中，于100°C挤出得到改性薄膜;5Kg均聚聚丙烯、2Kg烷基葡萄糖酰胺、600g表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅、1.6KgAC发泡剂加入第二挤出机中，于240°C挤出得到聚丙烯发泡片材；热压复合改性薄膜与聚丙烯发泡片材，得到纳米粒子改性聚丙烯复合片材;热变形温度为153°C，拉伸强度38.1]\^?，弯曲强度52.1]\0^。
[0022]实施例九
一种纳米粒子改性聚丙稀复合片材的制备方法，步骤如下:IKg氰基丙稀酸乙酯、900g苯甲酸苯酯、20g十二烷基磺酸钠、120g纳米多孔氧化镍以及350g磷酸三丁酯加入第一挤出机中，于100°C挤出得到改性薄膜;5Kg均聚聚丙烯、1.5Kg烷基葡萄糖酰胺、550g表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅、1.5KgAC发泡剂加入第二挤出机中，于220°C挤出得到聚丙烯发泡片材;热压复合改性薄膜与聚丙烯发泡片材，得到纳米粒子改性聚丙烯复合片材;热变形温度为155°C，拉伸强度38.4Mpa，弯曲强度52.7MPa。
[0023]实施例十
一种纳米粒子改性聚丙稀复合片材的制备方法，步骤如下:IKg氰基丙稀酸乙酯、800g苯甲酸苯酯、1g十二烷基磺酸钠、80g纳米多孔氧化镍以及300g磷酸三丁酯加入第一挤出机中，于90°C挤出得到改性薄膜;5Kg均聚聚丙烯、2Kg烷基葡萄糖酰胺、600g表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅、1.6KgAC发泡剂加入第二挤出机中，于240°C挤出得到聚丙烯发泡片材；热压复合改性薄膜与聚丙烯发泡片材，得到纳米粒子改性聚丙烯复合片材;热变形温度为154°C，拉伸强度38.9Mpa，弯曲强度52.4MPa。
[0024]实施例^^一
一种纳米粒子改性聚丙稀复合片材的制备方法，步骤如下:IKg氰基丙稀酸乙酯、850g苯甲酸苯酯、15g十二烷基磺酸钠、10g纳米多孔氧化镍以及320g磷酸三丁酯加入第一挤出机中，于90°C挤出得到改性薄膜;5Kg均聚聚丙烯、1.SKg烷基葡萄糖酰胺、580g表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅、1.6KgAC发泡剂加入第二挤出机中，于240°C挤出得到聚丙烯发泡片材;热压复合改性薄膜与聚丙烯发泡片材，得到纳米粒子改性聚丙烯复合片材;热变形温度为159°C，拉伸强度39.4Mpa，弯曲强度52.8MPa。
[0025]实施例十二
一种纳米粒子改性聚丙稀复合片材的制备方法，步骤如下:IKg氰基丙稀酸乙酯、850g苯甲酸苯酯、15g十二烷基磺酸钠、10g纳米多孔氧化镍以及320g磷酸三丁酯加入第一挤出机中，于100°C挤出得到改性薄膜;5Kg均聚聚丙烯、1.SKg烷基葡萄糖酰胺、580g表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅、1.6KgAC发泡剂加入第二挤出机中，于220°C挤出得到聚丙烯发泡片材;热压复合改性薄膜与聚丙烯发泡片材，得到纳米粒子改性聚丙烯复合片材;热变形温度为161°C，拉伸强度39.8Mpa，弯曲强度52.9MPa。
【主权项】
1.一种纳米粒子改性聚丙烯复合片材的制备方法，其特征是，步骤如下:改性组合物加入第一挤出机中，于90°C-10(TC挤出得到改性薄膜;聚丙烯组合物加入第二挤出机中，于220°C-240°C挤出得到聚丙烯发泡片材;复合改性薄膜与聚丙烯发泡片材，得到纳米粒子改性聚丙烯复合片材;改性组合物由氰基丙烯酸乙酯、苯甲酸苯酯、十二烷基磺酸钠、纳米多孔氧化镍以及磷酸三丁酯组成;所述聚丙烯组合物由均聚聚丙烯、烷基葡萄糖酰胺、表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅、发泡剂组成。2.根据权利要求1所述的纳米粒子改性聚丙烯复合片材的制备方法，其特征是氰基丙烯酸乙酯、苯甲酸苯酯、十二烷基磺酸钠、纳米多孔氧化镍以及磷酸三丁酯的质量比为1:(0.8?0.9):(0.01?0.02):(0.08?0.12):(0.3?0.35)。3.根据权利要求1所述的纳米粒子改性聚丙烯复合片材的制备方法，其特征是均聚聚丙烯、烷基葡萄糖酰胺、表面偶联三乙胺的纳米二氧化硅、发泡剂的质量比为1: (0.3?0.4):(0.11?0.12):(0.28?0.32)。4.根据权利要求1所述的纳米粒子改性聚丙烯复合片材的制备方法，其特征是纳米多孔氧化镍是将氧化镍和硝酸钇混合后，机械压片法制备生坯，生坯经烧结、急冷、粉碎后得到。5.根据权利要求1所述的纳米粒子改性聚丙烯复合片材的制备方法，其特征是发泡剂为AC发泡剂。6.根据权利要求1所述的纳米粒子改性聚丙烯复合片材的制备方法，其特征是挤出机为双螺杆挤出机。
【文档编号】C08J9/10GK106003973SQ201610365941
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】李明华
【申请人】金宝丽科技（苏州）有限公司