高韧性高模量聚丙烯复合材料及其制备方法 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN104592632A

(43)申请公布日2015.05.06

(21)申请号CN201510025198.3

(22)申请日2015.01.19

(71)申请人河南科技大学

地址471000河南省洛阳市涧西区西苑路48号

(72)发明人魏风军贾秋丽张炎斌刘永辉李博黄仁龙黄如青

(74)专利代理机构洛阳公信知识产权事务所(普通合伙)

代理人罗民健

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

高韧性高模量聚丙烯复合材料及其

制备方法

(57)摘要

高韧性高模量聚丙烯复合材料及其

制备方法，由聚丙烯基体50~62.5份、高

密度聚乙烯10~12份、聚烯烃弹性体

12~15份、改性硅灰石6~9份、纳米改性

粒子0.5~2份、改性氮化硼1~2份、相容

剂5~6份、抗氧化剂1~1.5份和润滑剂

2~2.5份组成，所述的纳米改性粒子由重量

比为1：100的硅烷偶联剂和纳米二氧化钛

混合而成。制备工艺简便，所采用材料便

宜，综合成本较之于传统的韧性改性聚丙

烯优势较为明显，所生产的高韧性高强度

高模量聚丙烯性能优越。本发明中的复合

物体系形成了聚合物／柔性界面层／无机

粒子三相复合体系。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.高韧性高模量聚丙烯复合材料，其特征在于：由聚丙烯基体、高密度聚乙烯、聚

烯烃弹性体、改性硅灰石、纳米改性粒子、改性氮化硼、相容剂、抗氧化剂和润滑

剂组成，各组分的重量份数依次为：聚丙烯基体50~62.5份、高密度聚乙烯10~12

份、聚烯烃弹性体12~15份、改性硅灰石6~9份、纳米改性粒子0.5~2份、改性氮

化硼1~2份、相容剂5~6份、抗氧化剂1~1.5份和润滑剂2~2.5份，所述的纳米改

性粒子由重量比为1：100的硅烷偶联剂和纳米二氧化钛混合而成。

2.根据权利要求1所述的高韧性高模量聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的改性

硅灰石由重量比为1.5：100的硅烷偶联剂和粒径为1250目的硅灰石混合而成；改

性氮化硼由重量比为2：100的硅烷偶联剂和单层状氮化硼混合而成，氮化硼的平

均粒径为5微米，纯度≥99%。

3.根据权利要求1所述的高韧性高模量聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的相容

剂为马来酸酐接枝聚丙烯；抗氧化剂为亚磷酸酯类抗氧剂；润滑剂为二甲基硅油。

4.如权利要求1所述的高韧性高模量聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包

括以下步骤：

步骤一、将硅烷偶联剂和纳米二氧化钛按1：100的重量比进行混合，制得纳米改

性粒子，备用；

步骤二、将硅烷偶联剂和氮化硼按2：100的重量比进行混合，制得改性氮化硼，

备用；

步骤三、将硅烷偶联剂和硅灰石按1.5：100的重量比进行混合，制得改性硅灰石，

备用；

步骤四、按重量份数，分别取50~62.5份聚丙烯基体、10~12份高密度聚乙烯、

12~15份聚烯烃弹性体、5~6份相容剂、1~1.5份抗氧化剂和2~2.5份润滑剂，置于

混合机中混合均匀，制得混合物，备用；

步骤五、将步骤四制得的混合物加入双螺杆挤出机挤出造粒，螺杆转速设定为

40~50r/min，机筒温度为：一区170℃、二区175℃、三区180℃和四区175℃，制

得混合粒子；

步骤六、将步骤五制得的混合物E加入双辊开炼机中，双辊开炼机前辊温度设置

为175℃，后辊温度设定为170℃，熔融后依次加入6~9份步骤三制得的改性硅灰

石、0.5~2份步骤一制得的纳米改性粒子和1~2份步骤二制得的改性氮化硼，保持

双辊开炼机温度不变，熔融共混3~6min，制得聚丙烯复合材料。

说