本发明专利技术公开了一种季鏻盐蒙脱土增强的聚烯烃纳米复合材料及制备方法，其中季鏻盐蒙脱土增强的聚烯烃纳米复合材料是由以下重量份的原料制成：聚烯烃80-95份、相容剂5-10份、季鏻盐蒙脱土0.5-5份；季鏻盐蒙脱土是由100份蒙脱土和10份通式PR3YX的季鏻盐制成，通式中P为磷原子，R为C1-4的直链烷基或苯基，Y为C12，C14，C16和C18的直链烷基，X为氯原子或溴原子。本发明专利技术的聚烯烃纳米复合材料，其中填充剂蒙脱土采用季鏻盐蒙脱土，采用季鏻盐对蒙脱土进行改性，提高了蒙脱土的层间距，在高温下不易分解变色，高温稳定性高，本发明专利技术的季鏻盐蒙脱土作为填充剂与聚烯烃高温熔融共混时不会使聚烯烃纳米复合材料颜色变深。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种聚烯烃纳米复合材料，特别是ー种季鱗盐蒙脱土增强的聚烯烃纳米复合材料，属于无机高分子材料
技术介绍
聚合物/蒙脱土纳米复合材料是ー类由有机高分子基体和蒙脱土纳米粒子组成的复合材料，一般包括聚烯烃、相容剂和蒙脱土。由于纳米效应，在加入很少量的纳米填料后材料的机械性能、阻燃性、气体阻隔性、尺寸稳定性以及热变形温度都可得到明显的改善。蒙脱土是ー种层状硅酸盐，由于其强的亲水性很难与大多数的聚合相客，因而必须对其进行化学改性。一般采用的改性方法是用有机阳离子与其进行离子交換，使蒙脱土的表面不仅具有憎水性，而且也使得层间距变大。在相容剂的存在下，将聚烯烃与适量有机蒙脱土 一起熔融共混可使有机蒙脱土进ー步剥离成纳米片层ニ均匀分散在高分子基体形成ー种高分子纳米复合材料。目前，对蒙脱土改性大都是采用季铵盐改性，由于季铵盐在高温熔融共混中产生分解而使改性的聚烯烃材料的颜色变深，从而限制了这类材料的应用范围，尤其是作为包装材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种季鱗盐蒙脱土增强的聚烯烃纳米复合材料，避免聚烯烃纳米复合材料颜色变深的问题。为了实现以上目的，本专利技术聚丙烯纳米复合材料所采用的技术方案是一种季鱗盐蒙脱土增强的聚烯烃纳米复合材料，是由以下重量份的原料制成聚烯烃80-95份、相容剂5-10份、季鱗盐蒙脱土 O. 5-5份:季鱗盐蒙脱土是由钠基蒙脱土和通式为PR3YX的季鱗盐离子交換制成，通式中P为磷原子，R为CV4的直链烷基或苯基，Y为C12_18的直链烷基，X为氯原子或溴原子。所述季鱗盐与蒙脱土反应可以过量使用，过量程度基于成本的考虑可以超过勉基蒙脱土的离子交換当量5-20%。所述通式PR3YX中Y为Y为C12，C14, C16或C18的直链烷基。所述聚烯烃为聚こ烯、聚丙烯或聚苯こ烯。所述相容剂为相应聚烯烃与马来酸酐的接枝共聚物。所述接枝共聚物的分子量为20000-100000，接枝率约为1%。所述钠基蒙脱土的离子交换容量为90-120mmol/100g。