本發(fā)明涉及改性材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種改性滑石粉及其制備方法和一種聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
滑石粉是一種水合硅酸鹽，其化學(xué)式是3mgo.4sio2.h2o，結(jié)晶形狀可為片狀、葉狀、針狀或塊狀。純滑石的結(jié)構(gòu)由一層水鎂石夾于兩層二氧化硅之間構(gòu)成，層間彼此疊加，相鄰的滑石層依賴弱的范德華力結(jié)合，對(duì)其施加剪切作用時(shí)，很容易發(fā)生層間的相對(duì)滑動(dòng)。當(dāng)滑石粉間的范德華力被破壞，發(fā)生層間剝離，有利于形成部分納米結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，從而提高材料的性能。
滑石粉在塑料改性中起到重要作用，成為不可缺少的改性助劑。在不同的應(yīng)用領(lǐng)域，滑石粉作為增量劑、增強(qiáng)劑、功能改性劑，已經(jīng)為業(yè)內(nèi)人士認(rèn)同。然而，填料與塑料基體之間的相容性差，影響體系的最終性能，為了改善兩者之間的界面有機(jī)結(jié)合，必須對(duì)滑石粉表面進(jìn)行改性處理。
不同方法改性的滑石粉對(duì)滑石粉填充體系的性能影響不一樣。一般來講，低目數(shù)的滑石粉填充pp體系，缺口沖擊性能低，彎曲模量低，隨著滑石粉粒徑的減小，材料的機(jī)械性能逐漸上升，直至超細(xì)滑石粉，達(dá)到10000目以上。然而，當(dāng)滑石粉粒徑達(dá)到10000目以上后，因?yàn)榱教。子趫F(tuán)聚，難以進(jìn)行處理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種改性滑石粉及其制備方法和一種聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，本發(fā)明提供的改性方法得到的改性滑石粉能夠避免團(tuán)聚現(xiàn)象的產(chǎn)生。
本發(fā)明提供了一種滑石粉的改性方法，包含如下步驟：
采用酸式鹽水溶液對(duì)滑石粉進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的滑石粉，所述酸式鹽水溶液和滑石粉的質(zhì)量比為1:(90～110)；
將所述預(yù)處理后的滑石粉與單烷氧基磷酸酯鈦酸酯進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，得到改性滑石粉，所述單烷氧基磷酸酯鈦酸酯和預(yù)處理后的滑石粉的質(zhì)量比為1:(90～110)；
所述酸式鹽為磷酸二氫鹽和硫酸氫鹽中的一種或兩種；
所述酸式鹽水溶液的質(zhì)量濃度為40～70％。
優(yōu)選的，所述預(yù)處理的溫度為120～125℃；
所述預(yù)處理的時(shí)間為25～35分鐘。
優(yōu)選的，所述偶聯(lián)反應(yīng)的時(shí)間為25～35分鐘。
本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的改性方法得到改性滑石粉，所述改性滑石粉的粒徑為4～6μm。
本發(fā)明提供了一種聚丙烯復(fù)合材料，由包含以下質(zhì)量份的原料制備得到：
優(yōu)選的，由包含以下質(zhì)量份的原料制備得到：
優(yōu)選的，所述主抗氧劑為四[β-(3，5-二特丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；
所述輔抗氧劑為三(2,4-二叔丁基酚)亞磷酸酯。
本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包含如下具體步驟：
將包含聚丙烯、增韌劑、改性滑石粉、主抗氧劑、輔抗氧劑和潤(rùn)滑劑的混合物進(jìn)行干混，得到干混料；
將所述干混料進(jìn)行熔融擠出，得到聚丙烯復(fù)合材料。
優(yōu)選的，所述干混的速率為650～750轉(zhuǎn)/分鐘；
所述干混的時(shí)間為1～4分鐘。
優(yōu)選的，所述熔融擠出為雙螺桿熔融擠出；
所述熔融擠出的具體工藝參數(shù)為：
所述熔融擠出的一區(qū)溫度為195～205℃；
所述熔融擠出的二區(qū)溫度為210～230℃；
