本發(fā)明涉及聚丙烯，具體為一種高韌耐壓復(fù)合塑料及其制備工藝。

背景技術(shù)：

1、聚丙烯具有來源豐富、價(jià)格低廉、易成型加工等優(yōu)點(diǎn)，其制品光澤性好，無毒無味，因此被廣泛應(yīng)用于家居日用品、家電產(chǎn)品、包裝等領(lǐng)域中，但是在實(shí)際應(yīng)用中，由于其韌性差、耐壓性能不佳，這就大大限制了聚丙烯的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。

2、納米材料以其重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景引起眾多科學(xué)家的廣泛關(guān)注，納米二氧化鈦是納米材料中的一種，由于其具有優(yōu)異的抗菌性能、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性等性能，被廣泛應(yīng)用在抗紫外材料、涂料、包裝材料等領(lǐng)域中。

3、如授權(quán)公告號(hào)為cn?103059405?b的專利公開了一種抗菌聚丙烯塑料，該發(fā)明以聚丙烯、納米二氧化鈦等為原料，制備得到的抗菌聚丙烯塑料具有強(qiáng)效抑制細(xì)菌、殺滅細(xì)菌和防霉的效果。但是并沒有提升聚丙烯塑料的韌性以及耐壓性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問題

2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高韌耐壓復(fù)合塑料及其制備工藝，制備得到的復(fù)合塑料具有較高的韌性和耐壓性能。

3、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

4、一種高韌耐壓復(fù)合塑料，按照重量份計(jì)，包括以下原料：聚丙烯100份、多納米二氧化鈦樹枝狀化合物1-5份。

5、進(jìn)一步地，所述高韌耐壓復(fù)合塑料通過如下工藝制備：

6、將聚丙烯、多納米二氧化鈦樹枝狀化合物加入至高速攪拌機(jī)中混合均勻，從雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，切粒，干燥，置于注塑機(jī)中注射成型，得到高韌耐壓復(fù)合塑料。

7、進(jìn)一步地，所述擠出機(jī)三區(qū)溫度為180℃、185℃、185℃，機(jī)頭溫度為215℃。

8、進(jìn)一步地，所述注塑溫度為三段溫度為190℃、180℃、160℃，注射壓力為7mpa。

9、進(jìn)一步地，所述多納米二氧化鈦樹枝狀化合物的制備工藝如下：

10、(1)均苯四甲酰四烯丙基胺的制備工藝

11、在氮?dú)夥諊拢瑢⒍┍芳尤胫羘,n-二甲基甲酰胺溶劑中，攪拌分散，再向其中加入均苯四甲酸酐的n,n-二甲基甲酰胺溶液，在室溫下，反應(yīng)2-5h，反應(yīng)結(jié)束后，甲苯沉淀，洗滌，過濾，干燥，得到均苯四甲酰四烯丙基胺。

12、(2)巰丙基三乙氧基硅烷改性納米二氧化鈦的制備工藝

13、將納米二氧化硅加入至質(zhì)量分?jǐn)?shù)90％的乙醇水溶液中，攪拌分散，使用冰醋酸調(diào)節(jié)ph為3-4，在100w的超聲清洗器中超聲分散1-3h，結(jié)束后，于75-85℃，向其中加入巰丙基三乙氧基硅烷，攪拌反應(yīng)5-8h，結(jié)束后，抽濾，洗滌，干燥，四氫呋喃抽提，干燥，得到巰丙基三乙氧基硅烷改性納米二氧化鈦。

14、(3)多納米二氧化鈦樹枝狀化合物的制備工藝

15、將巰丙基三乙氧基硅烷改性納米二氧化鈦加入至n,n-二甲基甲酰胺溶劑中，在100w的超聲清洗器中超聲分散1-2h，再向其中加入均苯四甲酰四烯丙基胺、引發(fā)劑，攪拌混合均勻，在紫外光下引發(fā)反應(yīng)20-50min，抽濾，洗滌，干燥，四氫呋喃抽提，干燥，得到多納米二氧化鈦樹枝狀化合物。

16、進(jìn)一步地，所述(1)中，二烯丙基胺、均苯四甲酸酐的用量比為(1.8-2.5)g:1g。

17、進(jìn)一步地，所述(2)中，納米二氧化硅、巰丙基三乙氧基硅烷的用量比為1g:(0.1-0.4)g。

18、進(jìn)一步地，所述(3)中，巰丙基三乙氧基硅烷改性納米二氧化鈦、均苯四甲酰四烯丙基胺、引發(fā)劑的用量比為1g:(0.05-0.2)g:(0.004-0.01)g。