所述季鱗盐为正十二基三甲基溴化鱗、正十二基三こ基溴化鱗、正十二基三丙基溴化鱗、正十二基三丁基溴化鱗、正十二基三苯基溴化鱗、正十四基三甲基溴化鱗、正十四基三こ基溴化鱗、正十四基三丙基溴化鱗、正十四基三丁基溴化鱗、正十四基三苯基溴化鱗、正十六基三こ基溴化鱗、正十六基三丙基溴化鱗、正十六基三丁基溴化鱗、正十六基三苯基溴化鱗、、正十八基三甲基溴化鱗、正十八基三こ基溴化鱗、正十八基三丙基溴化鱗、正十八基三丁基溴化鱗、正十八基三苯基溴化鱗，或是上述相应化合物的氯化物。本专利技术的李鱗盐优选正十_■烧基ニ丁基漠化鱗、正十_■烧基ニ苯基漠化鱗或正十八烧基ニ苯基漠化鱗。本专利技术的聚烯烃纳米复合材料，其中填充剂蒙脱土采用季鱗盐蒙脱土，采用季鱗盐对蒙脱土进行改性，提高了蒙脱土的层间距，在高温下不易分解变色，高温稳定性高，本专利技术的季鱗盐蒙脱土作为填充剂与聚烯烃高温熔融共混时不会使聚烯烃纳米复合材料颜色变深。其中相容剂可以采用常规的相容剂，即达到聚烯烃与季鱗盐蒙脱土均匀相容即可，本专利技术的相容剂可以优选为相应的聚烯烃与马来酸酐的接枝共聚物，即针对本专利技术优选的聚烯烃可以选用的相容剂为聚こ烯-马来酸酐接枝共聚物、聚丙烯-马来酸酐接枝共聚物、聚苯こ烯-马来酸酐接枝共聚物。 本专利技术的季鱗盐蒙脱土采用以下方法制备将蒙脱土加入到80°C的去离子水中，在剧烈搅拌下加入季鱗盐反应24小吋，反应结束后用去离子水洗涤至无氯离子或无溴离子，冷冻干燥即得季鱗盐蒙脱土。另外本专利技术的季鱗盐蒙脱土作为聚烯烃纳米复合材料的填充剂，可以提高复合材料的物理与机械性能，其中拉伸强度比原来提高30%以上，抗冲击強度比原来提高40%以上，黄变指数小于3。本专利技术的聚丙烯纳米复合材料采用如下方法制备将聚烯烃，相容剂，季鱗盐蒙脱土于130 185°C混炼挤出制成。具体实施例方式以下对本专利技术的技术方案作具体的描述，但是并非限定本专利技术的技术方案。实施例I本实施例的聚烯烃纳米复合材料，是由以下重量份的原料制成聚こ烯850g、相容剂100g、季鱗盐蒙脱土 50g ;季鱗盐蒙脱土是由蒙脱土 100份和正十二烷基三甲基溴化鱗10份，即通式PR3YX中P为磷原子，R为甲基，Y为正壬基，X为溴原子。相容剂采用聚こ烯-马来酸酐接枝共聚物。聚こ烯可以具体选择高压聚こ烯。季鱗盐蒙脱土采用如下方法制备将IOOg离子交换容量为llOmmol/lOOg的钠基蒙脱土加入到1000ml、80°C的去离子水中，在剧烈搅拌下加IOg的正壬基三甲基溴化鱗，反应24小时，反应结束后用去离子水洗涤至无溴离子，冷冻干燥即得到目标产物正壬基三甲基溴化鱗蒙脱土。聚烯烃纳米复合材料采用如下方法制备将聚こ烯、相容剂和季鱗盐蒙脱土于130°C混炼挤出制成。实施例2本实施例的聚烯烃纳米复合材料，是由以下重量份的原料制成聚丙烯800g、相容剂75g、季鱗盐蒙脱土 30g ;季鱗盐蒙脱土是由蒙脱土 100份和正十二烷基三丁基溴化鱗10份，即通式PR3YX中P为磷原子，R为丁基，Y为正十二烷基，X为溴原子。相容剂采用聚丙烯-马来酸酐接枝共聚物。聚丙烯可以具体选择均聚聚丙烯。季鱗盐蒙脱土采用如下方法制备将IOOg离子交换容量为90mmol/100g的钠基蒙脱土加入到1000ml、80°C的去离子水中，在剧烈搅拌下加IOg的正十二烷基三丁基溴化鱗，反应24小时，反应结束后用去离子水洗涤至无溴离子，冷冻干燥即得到目标产物正十二烷基三丁基溴化鱗蒙脱土。