本发明专利技术公开了一种聚烯烃组合物，主要由如下组分组成：聚烯烃树脂20～100份、环氧基多面体低聚倍半硅氧烷1～60份、交联剂0.1～5份、助交联剂0.01～1份。本发明专利技术通过少量添加环氧基多面体低聚倍半硅氧烷，由于聚倍半硅氧烷上具有很多反应性基团，在交联剂作用下，其可以与聚丙烯树脂形成互相交联的网状结构，实现了无机相与有机相间通过强的化学键结合，从而提高了聚烯烃材料的刚性、冲击强度等机械性能。
A polyolefin composition with high mechanical properties and its preparation method
The invention discloses a polyolefin composition, which is mainly composed of the following components: polyolefin resin 20-100 parts, epoxy polyhedral oligomeric silsesquioxane 1-60 parts, crosslinking agent 0.1-5 parts and crosslinking aid 0.01-1 parts. By adding a small amount of epoxy polyhedron oligomeric silsesquioxane, the polysilsesquioxane has many reactive groups, which can form cross-linked network structure with polypropylene resin under the action of cross-linking agent, realizing the strong chemical bond combination between inorganic phase and organic phase, thus improving the mechanical properties of polyolefin material, such as rigidity, impact strength, etc.
【技术实现步骤摘要】
一种高机械性能的聚烯烃组合物及其制备方法
本专利技术涉及一种高机械性能的聚烯烃组合物及其制备方法，属于聚烯烃功能性母料
技术介绍
聚丙烯PP是五大通用塑料之一，其原料来源丰富、价格便宜、易于加工成型、产品综合性能优良，因此得到了广泛应用。PP作为一种半结晶性高分子材料，具有较高的刚度、抗腐蚀性、电绝缘性等优异性能。一般工业生产的聚丙烯树脂中，等规结构含量约为95％，其余为无规或间规聚丙烯。由于结构规整而高度结晶化，聚丙烯的熔点可高达167℃，耐热、耐腐蚀，表面刚度和抗划痕特性很好，但是聚丙烯由玻璃态到熔融态转变迅速，熔融范围窄，高弹态范围很小，并且熔体强度小，因此，其力学性能在塑料材料中属于偏低的品种，拉伸强度仅达30MPa。等规指数较大的聚丙烯具有较高的拉伸强度，但是随等规指数的提高，材料的冲击强度会出现下降，从而限制了聚丙烯的应用。因此，为了增强聚丙烯材料的机械性能，尤其是冲击强度，现有技术中出现采用其他材料进行改性，例如，中国专利技术专利CN103724809A中通过采用环氧树脂、二乙醇胺、尼龙6、乙酸铵制备出一种全新的环氧树脂助剂，用于增强聚丙烯材料力学性能。然而，该专利技术制备的环氧树脂助剂为白色块状，通过研磨后加入聚丙烯材料，因而存在如下问题：(1)由于这种助剂的粒径比较大，即使研磨很长时间，也无法得到很细的粒径，因此影响了其在材料体系中的分散性，而分散不均匀，就会影响材料的透光性；(2)由于助剂颗粒和聚丙烯材料是物理共混，因此不可能达到完全的分布均匀，因此材料体系中，有的地方力学性能高，有的地方力学性能低，造成不均。因此，开发一种新的高机械性能的聚烯烃组合物，使其同时具有良好的透光性和机械性能，显然具有积极的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种抗静电导热聚烯烃组合物，使其同时具有良好的抗静电性能和高导热性。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种高机械性能的聚烯烃组合物，以质量份计，主要由如下组分组成：其中，所述聚烯烃树脂和环氧基多面体低聚倍半硅氧烷的质量比为2.5～10：1；其中，所述聚烯烃树脂为聚丙烯树脂；所述环氧基多面体低聚倍半硅氧烷的其制备方法如下：(1)将乙烯基三氯硅烷进行水解，得到八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷；(2)然后用过氧乙酸环氧化上述步骤(1)中的八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷，得到所述环氧基多面体低聚倍半硅氧烷。上文中，所述聚烯烃树脂可以为25份、30份、35份、40份、50份、60份、70份、80份、90份、92份、94份、95份、96份、98份。所述环氧基多面体低聚倍半硅氧烷可以为12份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、56份、58份、59份。优选的，所述聚烯烃树脂和环氧基多面体低聚倍半硅氧烷的质量比为2.5～10：1，更优选为3～5：1，更优选为4：1。所述环氧基多面体低聚倍半硅氧烷的制备方法可以采用如下化学反应式表示：其中，环氧基多面体低聚倍半硅氧烷简称为epoxy-POSS。优选的，所述环氧基多面体低聚倍半硅氧烷的粒径为5～20nm。进一步优选的，所述环氧基多面体低聚倍半硅氧烷的粒径为8～15nm，更有选为10～12nm。