所述熔融擠出的三區(qū)溫度為210～230℃；
所述熔融擠出的四區(qū)溫度為210～230℃；
所述熔融擠出的五區(qū)溫度為210～230℃；
所述熔融擠出的六區(qū)溫度為210～230℃；
所述熔融擠出的七區(qū)溫度為210～230℃；
所述熔融擠出的八區(qū)溫度為210～230℃；
所述熔融擠出的九區(qū)溫度為210～230℃；
所述熔融擠出的十區(qū)溫度為210～230℃；
所述熔融擠出的機(jī)頭溫度為215～230℃；
所述熔融擠出的主機(jī)轉(zhuǎn)速為300～400轉(zhuǎn)/分鐘。
本發(fā)明提供了一種滑石粉的改性方法，采用酸式鹽水溶液對(duì)滑石粉進(jìn)行預(yù)處理后，再與單烷氧基磷酸酯鈦酸酯進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)。在所述預(yù)處理過程中，滑石粉中的水鎂石組分可以與酸式鹽水溶液發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致滑石粉間的范德華力被破壞，發(fā)生層間剝離，同時(shí)滑石粉尺寸變??；偶聯(lián)劑的處理能夠有效防止滑石粉的團(tuán)聚：結(jié)合方式y(tǒng)-r-si-x。本發(fā)明提供的改性方法得到的改性滑石粉能夠避免團(tuán)聚現(xiàn)象的產(chǎn)生。
本發(fā)明還提供了一種聚丙烯復(fù)合材料，由上述技術(shù)方案所述改性滑石粉制備得到。在本發(fā)明中，改性滑石粉復(fù)合聚丙烯得到的聚丙烯復(fù)合材料與未改性滑石粉得到的聚丙烯復(fù)合材料相比，拉伸屈服強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量和缺口沖擊強(qiáng)度都有所提高。實(shí)施例結(jié)果表明，本發(fā)明提供的聚丙烯復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度最高可增大3mpa，斷裂伸長(zhǎng)率最高可提高10％，彎曲強(qiáng)度最高可提高3mpa，彎曲模量最高可提高250mpa，缺口沖擊強(qiáng)度最高可提高12kj/m2。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種滑石粉的改性方法，包含如下步驟：
采用酸式鹽水溶液對(duì)滑石粉進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的滑石粉，所述酸式鹽水溶液和滑石粉的質(zhì)量比為1:(90～110)；
將所述預(yù)處理后的滑石粉與單烷氧基磷酸酯鈦酸酯進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，得到改性滑石粉，所述單烷氧基磷酸酯鈦酸酯和預(yù)處理后的滑石粉的質(zhì)量比為1:(90～110)；
所述酸式鹽為磷酸二氫鹽和硫酸氫鹽中的一種或兩種；
所述酸式鹽水溶液的質(zhì)量濃度為40～70％。
本發(fā)明采用酸式鹽水溶液對(duì)滑石粉進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的滑石粉。在本發(fā)明中，所述滑石粉的粒徑優(yōu)選為1～10μm，更優(yōu)選為2～8μm，最優(yōu)選為4～6μm。在本發(fā)明中，所述酸式鹽水溶液和滑石粉的質(zhì)量比為1:(90～110)，優(yōu)選為1:(95～105)，更優(yōu)選為1:(98～103)。
在本發(fā)明中，所述酸式鹽為磷酸二氫鹽和硫酸氫鹽中的一種或幾種。在本發(fā)明中，所述磷酸二氫鹽優(yōu)選為磷酸二氫鈉和/或磷酸二氫鉀；所述硫酸氫鹽優(yōu)選為硫酸氫鈉。在本發(fā)明中，所述酸式鹽水溶液的質(zhì)量濃度為40～70％，優(yōu)選為45～65％，更優(yōu)選為50～60％。
在本發(fā)明中，所述預(yù)處理的溫度優(yōu)選為120～125℃，更優(yōu)選為121～124℃，最優(yōu)選為122～123℃；所述預(yù)處理的時(shí)間優(yōu)選為25～35分鐘，更優(yōu)選為27～33分鐘，最優(yōu)選為29～31分鐘。