19、進(jìn)一步地，所述(3)中，引發(fā)劑為光引發(fā)劑907、2-甲氧基-2-苯基苯乙酮中的一種。

20、(三)有益的技術(shù)效果

21、本發(fā)明以均苯四甲酸酐為中心核，與二烯丙基胺反應(yīng)，得到均苯四甲酰四烯丙基胺，再利用巰丙基三乙氧基硅烷改性納米二氧化鈦進(jìn)行修飾，合成多納米二氧化鈦樹枝狀化合物，其制備方法簡單，結(jié)構(gòu)新穎，再以多納米二氧化鈦樹枝狀化合物作為分散相，聚丙烯為基體，熔融共混，制備高韌耐壓復(fù)合塑料。

22、本發(fā)明使用的納米二氧化鈦由于表面具有較大的表面能，因此易團(tuán)聚，本發(fā)明將其有機(jī)化，增強(qiáng)其與有機(jī)物質(zhì)的相容性，均勻分散在材料中，這種無機(jī)界面不僅能夠傳遞載荷，使得材料吸收外界能量和抵抗裂紋擴(kuò)展的能力增強(qiáng)，從而表現(xiàn)為強(qiáng)度增加，而且無機(jī)納米粒子可以使得材料基體中的應(yīng)力場和應(yīng)力集中發(fā)生變化，當(dāng)材料受到外力拉伸時(shí)，無機(jī)粒子的兩端受到材料的拉應(yīng)力，而中間受到壓應(yīng)力，由于力的相互作用，有利于屈服的發(fā)生，表現(xiàn)韌性增加，因此納米二氧化鈦的加入能夠提升塑料的韌性以及耐壓性能。

23、此外，本發(fā)明以多納米二氧化鈦樹枝狀化合物作為分散相，分散在聚丙烯中，由于其中含有較多的支鏈結(jié)構(gòu)，將其加入至聚丙烯中，能夠相互纏繞形成較多的交聯(lián)位點(diǎn)，當(dāng)受到外界壓力和拉力時(shí)，這些外界能量能夠沿著交聯(lián)位點(diǎn)分散到其他支鏈中，進(jìn)一步提升材料的韌性以及耐壓性能。本發(fā)明制備得到的復(fù)合塑料具有較高的韌性以及優(yōu)良的耐壓性能。

技術(shù)特征：

1.一種高韌耐壓復(fù)合塑料，其特征在于，按照重量份計(jì)，包括以下原料：聚丙烯100份、多納米二氧化鈦樹枝狀化合物1-5份；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌耐壓復(fù)合塑料，其特征在于，所述擠出機(jī)三區(qū)溫度為180℃、185℃、185℃，機(jī)頭溫度為215℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌耐壓復(fù)合塑料，其特征在于，所述注塑溫度為三段溫度為190℃、180℃、160℃，注射壓力為7mpa。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌耐壓復(fù)合塑料，其特征在于，所述多納米二氧化鈦樹枝狀化合物的制備工藝如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高韌耐壓復(fù)合塑料，其特征在于，所述(1)中，二烯丙基胺、均苯四甲酸酐的用量比為(1.8-2.5)g:1g。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高韌耐壓復(fù)合塑料，其特征在于，所述(2)中，納米二氧化硅、巰丙基三乙氧基硅烷的用量比為1g:(0.1-0.4)g。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高韌耐壓復(fù)合塑料，其特征在于，所述(3)中，巰丙基三乙氧基硅烷改性納米二氧化鈦、均苯四甲酰四烯丙基胺、引發(fā)劑的用量比為1g:(0.05-0.2)g:(0.004-0.01)g。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高韌耐壓復(fù)合塑料，其特征在于，所述(3)中，引發(fā)劑為光引發(fā)劑907、2-甲氧基-2-苯基苯乙酮中的一種。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及聚丙烯技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種高韌耐壓復(fù)合塑料及其制備工藝，本發(fā)明以均苯四甲酸酐為中心核與二烯丙基胺反應(yīng)，得到均苯四甲酰四烯丙基胺，再利用巰丙基三乙氧基硅烷改性納米二氧化鈦進(jìn)行修飾，合成多納米二氧化鈦樹枝狀化合物，以多納米二氧化鈦樹枝狀化合物作為分散相，聚丙烯為基體，熔融共混，制備高韌耐壓復(fù)合塑料。本發(fā)明以多納米二氧化鈦樹枝狀化合物作為分散相，分散在聚丙烯中，利用其中含有的納米二氧化鈦以及大量的支鏈結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)聚丙烯塑料的韌性以及耐壓性能，本發(fā)明制備的復(fù)合塑料具有較高的韌性以及耐壓性能。

技術(shù)研發(fā)人員：楊謀略,楊怡雄,林雄彬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東藍(lán)天塑料制品有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9