一种改性高岭土材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料制备领域，尤其涉及一种改性高岭土材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]随着科技的快速进步，各种新的材料被应用到众多的方面，相对用的各种新的工艺技术得到改进。聚丙烯PP是一种无毒、比强度高、易加工、性能优良且应用广泛的通用高分子材料。但由于PP的力学和热稳定性能较差，限制了其应用领域。为了扩宽其应用范围，将PP与无机纳米粒子复合，制成复合材料，从而改善PP的力学和热稳定性能。然而PP大分子链与无机物分子又存在相容性较差的问题。
【发明内容】
[0003]本发明旨在解决上述问题，提供一种改性高岭土材料的制备方法。
[0004]一种改性高岭土材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤:
(O首先将kaolin粒子与蒸馏水配制成质量分数为50%的悬浮液，然后放于集热式恒温加热磁力搅拌器中，待温度升至70°C时保持恒温，再逐滴加入KH550与无水乙醇按体积比1:3稀释的溶液并于恒温下反应2h，整个溶液中KH550与kaolin粒子质量比为1:50 ;最后抽滤、干燥、研磨得到M-kaolin ；
(2)将MAH与PP按质量比3:50加入到双螺杆挤出机中进行熔融接枝，经冷却、烘干造粒，然后于70°C下干燥制得PP-g-MAH待用；
(3)将PP-g-MAH与M-kaolin粒子在微型密炼机中密炼，待密炼后的复合材料冷却后用粉碎机进行粉碎，70°C干燥12 h ;然后用平板硫化机将粉碎后的物料压制成片材并加工成标准规格。
[0005]本发明所述的一种改性高岭土材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述熔融接枝时的喂料温度为140°C、挤出温度为180°C，螺杆转速285 r / min。
[0006]本发明所述的一种改性高岭土材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述干燥时间为24 ho
[0007]本发明所述的一种改性高岭土材料的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述密炼温度为175°C，转速为60r / min，时间为5~6 min。
[0008]本发明所述的一种改性高岭土材料的制备方法，通过制备过程中工艺的改进，使得制备的复合材料强度和韧性都得到了提高，同时使得复合材料的热稳定性也得到提高，生产工艺得到有效简化，操作更加简单，具有极大的推广应用价值。
【具体实施方式】
[0009]一种改性高岭土材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤:
(O首先将kaolin粒子与蒸馏水配制成质量分数为50%的悬浮液，然后放于集热式恒温加热磁力搅拌器中，待温度升至70°C时保持恒温，再逐滴加入KH550与无水乙醇按体积比1:3稀释的溶液并于恒温下反应2h，整个溶液中KH550与kaolin粒子质量比为1:50 ;最后抽滤、干燥、研磨得到M-kaolin ；
(2)将MAH与PP按质量比3:50加入到双螺杆挤出机中进行熔融接枝，经冷却、烘干造粒，然后于70°C下干燥制得PP-g-MAH待用；
(3)将PP-g-MAH与M-kaolin粒子在微型密炼机中密炼，待密炼后的复合材料冷却后用粉碎机进行粉碎，70°C干燥12 h ;然后用平板硫化机将粉碎后的物料压制成片材并加工成标准规格。
[0010]本发明所述的一种改性高岭土材料的制备方法，步骤(2)中所述熔融接枝时的喂料温度为140°C、挤出温度为180°C，螺杆转速285 r / min。步骤(2)中所述干燥时间为24 h。步骤(3)中所述密炼温度为175°C，转速为60r / min，时间为5~6 min。经过表面修饰后的kaolin粒子表面包覆上了偶联剂KH550分子，表面能下降。PP接枝MAH后，在PP大分子主链上桥联了适当的极性支链，MAH分子与偶联剂KH550分子反应生成了酰胺键，增加了 M-kaolin粒子与PP-g-MAH基体界面的相容性，从而提高了 M-kaolin粒子与PP的界面结合力，因此，表面改性后kaolin粒子可提高复合材料的韧性和强度。随M-kaolin添加量增加，复合材料缺口冲击强度总体上先上升后下降，当M-kaolin质量分数为2%时，复合材料的缺口冲击强度达到6.17 kj / m2，而PP和PP-g-MAH缺口冲击强度分别为3.14，4.22 kj / m2，此时复合材料的缺口冲击强度较PP提升了 96.5%。少量的M-kaolin粒子均匀分散在PP-g-MAH基体大分子之间，当温度升高时有效抑制了分子之间的热运动，从而提高了 PP-g-MAH / M-kaolin复合材料的热稳定性。
【主权项】
1.一种改性高岭土材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤: (1)首先将kaolin粒子与蒸馏水配制成质量分数为50%的悬浮液，然后放于集热式恒温加热磁力搅拌器中，待温度升至70°C时保持恒温，再逐滴加入KH550与无水乙醇按体积比1:3稀释的溶液并于恒温下反应2h，整个溶液中KH550与kaolin粒子质量比为1:50 ;最后抽滤、干燥、研磨得到M-kaolin ； (2)将MAH与PP按质量比3:50加入到双螺杆挤出机中进行熔融接枝，经冷却、烘干造粒，然后于70°C下干燥制得PP-g-MAH待用； (3)将PP-g-MAH与M-kaolin粒子在微型密炼机中密炼，待密炼后的复合材料冷却后用粉碎机进行粉碎，70°C干燥12 h ;然后用平板硫化机将粉碎后的物料压制成片材并加工成标准规格。
2.如权利要求1所述的一种改性高岭土材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述熔融接枝时的喂料温度为140°C、挤出温度为180°C，螺杆转速285 r / min。
3.如权利要求1所述的一种改性高岭土材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述干燥时间为24 ho
4.如权利要求1所述的一种改性高岭土材料的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述密炼温度为175°C，转速为60r / min，时间为5~6 min。
【专利摘要】一种改性高岭土材料的制备方法，属于材料制备领域。其特征在于包括如下步骤：首先将高岭土与蒸馏水配制成悬浮液，放于搅拌器中加热，得到M-kaolin；将MAH与PP进行熔融接枝，经冷却、烘干造粒制得PP-g-MAH待用；将PP-g-MAH 与M-kaolin 粒子在微型密炼机中密炼，待密炼后的复合材料冷却后用粉碎机进行粉碎，然后用平板硫化机将粉碎后的物料压制成片材并加工成标准规格。通过制备过程中工艺的改进，使得制备的复合材料强度和韧性都得到了提高，同时使得复合材料的热稳定性也得到提高，生产工艺得到有效简化，操作更加简单，具有极大的推广应用价值。
【IPC分类】C08F255-02, C08K9-06, C08K3-34, C08L51-06
【公开号】CN104629237
【申请号】CN201410744123
【发明人】王兴
【申请人】王兴
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月9日