在本發(fā)明中，所述預(yù)處理優(yōu)選在高速旋轉(zhuǎn)的條件下進(jìn)行。在本發(fā)明中，所述旋轉(zhuǎn)的速率優(yōu)選為650～750轉(zhuǎn)/分鐘，更優(yōu)選為670～730轉(zhuǎn)/分鐘，最優(yōu)選為690～710轉(zhuǎn)/分鐘。
得到所述預(yù)處理后的滑石粉后，不需要固液分離，本發(fā)明將所述預(yù)處理后的滑石粉與單烷氧基磷酸酯鈦酸酯進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，得到改性滑石粉。在本發(fā)明中，所述單烷氧基磷酸酯鈦酸酯和預(yù)處理后的滑石粉的質(zhì)量比為1:(90～110)，優(yōu)選為1:(95～105)，更優(yōu)選為1:(98～103)。在本發(fā)明中，所述偶聯(lián)反應(yīng)優(yōu)選在室溫下進(jìn)行，所述偶聯(lián)反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為25～35分鐘，更優(yōu)選為27～33分鐘，最優(yōu)選為29～31分鐘。
在本發(fā)明中，所述偶聯(lián)反應(yīng)優(yōu)選在高速混合機(jī)中進(jìn)行；所述高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為650～750轉(zhuǎn)/分鐘，更優(yōu)選為670～730轉(zhuǎn)/分鐘，最優(yōu)選為690～710轉(zhuǎn)/分鐘。
在本發(fā)明中，所述預(yù)處理的過程中，滑石粉中的水鎂石組分可以與預(yù)處理劑中的酸式鹽和水發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致滑石粉間的范德華力被破壞，發(fā)生層間剝離，同時(shí)滑石粉尺寸變小；偶聯(lián)劑的處理能夠有效防止滑石粉的團(tuán)聚。
本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述的改性方法得到改性滑石粉，所述改性滑石粉的粒徑為4～6μm。本發(fā)明提供的滑石粉能夠有效的避免團(tuán)聚現(xiàn)象的產(chǎn)生。
本發(fā)明提供了一種聚丙烯復(fù)合材料，由包含以下質(zhì)量份的原料制備得到：
本發(fā)明提供的聚丙烯復(fù)合材料包含50～100份聚丙烯，優(yōu)選為60～90份，更優(yōu)選為70～80份。在本發(fā)明中，所述聚丙烯優(yōu)選為共聚聚丙烯，更優(yōu)選為乙烯共聚聚丙烯。在本發(fā)明中，所述乙烯共聚聚丙烯中乙烯的含量?jī)?yōu)選為4～10mol％，更優(yōu)選為5～8mol％，最優(yōu)選為6～7mol％。在本發(fā)明中，所述聚丙烯在230℃、2.16kg條件下的熔體流動(dòng)速率優(yōu)選為5～50g/10min，更優(yōu)選為10～40g/10min，最優(yōu)選為20～30g/10min。在本發(fā)明中，所述聚丙烯的結(jié)晶度優(yōu)選的大于等于70％，更優(yōu)選的大于等于80％，最優(yōu)選的大于等于90％；所述聚丙烯的等規(guī)度優(yōu)選的大于等于99％。
以50～100份聚丙烯為基準(zhǔn)，本發(fā)明提供的聚丙烯復(fù)合材料包含2～30份增韌劑，優(yōu)選為5～25份，更優(yōu)選為10～20份。在本發(fā)明中，所述增韌劑優(yōu)選為產(chǎn)品型號(hào)為poe875或者8200的增韌劑。
以50～100份聚丙烯為基準(zhǔn)，本發(fā)明提供的聚丙烯復(fù)合材料包含1～40份的改性滑石粉，優(yōu)選為5～35份，更優(yōu)選為15～25份。在本發(fā)明中，此處所述改性滑石粉即為上述技術(shù)方案中提供的改性滑石粉或者上述技術(shù)方案中制備的改性滑石粉，在此不再進(jìn)行贅述。
以50～100份聚丙烯為基準(zhǔn)，本發(fā)明提供的聚丙烯復(fù)合材料包含0.1～1份主抗氧劑，優(yōu)選為0.2～0.8份，更優(yōu)選為0.4～0.6份。在本發(fā)明中，所述主抗氧劑優(yōu)選為四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
