一种纳米聚丙烯复合材料的制作方法

专利名称：一种纳米聚丙烯复合材料的制作方法
技术领域：
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种纳米聚丙烯复合材料。
背景技术：
聚丙烯复合材料通常采用的添加剂有重质碳酸钙和纳米碳酸钙，两者各有优缺
点ο重质碳酸钙不仅成本低而且可提高聚丙烯复合材料的抗冲击强度，但是重质碳酸 钙在添加到聚丙烯复合材料的时候，往往会影响聚丙烯复合材料的表面性能，如会出现表 面发白的现象。纳米碳酸钙虽成本高，但它可以提高聚丙烯的抗冲击强度，改善聚丙烯表面性 能，如改善光泽度和提高抗划伤性能等，所以纳米碳酸钙经常被用作聚丙烯复合材料的添 加剂。如申请号为01108269的中国发明专利介绍了一种纳米碳酸钙-聚丙烯复合材料 及其制备方法，它主要由聚丙烯组成，其中含有0.25-30%(m/m)的纳米CaCO3 ；申请号为 200610156323的中国发明专利公开了一种纳米碳酸钙聚丙烯复合材料，该复合材料包含 100份聚丙烯树脂、1-15份纳米碳酸钙、1-20份弹性体、0. 1-1份稳定剂。但是研究结果表明随着纳米碳酸钙添加量的增加，聚丙烯复合材料的抗冲击强度 先增加，然后降低。这是因为随着纳米碳酸钙的添加量的增加使得纳米碳酸钙自身的团聚 现象越来越严重，进而造成聚丙烯复合材料的抗冲击强度降低。出于对聚丙烯复合材料在 抗冲击强度方面的考虑，纳米碳酸钙的添加量受到一定的限制，由于限制了纳米碳酸钙的 添加量所以聚丙烯复合材料的表面性能得不到有效改善。

发明内容
本发明的目的是提供一种成本低、既能保持良好的物理机械性能又能改善聚丙烯 材料表面性能的纳米聚丙烯复合材料。本发明的目的是这样实现的
一种纳米聚丙烯复合材料，它包括以下重量份的原料 聚丙烯80-120份
纳米碳酸钙10-25份
重质碳酸钙30-50份。优选的，它包括以下重量份的原料 聚丙烯90-110份
纳米碳酸钙15-25份
重质碳酸钙35-45份。更为优选的，它包括以下重量份的原料 聚丙烯100份
纳米碳酸钙20份重质碳酸钙40份。所述纳米碳酸钙的粒径为50-150纳米。所述重质碳酸钙的粒径为2000-2500目。所述纳米聚丙烯复合材料还包括助剂。纳米聚丙烯复合材料还包括助剂，所述助剂为增塑剂、热稳定剂、抗氧剂、光稳定 剂、阻燃剂、发泡剂、抗静电剂、防霉剂、着色剂中的一种或任意几种，可根据需要按常规添 加量进行添加。所述纳米聚丙烯复合材料的制备方法是将上述配方量的原料混合，搅拌均勻后通 过双螺杆造粒挤机挤出。所述双螺杆造粒挤机挤出造粒时前段、中段和后段的温度分别为200°C、21(TC、 190 °C。本发明的有益效果为本发明利用纳米碳酸钙的小质量和高表面能，使得纳米碳 酸钙附着在重质碳酸钙表面，形成核\壳层的复合结构。在混炼的过程中，纳米碳酸钙附着 在重质碳酸钙的表面随着重质碳酸钙一起运动，有效避免了纳米碳酸钙的团聚现象；另外 由于纳米碳酸钙具有高的表面能，它与聚丙烯高分子链的结合更加紧密，因此重质碳酸钙 可以通过附着在其表面的纳米碳酸钙与聚丙烯高分子链结合，使得聚丙烯复合材料表面更 加平整，光泽性能更好，表面抗划伤能力更强；没有附着在重质碳酸钙表面的纳米碳酸钙将 填充到聚丙烯复合材料的各种间隙，表现出纳米材料的各种优点。本发明采用纳米碳酸钙 和重质碳酸钙相结合的方式，降低了成本，克服了单独使用重质碳酸钙和纳米碳酸钙填充 聚丙烯的缺点，在保持良好物理机械性能的基础上，有效改善了复合聚丙烯材料的表面性 能。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施范围并不限于此。实施例1
将80Kg聚丙烯、IOKg粒径为50纳米的纳米碳酸钙、50Kg粒径为2500目的重质碳酸钙 混合，搅拌均勻后通过双螺杆造粒挤机挤出，双螺杆造粒挤机挤出造粒时前段、中段和后段 的温度分别为199 °C、211 °C、191 °C。本实施例制得的纳米聚丙烯复合材料的物理机械性能
权利要求
1.一种纳米聚丙烯复合材料，其特征在于它包括以下重量份的原料聚丙烯80-120份纳米碳酸钙10-25份重质碳酸钙30-50份。
2.根据权利要求1所述的一种纳米聚丙烯复合材料，其特征在于它包括以下重量份 的原料聚丙烯90-110份纳米碳酸钙15-25份重质碳酸钙35-45份。
3.根据权利要求1所述的一种纳米聚丙烯复合材料，其特征在于它包括以下重量份 的原料聚丙烯100份纳米碳酸钙20份重质碳酸钙40份。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种纳米聚丙烯复合材料，其特征在于所述纳 米碳酸钙的粒径为50-150纳米。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种纳米聚丙烯复合材料，其特征在于所述重 质碳酸钙的粒径为2000-2500目。
6.根据权利要求1至3任一项所述的一种纳米聚丙烯复合材料，其特征在于所述纳 米聚丙烯复合材料还包括助剂。
7.根据权利要求6所述的一种纳米聚丙烯复合材料，其特征在于所述助剂为增塑剂、 热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、阻燃剂、发泡剂、抗静电剂、防霉剂、着色剂中的一种或任意几 种。
8.根据权利要求1至3任一项所述的一种纳米聚丙烯复合材料，其特征在于所述纳 米聚丙烯复合材料的制备方法是将上述配方量的原料混合，搅拌均勻后通过双螺杆造粒挤 机挤出。
9.根据权利要求8所述的一种纳米聚丙烯复合材料，其特征在于所述双螺杆造粒挤 机挤出造粒时前段、中段和后段的温度分别为200°C、210°C、190°C。
全文摘要
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种纳米聚丙烯复合材料，本发明将80-120份聚丙烯、10-25份纳米碳酸钙、30-50份重质碳酸钙混合，搅拌均匀后通过双螺杆造粒挤机挤出得到一种纳米聚丙烯复合材料，本发明采用纳米碳酸钙和重质碳酸钙相结合的方式，降低了成本，克服了单独使用重质碳酸钙和纳米碳酸钙填充聚丙烯的缺点，在保持良好物理机械性能的基础上，有效改善了复合聚丙烯材料的表面性能。
文档编号C08L23/12GK102070838SQ20101061889
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者任立元 申请人:东莞市赛泽康纳米科技有限公司