聚烯烃纳米复合材料采用如下方法制备将聚丙烯、相容剂和季鱗盐蒙脱土于145°C混炼挤出制成。实施例3本实施例的聚烯烃纳米复合材料，是由以下重量份的原料制成聚苯こ烯900g、相容剂70g、季鱗盐蒙脱土 20g ;季鱗盐蒙脱土是由蒙脱土 100份和正十八烷基三苯基溴化鱗10份，即通式PR3YX中P为磷原子，R为苯基，Y为正十八烷基，X为溴原子。相容剂采用聚苯こ烯-马来酸酐接枝共聚物。季鱗盐蒙脱土采用如下方法制备将IOOg离子交换容量为100mmol/100g的钠 化鱗，反应24小吋，反应结束后用去离子水洗涤至无溴离子，冷冻干燥即得到目标产物正十八烧基ニ苯基漠化鱗蒙脱土。聚烯烃纳米复合材料采用如下方法制备将聚苯こ烯、相容剂和季鱗盐蒙脱土于 160°C混炼挤出制成。实施例4本实施例的聚烯烃纳米复合材料，是由以下重量份的原料制成聚苯こ烯950g、相容剂50g、季鱗盐蒙脱土 5g ;季鱗盐蒙脱土是由蒙脱土 100份和正十六烷基三こ基氯化鱗10份，即通式PR3YX中P为磷原子，R为こ基，Y为正十六烷基，X为氯原子。相容剂采用聚苯こ烯-马来酸酐接枝共聚物。季鱗盐蒙脱土采用如下方法制备将IOOg离子交换容量为llOmmol/lOOg的钠基蒙脱土加入到1000ml、80°C的去离子水中，在剧烈搅拌下加IOg的正十六烷基三こ基氯化鱗，反应24小吋，反应结束后用去离子水洗涤至无溴离子，冷冻干燥即得到目标产物正十六烧基ニこ基氯化鱗蒙脱土。聚烯烃纳米复合材料采用如下方法制备将聚苯こ烯、相容剂和季鱗盐蒙脱土于185°C混炼挤出制成。实施例5本实施例的聚烯烃纳米复合材料，是由以下重量份的原料制成聚こ烯850g、相容剂100g、季鱗盐蒙脱土 50g ;季鱗盐蒙脱土是本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种季鱗盐蒙脱土增强的聚烯烃纳米复合材料，其特征在于是由以下重量份的原料制成聚烯烃80-95份、相容剂5-10份、季鱗盐蒙脱土 O. 5-5份；季鱗盐蒙脱土是由钠基蒙脱土和通式为PR3YX的季鱗盐离子交换制成，通式中P为磷原子，R为Cu的直链烷基或苯基，Y为C12_18的直链烷基，X为氯原子或溴原子。2.根据权利要求I所述的聚烯烃纳米复合材料，其特征在于所述季鱗盐超过勉基蒙脱土的离子交换当量5-20%。3.根据权利要求I所述的聚烯烃纳米复合材料，其特征在于所述通式PR3YX中Y为Y为C12，C14, C16或C18的直链烷基。4.根据权利要求I所述的聚烯烃纳米复合材料，其特征在于所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯。5.根据权利要求I所述的聚烯烃纳米复合材料，其特征在于所述相容剂为相应聚烯烃与马来酸酐的接枝共聚物。6.根据权利要求5所述的聚烯烃纳米复合材料，其特征在于所述接枝共聚物的分子量...
【专利技术属性】
技术研发人员：张玉清，姚大虎，谢富春，赫玉欣，刘翠云，高喜平，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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