以50～100份聚丙烯為基準(zhǔn)，本發(fā)明提供的聚丙烯復(fù)合材料包含0.1～1份輔抗氧劑，優(yōu)選為0.2～0.8份，更優(yōu)選為0.4～0.6份。在本發(fā)明中，所述輔抗氧劑為三(2,4-二叔丁基酚)亞磷酸酯。
作為主抗氧劑的酚類抗氧劑，分中都存在著活潑的氫原子(0～h)，這種氫原子比聚合物碳鏈上的氫原子(包括碳鏈上雙鍵的氫)活潑，它能被脫離出來與大分子鏈自由基r.或r00.結(jié)合，生成過氧化氫和穩(wěn)定的酚氧自由基(aro.)。由于酚氧自由基鄰位取代基數(shù)目的增加或其分枝的增加，即增大其空間阻礙效應(yīng)，這樣就可以使其受到相鄰較大體積基團(tuán)的保護(hù)，提高了酚氧自由基的穩(wěn)定性。此外，由于酚氧自由基與苯環(huán)同處于大共軛體系中，因而比較穩(wěn)定，活性較低，不能引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，只能與另一個(gè)活性自由基結(jié)合，再次終止一個(gè)自由基，生成較穩(wěn)定的化合物，從而終止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。酚氧自由基的這種穩(wěn)定性可以防止抗氧劑因直接氧化而消耗過快，并且也能減少鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，從而提高其抗氧化性能。為了更好的阻止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，并截?cái)噫溤鲩L(zhǎng)反應(yīng)，還需配合使用一種能分解大分子過氧化氫rooh的抗氧化劑，使它生成穩(wěn)定的化合物，以阻止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)展，這類分解過氧化氫的抗氧化劑稱為輔助抗氧劑。因此利用主抗氧化劑、輔助抗氧化劑、穩(wěn)定劑之間的協(xié)同效應(yīng)，可配成各種有效的復(fù)合穩(wěn)定劑。
以50～100份聚丙烯為基準(zhǔn)，本發(fā)明提供的聚丙烯復(fù)合材料包含0.1～1份潤(rùn)滑劑，優(yōu)選為0.2～0.8份，更優(yōu)選為0.4～0.6份。在本發(fā)明中，所述潤(rùn)滑劑優(yōu)選為蘇州興泰國(guó)光公司生產(chǎn)的產(chǎn)品型號(hào)為taf的潤(rùn)滑劑。
本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案所述聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包含如下具體步驟：
將包含聚丙烯、增韌劑、改性滑石粉、主抗氧劑、輔抗氧劑和潤(rùn)滑劑的混合物進(jìn)行干混，得到干混料；
將所述干混料進(jìn)行熔融擠出，得到聚丙烯復(fù)合材料。
本發(fā)明將包含聚丙烯、增韌劑、改性滑石粉、主抗氧劑、輔抗氧劑和潤(rùn)滑劑的混合物進(jìn)行干混，得到干混料。在本發(fā)明中，所述干混優(yōu)選在高速混合機(jī)中進(jìn)行。在本發(fā)明中，所述干混的速率優(yōu)選為650～750轉(zhuǎn)/分鐘，更優(yōu)選為670～730轉(zhuǎn)/分鐘，最優(yōu)選為690～710轉(zhuǎn)/分鐘；所述干混的時(shí)間優(yōu)選為1～4分鐘，具體的可以為1分鐘、2分鐘、3分鐘或4分鐘。在本發(fā)明中，所述干混優(yōu)選在室溫下進(jìn)行。
得到所述干混料后，本發(fā)明將所述干混料進(jìn)行熔融擠出，得到聚丙烯復(fù)合材料。在本發(fā)明中，所述熔融擠出優(yōu)選為雙螺桿熔融擠出；所述熔融擠出用擠出機(jī)為南京科倍隆機(jī)械有限公司生產(chǎn)的cte35機(jī)。