一种改性聚丙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于聚丙烯技术领域，尤其涉及一种改性聚丙烯材料及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚丙烯材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚丙烯
，尤其涉及一种改性聚丙烯材料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]金红石型纳米
TiO2因具有高折光性和高光活性的特点，从而具有紫外屏蔽作用
。
但是纳米
TiO2因表面能太高，且易于团聚，当其与聚丙烯复合时，相容性差
。
为了解决纳米
TiO2与聚丙烯的相容性问题，利用硅烷偶联剂
KH570
对纳米
TiO2进行改性，但是简单的用硅烷偶联剂处理的纳米
TiO2改性后的聚丙烯，虽然可以解决一定的相容性问题，但是改性后的聚丙烯材料的力学强度不佳
。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种改性聚丙烯材料及其制备方法，本专利技术提供的改性聚丙烯材料具有良好的力学强度
。
[0004]本专利技术提供了一种改性聚丙烯材料，包括聚丙烯基体以及分散于聚丙烯基体中的改性材料；所述改性材料包括二氧化钛基改性材料和硫酸钙基改性材料；所述二氧化钛基改性材料包括二氧化钛
、
固定于二氧化钛表面的硅烷偶联剂和接枝于硅烷偶联剂表面的丙烯腈；
[0005]所述硫酸钙基改性材料包括硫酸钙
、
固定于硫酸钙表面的硅烷偶联剂和接枝于硅烷偶联剂表面的丙烯腈
。
[0006]优选地，所述二氧化钛基改性材料
、
硫酸钙基改性材料和聚丙烯基体的质量比为1～7：1～7：
100。
[0007]优选地，所述二氧化钛基改性材料中二氧化钛
、
硅烷偶联剂和丙烯腈的质量比为
1:0.3
～
0.5
：
60
～
70。
[0008]优选地，所述硫酸钙基改性材料中硫酸钙
、
硅烷偶联剂和丙烯腈的质量比为1：
0.5
～
0.7
：
30
～
40。
[0009]本专利技术还提供了上述所述的改性聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
[0010]将二氧化钛的分散液和硅烷偶联剂第一混合后，进行第一改性，得到改性二氧化钛；
[0011]将无水硫酸钙的分散液和硅烷偶联剂第二混合后，进行第二改性，得到改性硫酸钙；
[0012]将改性二氧化钛
、
表面活性剂
、
乙醇水溶液
、
丙烯腈和引发剂第三混合后，进行第一接枝反应，得到二氧化钛基改性材料；
[0013]将改性硫酸钙
、
表面活性剂
、
无水乙醇
、
丙烯腈和引发剂第四混合后，进行第二接枝反应，得到硫酸钙基改性材料；
[0014]将二氧化钛基改性材料
、
硫酸钙基改性材料和聚丙烯依次进行熔融共混
、
粉碎和注塑，得到所述改性聚丙烯材料
。
[0015]优选地，所述第一改性的温度为
70
～
80℃
，时间为6～
8.5h
；所述第二改性的温度为
70
～
80℃
，时间为3～
5.5h。
[0016]优选地，所述第一接枝反应的温度为
60
～
70℃
，时间为7～
9h。
[0017]优选地，所述第二接枝反应的温度为
60
～
70℃
，时间为7～
9h。
[0018]优选地，所述改性硫酸钙
、
丙烯腈和引发剂的质量比为1：
30
～
40
：
0.3
～
0.5。
[0019]所述改性二氧化钛
、
丙烯腈和引发剂的质量比为1：
60
～
70
：
0.6
～
0.7。
[0020]优选地，所述注塑的温度为
200
～
220℃。
[0021]本专利技术提供了一种改性聚丙烯材料，包括聚丙烯基体以及分散于聚丙烯基体中的改性材料；所述改性材料包括二氧化钛基改性材料和硫酸钙基改性材料；所述二氧化钛基改性材料包括二氧化钛
、
固定于二氧化钛表面的硅烷偶联剂和接枝于硅烷偶联剂表面的丙烯腈；所述硫酸钙基改性材料包括硫酸钙
、
固定于硫酸钙表面的硅烷偶联剂和接枝于硅烷偶联剂表面的丙烯腈
。
本专利技术通过加入价格低廉且性能良好的硫酸钙晶须作为增强助剂用于改善纳米二氧化钛无法长期与
PP
共存的难题，由于硫酸钙晶须相较于其他纤维具有高强度及高模量的优势，可以用于塑料及高分子材料的增强改性之中，同时二氧化钛在起到屏蔽作用时也能改善聚丙烯的力学性能，因此能够提高改性后的聚丙烯的力学强度
。
附图说明
[0022]图1为
TiO2，
KH570
‑
TiO2，
TiO2‑
PAN
的光谱分析测试图；
[0023]图2为
CSW
，
KH570
‑
CSW
，
CSW
‑
PCN
的光谱分析测试图；
[0024]图3为纯
TiO2、KH570
‑
TiO2及
TiO2‑
PCN
纳米颗粒的
XRD
谱图；
[0025]图4为纯
CSW、KH570
‑
CSW
及
CSW
‑
PAN
的
XRD
谱图；
[0026]图5为纯
TiO2、KH570
‑
TiO2及
TiO2‑
PAN
的水接触角测试结果；
[0027]图6为纯
CSW
，
KH570
‑
CSW,CSW
‑
PAN
样品水接触角测试结果；
[0028]图7为实施例1～4复合材料的弹性模量示意图；
[0029]图8为实施例1～4复合材料的冲击强度示意图；
[0030]图9为实施例1～4复合材料的拉伸强度示意图；
[0031]图
10
为探究一不同温度下的包覆率图；
[0032]图
11
为探究二不同体积比下的包覆率图；
[0033]图
12
为探究三不同改性时间下的包覆率图；
[0034]图
13
为探究四不同质量比下的包覆率图；
[0035]图
14
为探究五不同温度下的包覆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种改性聚丙烯材料，其特征在于，包括聚丙烯基体以及分散于聚丙烯基体中的改性材料；所述改性材料包括二氧化钛基改性材料和硫酸钙基改性材料；所述二氧化钛基改性材料包括二氧化钛
、
固定于二氧化钛表面的硅烷偶联剂和接枝于硅烷偶联剂表面的丙烯腈；所述硫酸钙基改性材料包括硫酸钙
、
固定于硫酸钙表面的硅烷偶联剂和接枝于硅烷偶联剂表面的丙烯腈
。2.
根据权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于，所述二氧化钛基改性材料
、
硫酸钙基改性材料和聚丙烯基体的质量比为1～7：1～7：
100。3.
根据权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于，所述二氧化钛基改性材料中二氧化钛
、
硅烷偶联剂和丙烯腈的质量比为
1:0.3
～
0.5
：
60
～
70。4.
根据权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于，所述硫酸钙基改性材料中硫酸钙
、
硅烷偶联剂和丙烯腈的质量比为1：
0.5
～
0.7
：
30
～
40。5.
权利要求1～4任一项所述的改性聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将二氧化钛的分散液和硅烷偶联剂第一混合后，进行第一改性，得到改性二氧化钛；将无水硫酸钙的分散液和硅烷偶联剂第二混合后，进行第二改性，得到改性硫酸钙；将改性二氧化钛
、
表面活性剂
、
乙醇水溶液
、
丙烯腈和引发剂第三混合后，进行第一接枝反应，得到二氧化钛基改性材料；将改性硫酸钙
、<...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰天宇，王雅珍，董少波，祖立武，丛姗姗，
申请(专利权)人：齐齐哈尔大学，
类型：发明
国别省市：