专利名称：增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明专利属于高分子复合材料领域，涉及一种纳米聚丙烯树脂复合材料及其制备方法，本发明增加了聚丙烯树脂的应用范围，具有良好的经济效益和社会效益，具体为增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料及其制备方法。
背景技术：
聚丙烯树脂(PP)是一种热塑性树脂，是一种结构规整的结晶型聚合物，具有良好的耐热性、电绝缘性、、耐腐蚀性、密度低、原料易得，综合性能良好且应用广泛，在通用塑料中得用量仅次与PE，是通用塑料中增长最快得品种，目前在汽车、电子、玩具、军工、家用电器、机械、化工等领域得到广泛的应用；然而纯聚丙烯材料低温韧性差、强度和硬度较低、耐老化性能差限制了聚丙烯树脂得推广应用，现代科学技术得发展要求高分子材料具多方面的、很高的综合性能，而单一的聚丙烯树脂是难以满足这些性能要求的。利用已有的高分子材料进行共混改性制备这些高性能材料，不仅能克服单一聚合物材料在某一方面的缺点，而且对于新产品的开发也是一种即简捷又经济的途径。由于聚丙烯分子为非极性结晶型材料，难以与极性聚合物或无机增强填充材料相容，因此利用某一聚合物或某种无机填料对聚丙烯进行改性比较困难。
发明内容
为了克服普通聚丙烯树脂在强度、韧性、成型收缩率大、耐老化性能差等性能方面的不足，本发明专利以全新的增强、增韧、抗老化及纳米复合技术，综合运用于聚丙烯树脂改性，特别是新型防老化体系的应用，使改性材料的物理机械性能及热氧老化性能均又大幅度的提高，使该新材料在各项性能方面都优于现有的普通聚丙烯树脂。
本发明的目的是针对聚丙烯树脂性能方面的不足提供一种成型收缩率低、强度大、韧性好、耐候性好，耐老化性能好的增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料。
本发明的另一目的是提供一种流程简单、连续、生产效率高、产品质量稳定制备上述聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料的方法。
本发明的纳米聚丙烯改性树脂复合物，由PP类树脂100重量份、复合偶联剂2-30重量份、长玻纤2-30重量份、复合增韧剂5-40重量份、纳米填充材料5-40重量份、复合抗氧剂0.2-2重量份、加工助剂0.5-5重量份组成。
PP类树脂为共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的一种或两种的组合物；复合偶联剂为能够增加纳米碳酸钙于聚丙烯树脂之间相容性的物质，如钛酸酯偶联剂、铝酸酯化合物、硅烷偶联剂或几种的组合物；长玻纤为无碱长玻纤；复合增韧剂为EPDM、POE、SBS、EVA、EPR中的一种或几种的组合物；纳米微粒为平均粒径在10-200nm的碳酸钙、云母粉、高岭土中的一种或多种的组合物；复合抗氧剂非N半受阻酚类、硫代酯类、笨并三唑类，如UV-531、UV-326、UV-327、UV-328、UV-5411、UV-2908、UV-P、光稳定剂770、UV-3346、1010、168、619、626、1076、7024、7072等的组合物。
具体实施例方式本发明增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料的制备方法，第一步长玻纤与纳米碳酸钙加复合偶联剂进行处理；第二步将PP类树脂100重量份、处理后的长玻纤与纳米填充材料5-40重量份、复合抗氧剂0.2-2重量份、加工助剂0.5-5重量份经高速搅拌混合均匀；第三步将上述混合物经精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送和剪切作用下，充分熔融、复合、经机头挤出、拉条、冷却、切粒，最后包装。
应用于本发明制备方法中的双螺杆挤出机的长径比至少为36，各段螺杆温度控制在210℃～220℃，螺杆转速喂300～450转/分钟。
通过本专利制备的增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，其性能按国家标准测试结果如下表一
表二
权利要求
1.增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料是一种新型改性工程塑料，由PP类树脂100重量份、复合偶联剂2-30重量份、长玻纤2-30重量份、复合增韧剂5-40重量份、纳米填充材料5-40重量份、复合抗氧剂0.2-2重量份、加工助剂0.5-5重量份组成。
2.根据权利要求1所述的增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料，其特征在于PP类树脂为共聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的一种或两种的组合物。
3.根据权利要求1所述的增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料，其特征在于复合偶联剂为能够增加纳米碳酸钙于聚丙烯树脂之间相容性的物质，如钛酸酯偶联剂、铝酸酯化合物、硅烷偶联剂或几种的组合物。
4.根据权利要求1所述的增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料，其特征在于长玻纤为无碱长玻纤。
5.根据权利要求1所述的增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料，其特征在于复合增韧剂为EPDM、POE、SBS、EVA、EPR中的一种或几种的组合物。
6.根据权利要求1所述的增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料，其特征在于纳米微粒为平均粒径在10-200nm的碳酸钙、云母粉、高岭土中的一种或多种的组合物。
7.根据权利要求1所述的增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料，其特征在于复合抗氧剂非N半受阻酚类、硫代酯类、笨并三唑类，如UV-531、UV-326、UV-327、UV-328、UV-5411、UV-2908、UV-P、光稳定剂770、UV-3346、1010、168、619、626、1076、7024、7072等的组合物。
8.根据权利要求1所述的增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料，其特征在于复合材料在加工过程中还添加加工助剂。
全文摘要
本发明公开了一种增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料，由PP类树脂100重量份、复合偶联剂2－30重量份、长玻纤2－30重量份、复合增韧剂5－40重量份、纳米填充材料5－40重量份、复合抗氧剂0.2－2重量份、加工助剂0.5－5重量份组成。本发明的增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料，在保留了聚丙烯树脂原有的优良性能的基础上，利用纳米材料/新型抗氧剂综合改性技术，使复合材料的物理机械性能及热氧老化性能得到大幅提高。本发明还公开了增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料的制备方法。
文档编号C08K7/14GK1966564SQ200510010538
公开日2007年5月23日 申请日期2005年11月15日 优先权日2005年11月15日
发明者马庆维, 赵世强, 张大伟, 马俊杰 申请人:哈尔滨鑫达高分子材料股份有限公司