在本發(fā)明中，所述熔融擠出的一區(qū)溫度優(yōu)選為195～205℃，更優(yōu)選為198～203℃，最優(yōu)選為200～201℃；所述熔融擠出的二區(qū)溫度優(yōu)選為210～230℃，更優(yōu)選為215～225℃，最優(yōu)選為218～223℃；所述熔融擠出的三區(qū)溫度為210～230℃，更優(yōu)選為215～225℃，最優(yōu)選為218～223℃；所述熔融擠出的四區(qū)溫度為210～230℃，更優(yōu)選為215～225℃，最優(yōu)選為218～223℃；所述熔融擠出的五區(qū)溫度為210～230℃，更優(yōu)選為215～225℃，最優(yōu)選為218～223℃；所述熔融擠出的六區(qū)溫度為210～230℃，更優(yōu)選為215～225℃，最優(yōu)選為218～223℃；所述熔融擠出的七區(qū)溫度為210～230℃，更優(yōu)選為215～225℃，最優(yōu)選為218～223℃；所述熔融擠出的八區(qū)溫度為210～230℃，更優(yōu)選為215～225℃，最優(yōu)選為218～223℃；所述熔融擠出的九區(qū)溫度為210～230℃，更優(yōu)選為215～225℃，最優(yōu)選為218～223℃；所述熔融擠出的十區(qū)溫度為210～230℃，更優(yōu)選為215～225℃，最優(yōu)選為218～223℃；所述熔融擠出的機(jī)頭溫度為215～230℃，更優(yōu)選為220～225℃，最優(yōu)選為222～223℃。在本發(fā)明中，所述熔融擠出的主機(jī)轉(zhuǎn)速優(yōu)選為300～400轉(zhuǎn)/分鐘，更優(yōu)選為320～380轉(zhuǎn)/分鐘，最優(yōu)選為340～360轉(zhuǎn)/分鐘。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的改性滑石粉及其制備方法和聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)的說明，但是不能把它們理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
在下述實(shí)施例中，所述份如無(wú)特殊說明均為質(zhì)量份。
實(shí)施例原料來源：共聚聚丙烯選用韓國(guó)sk公司生產(chǎn)的bx3800；poe選用韓國(guó)sk公司生產(chǎn)的875；未處理的滑石粉選用遼寧艾海滑石有限公司的hyt-05；主抗氧劑和輔抗氧劑分別選用汽巴公司的1010、168；潤(rùn)滑劑選用蘇州興泰國(guó)光公司的taf。
實(shí)施例1
將1份磷酸二氫鈉和1份水混合，得到預(yù)處理劑。
將100份滑石粉和1份預(yù)處理劑混合，在120℃下以700轉(zhuǎn)/分鐘的高速攪拌速率加熱處理30分鐘，得到預(yù)處理后的滑石粉。
將1份單烷氧基磷酸酯鈦酸酯和100份所述預(yù)處理后的滑石粉混合，以700轉(zhuǎn)/分鐘的高速攪拌速率偶聯(lián)處理30分鐘，得到改性滑石粉。
實(shí)施例2
將1份磷酸二氫鉀和1份水混合，得到預(yù)處理劑。
將100份滑石粉和1份預(yù)處理劑混合，在120℃下以700轉(zhuǎn)/分鐘的高速攪拌速率加熱處理30分鐘，得到預(yù)處理后的滑石粉。
將1份單烷氧基磷酸酯鈦酸酯和100份所述預(yù)處理后的滑石粉混合，以700轉(zhuǎn)/分鐘的高速攪拌速率偶聯(lián)處理30分鐘，得到改性滑石粉。
實(shí)施例3
將74.4份聚丙烯、15份實(shí)施例1得到的改性滑石粉、10份增韌劑、0.2份主抗氧劑、0.2份輔抗氧劑和0.2份潤(rùn)滑劑混合，以700轉(zhuǎn)/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機(jī)中干混4分鐘。
將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融擠出，得到聚丙烯復(fù)合材料。
雙螺桿擠出機(jī)上的各段參數(shù)設(shè)定如下：一區(qū)溫度200℃，二區(qū)溫度230℃，三區(qū)溫度230℃，四區(qū)溫度230℃，五區(qū)溫度230℃，六區(qū)溫度230℃，七區(qū)溫度230℃，八區(qū)溫度230℃，九區(qū)溫度230℃，十區(qū)溫度230℃，機(jī)頭230℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，產(chǎn)量約20kg/h。
實(shí)施例4
將69.4份聚丙烯、20份實(shí)施例1得到的改性滑石粉、10份增韌劑、0.2份主抗氧劑、0.2份輔抗氧劑和0.2份潤(rùn)滑劑混合，以700轉(zhuǎn)/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機(jī)中干混4分鐘。
