杂化纳米无机粒子改性聚丙烯及其制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种采用纳米无机粒子改性聚丙烯，增强其性能的制备方法和聚丙烯。背景技术
聚丙烯的刚性及热变温度的提高通常是将聚丙烯与无机填料共混来实现，但同时使其韧性下降，并影响该材料的表面光洁度，如申请号为99116017、申请日为1999年1月19日、发明名称为纳米无机粒子增韧增强塑料及其制备方法的专利，它是将纳米无机粒子进行表面接枝改性处理，然后与塑料进行混合，并利用普通塑料加工手段制成母粒或制品。该塑料的各成份及其重量百分比为：塑料85～98％；纳米无机粒子1～10％；接枝物单体0.5～5％。上述方法虽然工艺简单，易于实施，可广泛应用于多种塑料的填充改性，但同样具有上述缺点，而且由于要采用激光烧制，制造成本相对较高。发明目的
本发明的目的在于提供一种具有良好增韧和较好地表面光洁度，并且具有较好的刚性及热变形性温度、成本低的杂化纳米无机填料填充聚丙烯。
本发明的另一目的还在于提供一种上述聚丙烯复合物的制备方法。技术方案
本发明是通过如下方式来实现上述目的的：本发明聚丙烯复合物含有聚丙烯、纳米级的无机填料、微米级的无机填料、偶联剂，其成分的量按重量百分比为：聚丙烯为55～85％，纳米级的无机填料1～15％，微米级的无机填料10～30％，偶联剂的量为填料量的1～4％。
本发明的制备方法：在聚丙烯中加入偶联剂，在高速混合的过程中加入微米级的无机填料，再加入经表面处理的纳米级的无机填料共混2-4分钟，用双螺杆机或单螺杆机在180-220度的温度条件下捏合、挤出制成。也可以将聚丙烯与高填充量的纳米级的无机级、微米级的无机填料制成母料，再按一定比例添加聚丙烯制得所需的复合物。有益效果
采用上述结构后，由于在本发明中加入了经表面处理的纳米级的无机填料，使材料的韧性得到显著的提高，并且改善其表面光泽度，而加入了微米级的无机填料则使复合物的刚性和热变形温度得到提高，并且降低成本。该复合物可用于家用电器零部件、电子通讯零件、塑料日用品及汽车零件。实施例
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明聚丙烯复合物含有聚丙烯、纳米级的无机填料、微米级的无机填料、偶联剂，所述聚丙烯采用丙烯均聚物或丙烯与乙烯共聚物；纳米级的无机填料采用碳酸钙、二氧化硅；微米级的无机填料采用碳酸钙、硫酸钡；偶联剂采用硬脂酸及其盐类、硅烷、铝酸脂偶联剂。
下面对本发明的改性聚丙烯及其效果作进一步说明。
本说明中的聚丙烯均是商业化产品。
微米级无机填料按前面所述方法作表面处理，纳米级无机填料在其出厂时已由生产厂家按不同的应用范围进行表面处理。设备：同向平行式双螺杆挤出机，螺杆直径35mm，长径比38，七段加热。
工艺条件：第一和第七段加热温度为210±10度，螺杆转速420转/分钟。
以下各表是本发明的部分实施例与比较例的成分配比及几种性能比较。
表1-1和表1-2说明微米级无机填料填充的聚丙烯，随着填充量的增加，该复合材料的刚性、热变形温度得到一定的提高，但韧性、表面光泽度随着填充量的增加到一定量后逐步下降。
表2-1和表2-2说明纳米级无机填料填充的聚丙烯，随着填充量的增加，该复合材料的刚性、热变形温度、韧性、表面光泽度得到一定的提高，但随着填充量的增加到一定量后逐步下降。
表3-1和表3-2说明纳米级、微米级无机填料杂化填充的聚丙烯，按照一定的复配方法可以使该复合材料的刚性、热变形温度、韧性、表面光泽度都得到一定的提高。 表1-1编号 PP BaSO4 1-1 100 0 1-2 95 5 1-3 90 10 1-4 85 15 1-5 80 20 1-6 75 25
表1-2编号单位1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6拉伸强度MPa30 30 31 31 32 31弯曲模量MPa1700 1810 1870 1900 2120 2400简支梁缺口冲击强度KJ/m26.0 6.3 6.6 6.8 7.0 7.1热变形温度℃105 111 118 120 126 130光泽度85 89 93 95 95 95
表2-1 编号PP CaCO3 2-1100 0 2-295 5 2-390 10
表2-2编号单位 2-1 2-2 2-3拉伸强度MPa 30 31 30弯曲模量MPa 1700 1800 1900简支梁缺口冲击强度KJ/m2 6.0 9.5 8.5热变形温度℃ 105 116 119光泽度85 95 96
表3-1 编号 PP CaCO3 BaSO4 3-1 100 0 0 3-2 75 5 20 3-3 75 10 15
表3-2编号单位3-1 3-2 3-3拉伸强度MPa30 28 27弯曲模量MPa1700 2250 2100简支梁缺口冲击强度KJ/m26.0 8.1 7.6热变形温度℃105 130 128光泽度85 98 95