上述技术方案中，所述交联剂选自叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、双(叔丁基过氧化异丙苯)、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、过氧化氢二异丙苯、三亚乙基四胺和二乙三胺或二乙胺基丙胺中一种或几种。上述技术方案中，所述助交联剂选自氰尿酸三烯丙酯、异氰尿酸三烯丙酯、双甲基丙烯酸乙二醇酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙酯、二乙烯基苯、邻苯二甲酸丙酯中的一种或几种。上述技术方案中，所述聚烯烃树脂和功能填料的质量比为3～5：1。本专利技术同时请求保护一种高机械性能的聚烯烃组合物的制备方法，包括如下步骤：按上述配比将各组分投入搅拌机中进行搅拌，使其混合均匀；将混合均匀的物料投入到已预热到150～200℃的挤出机中，熔体挤出后冷却、切粒、干燥，即可得到所述聚烯烃组合物。优选的，所述搅拌速度为120～180r/min。本专利技术同时请求保护一种由上述聚烯烃组合物制备得到的绝缘导热透明薄膜。本专利技术同时请求保护一种由上述聚烯烃组合物制备得到的绝缘导热透明板材。本专利技术的工作机理如下：聚丙烯具有优良的电绝缘性、低吸水率、低水蒸气透过率，但其机械性能较差；本专利技术采用环氧基多面体低聚倍半硅氧烷，其聚倍半硅氧烷上具有很多反应性基团，在交联剂作用下，其可以与聚丙烯树脂形成互相交联的网状结构，实现了无机相与有机相间通过强的化学键结合，从而提高了聚烯烃材料的刚性和冲击强度；另一方面，环氧基多面体低聚倍半硅氧烷纳米材料具有独特的立方体结构，具有高孔隙率，作为功能填料可以提高聚丙烯树脂的抗拉强度和刚性等力学性能，加快聚丙烯树脂结晶速率促使晶粒尺寸微细化，虽然其粒径小但是在聚丙烯中具有优良的分散性，使得聚烯烃树脂有良好的透光性。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：1.本专利技术开发了一种新的聚烯烃组合物，结合了聚烯烃优良的电绝缘性、低吸水率、低水蒸气透过率，并通过少量添加环氧基多面体低聚倍半硅氧烷，由于聚倍半硅氧烷上具有很多反应性基团，在交联剂作用下，其可以与聚丙烯树脂形成互相交联的网状结构，实现了无机相与有机相间通过强的化学键结合，从而提高了聚烯烃材料的刚性、冲击强度等机械性能，取得了显著的效果；2.本专利技术实现了无机相与有机相间通过强的化学键结合，相比现有的物理共混，不存在无机粒子的团聚和两相界面结合力弱的问题；3.本专利技术的聚烯烃组合物中，聚烯烃树脂和功能填料的质量比为5～10：1；由此可见，功能填料的添加量是非常少的，这主要得益于无机相与有机相之间的化学键结合，而少量添加不仅可以提高材料的机械性能，而且也使材料拥有更好的透光性能；4.本专利技术的制备方法简单易行，且成本较低，适于推广应用。具体实施方式实施例一一种高机械性能的聚烯烃组合物，主要步骤如下：称取100g均聚聚丙烯、10gepoxy-POSS、0.5g2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、0.05g三甲基丙烯酸三羟甲基丙酯加入搅拌机内搅拌30min，然后将混合料投入到挤出机的料斗内，挤出机各段温度在150-200℃之间，螺杆转速150r/min，熔体经挤出后在水槽内冷却成型，牵引到切粒机中切粒后干燥。实施例二一种高机械性能的聚烯烃组合物，主要步骤如下：称取100g均聚聚丙烯、25gepoxy-POSS、0.5g2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、0.05g三甲基丙烯酸三羟甲基丙酯加入搅拌机内搅拌30min，然后将混合料投入到挤出机的料斗内，挤出机各段温度在150-200℃之间，螺杆转速150r/min，熔体经挤出后在水槽内冷却成型，牵引到切粒机本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高机械性能的聚烯烃组合物，其特征在于：以质量份计，主要由如下组分组成：/n
【技术特征摘要】
1.一种高机械性能的聚烯烃组合物，其特征在于：以质量份计，主要由如下组分组成：
其中，所述聚烯烃树脂和环氧基多面体低聚倍半硅氧烷的质量比为2.5～10：1；
其中，所述聚烯烃树脂为聚丙烯树脂；所述环氧基多面体低聚倍半硅氧烷的其制备方法如下：
(1)将乙烯基三氯硅烷进行水解，得到八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷；
(2)然后用过氧乙酸环氧化上述步骤(1)中的八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷，得到所述环氧基多面体低聚倍半硅氧烷。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于：所述环氧基多面体低聚倍半硅氧烷的粒径为5～20nm。
3.根据权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于：所述交联剂选自叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、双(叔丁基过氧化异丙苯)、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、过氧化氢二异丙苯、三亚乙基四胺和二乙三胺或二乙胺基丙胺中一种或几种。
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗吉江，符书臻，崔如玉，花超，朱瑜芳，
申请(专利权)人：苏州度辰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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