將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融擠出，得到聚丙烯復(fù)合材料。
雙螺桿擠出機(jī)上的各段參數(shù)設(shè)定如下：一區(qū)溫度195℃，二區(qū)溫度210℃，三區(qū)溫度210℃，四區(qū)溫度210℃，五區(qū)溫度210℃，六區(qū)溫度210℃，七區(qū)溫度210℃，八區(qū)溫度210℃，九區(qū)溫度210℃，十區(qū)溫度210℃，機(jī)頭215℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/分鐘，產(chǎn)量約20kg/h。
實(shí)施例5
將59.4份聚丙烯、30份實(shí)施例2得到的改性滑石粉、10份增韌劑、0.2份主抗氧劑、0.2份輔抗氧劑和0.2份潤(rùn)滑劑混合，以700轉(zhuǎn)/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機(jī)中干混4分鐘。
將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融擠出，得到聚丙烯復(fù)合材料。
雙螺桿擠出機(jī)上的各段參數(shù)設(shè)定如下：一區(qū)溫度205℃，二區(qū)溫度220℃，三區(qū)溫度220℃，四區(qū)溫度220℃，五區(qū)溫度220℃，六區(qū)溫度220℃，七區(qū)溫度220℃，八區(qū)溫度220℃，九區(qū)溫度220℃，十區(qū)溫度220℃，機(jī)頭220℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分鐘，產(chǎn)量約20kg/h。
比較例1
將74.4份聚丙烯、15份未改性滑石粉、10份增韌劑、0.2份主抗氧劑、0.2份輔抗氧劑和0.2份潤(rùn)滑劑混合，以700轉(zhuǎn)/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機(jī)中干混4分鐘。
將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融擠出，得到聚丙烯復(fù)合材料。
雙螺桿擠出機(jī)上的各段參數(shù)設(shè)定如下：一區(qū)溫度200℃，二區(qū)溫度230℃，三區(qū)溫度230℃，四區(qū)溫度230℃，五區(qū)溫度230℃，六區(qū)溫度230℃，七區(qū)溫度230℃，八區(qū)溫度230℃，九區(qū)溫度230℃，十區(qū)溫度230℃，機(jī)頭230℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，產(chǎn)量約20kg/h。
比較例2
將69.4份聚丙烯、20份未改性滑石粉、10份增韌劑、0.2份主抗氧劑、0.2份輔抗氧劑和0.2份潤(rùn)滑劑混合，以700轉(zhuǎn)/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機(jī)中干混4分鐘。
將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融擠出，得到聚丙烯復(fù)合材料。
雙螺桿擠出機(jī)上的各段參數(shù)設(shè)定如下：一區(qū)溫度195℃，二區(qū)溫度210℃，三區(qū)溫度210℃，四區(qū)溫度210℃，五區(qū)溫度210℃，六區(qū)溫度210℃，七區(qū)溫度210℃，八區(qū)溫度210℃，九區(qū)溫度210℃，十區(qū)溫度210℃，機(jī)頭215℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/分鐘，產(chǎn)量約20kg/h。
比較例3
將59.4份聚丙烯、30份未改性滑石粉、10份增韌劑、0.2份主抗氧劑、0.2份輔抗氧劑和0.2份潤(rùn)滑劑混合，以700轉(zhuǎn)/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機(jī)中干混4分鐘。
將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融擠出，得到聚丙烯復(fù)合材料。
雙螺桿擠出機(jī)上的各段參數(shù)設(shè)定如下：一區(qū)溫度205℃，二區(qū)溫度220℃，三區(qū)溫度220℃，四區(qū)溫度220℃，五區(qū)溫度220℃，六區(qū)溫度220℃，七區(qū)溫度220℃，八區(qū)溫度220℃，九區(qū)溫度220℃，十區(qū)溫度220℃，機(jī)頭220℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分鐘，產(chǎn)量約20kg/h。
本發(fā)明將實(shí)施例3～5和比較例1～3得到的聚丙烯復(fù)合材料在注塑機(jī)(ma600ii/130)上注塑成試樣。所述注塑成試樣的具體工藝為：一區(qū)溫度205℃，二區(qū)溫度220℃，三區(qū)溫度220℃，機(jī)頭225℃，注塑壓力為45mpa。本發(fā)明對(duì)各試樣分別進(jìn)行了彎曲性能測(cè)試、拉伸性能測(cè)試和缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度測(cè)試。
彎曲性能測(cè)試按gb/t9341-2008進(jìn)行，測(cè)試設(shè)備為美特斯工業(yè)系統(tǒng)(中國(guó))有限cmt4204型電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，試樣尺寸為80×10×4mm，彎曲速度為2mm/min，跨距為64mm。
拉伸性能測(cè)試按gb/t1040.2-2006執(zhí)行，測(cè)試設(shè)備為美特斯工業(yè)系統(tǒng)(中國(guó))有限cmt4204型電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，試樣尺寸為150×10×4mm，拉伸速度為50mm/min。
缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度按gb/t1843-2008執(zhí)行，測(cè)試設(shè)備為長(zhǎng)春智能儀器設(shè)備有限公司的jj-20沖擊試驗(yàn)機(jī)，試樣尺寸為80×10×4mm，擺錘能量4j。
具體的，各試樣的性能結(jié)果如表1所示。
表1由實(shí)施例3～5和比較例1～3得到的聚丙烯復(fù)合材料制備的試樣的性能結(jié)果
由表1可知，由實(shí)施例3與比較例1，實(shí)施例4與比較例2，實(shí)施例5與比較例3的數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出，改性滑石粉得到的聚丙烯復(fù)合材料與未改性滑石粉得到的聚丙烯復(fù)合材料相比，拉伸屈服強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量和缺口沖擊強(qiáng)度都有所提高。具體的，拉伸強(qiáng)度最高可增大3mpa，斷裂伸長(zhǎng)率最高可提高10％，彎曲強(qiáng)度最高可提高3mpa，彎曲模量最高可提高250mpa，缺口沖擊強(qiáng)度最高可提高12kj/m2。
由以上實(shí)施例可知，滑石粉中的水鎂石組分可以與預(yù)處理劑發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致滑石粉間的范德華力被破壞，發(fā)生層間剝離，同時(shí)滑石粉尺寸變?。慌悸?lián)劑的處理能夠有效防止滑石粉的團(tuán)聚。本發(fā)明提供的改性方法得到的改性滑石粉能夠避免團(tuán)聚現(xiàn)象的產(chǎn)生。
本發(fā)明還提供了一種聚丙烯復(fù)合材料，由上述技術(shù)方案所述改性滑石粉制備得到。由實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，本發(fā)明中改性滑石粉得到的聚丙烯復(fù)合材料與未改性滑石粉得到的聚丙烯復(fù)合材料相比，拉伸屈服強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量和缺口沖擊強(qiáng)度都有所提高。具體的，拉伸強(qiáng)度最高可增大3mpa，斷裂伸長(zhǎng)率最高可提高10％，彎曲強(qiáng)度最高可提高3mpa，彎曲模量最高可提高250mpa，缺口沖擊強(qiáng)度最高可提高12kj/m2。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。