本發(fā)明涉及人造材料領(lǐng)域，具體而言涉及一種三元復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚丙烯是五大通用熱塑性樹脂中增長最快的品種之一，無毒，來源豐富，且綜合性能良好，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。但其缺口沖擊強度低，低溫時尤其突出，限制了聚丙烯作為結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用。采用橡膠增韌聚丙烯，國內(nèi)外已作了大量研究，其中以三元乙丙膠(EPDM)改性效果較好。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種三元復(fù)合材料及其制備方法，本發(fā)明能使材料剛性、耐熱性及尺寸穩(wěn)定性提高，其韌性提高幅度大于加入相同體積份數(shù)的彈性體，這就大大降低了彈性體的用量，使成本進(jìn)一步降低，因此，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種三元復(fù)合材料及其制備方法，由以下質(zhì)量份數(shù)配方成分組成：聚丙烯13-15份、植物纖維25-35份、過氧化苯甲酰8-10份、彈性體13-15份、三元乙丙橡膠10-20份、環(huán)烷酸鈷4-8份、無機填料10-20份、埃洛石6-8份、石墨烯2-4份、PC樹脂13-15份、表面處理劑1-2份、溶劑1-3份、偶聯(lián)劑1-2份。

進(jìn)一步：由以下質(zhì)量份數(shù)配方成分組成：聚丙烯13份、植物纖維25份、過氧化苯甲酰8份、彈性體13份、三元乙丙橡膠10份、環(huán)烷酸鈷4份、無機填料10份、埃洛石6份、石墨烯2份、PC樹脂13份、表面處理劑1份、溶劑1份、偶聯(lián)劑1份。

進(jìn)一步：由以下質(zhì)量份數(shù)配方成分組成：聚丙烯14份、植物纖維30份、過氧化苯甲酰9份、彈性體14份、三元乙丙橡膠15份、環(huán)烷酸鈷6份、無機填料15份、埃洛石7份、石墨烯3份、PC樹脂14份、表面處理劑1.5份、溶劑2份、偶聯(lián)劑1.5份。

進(jìn)一步：由以下質(zhì)量份數(shù)配方成分組成：聚丙烯15份、植物纖維35份、過氧化苯甲酰10份、彈性體15份、三元乙丙橡膠20份、環(huán)烷酸鈷8份、無機填料20份、埃洛石8份、石墨烯4份、PC樹脂15份、表面處理劑2份、溶劑3份、偶聯(lián)劑2份。

進(jìn)一步：本發(fā)明制備方法具有如下步驟：

步驟一、無機填料的表面處理將平均粒徑為30nm～5μm，于溫度80～110℃下干燥3～5小時，再將干燥后的無機填料，表面處理劑加入高速混合機中混合或在溶劑下利用球磨機研磨6小時，使表面處理劑均勻包覆無機填料；

步驟二、聚丙烯/彈性體/無機填料三元復(fù)合材料的制備將經(jīng)表面處理后的無機填料，于溫度65～75℃干燥6～8小時；

步驟三、將干燥后的無機填料、彈性體、聚丙烯加入雙螺桿擠出機中混煉，溫度為150～200℃，轉(zhuǎn)速100～180rpm，加入剩余原料進(jìn)行混合，溫度為170～230℃，轉(zhuǎn)速80～180rpm，擠出造粒制備復(fù)合材料。

本發(fā)明的有益效果是：

1、制備方法簡單，設(shè)備投資小，易于工業(yè)化生產(chǎn)；

2、茂金屬催化的聚烯烴彈性體在加工及改性效果方面均優(yōu)于三元乙丙膠，從而在相同的性能要求下，該彈性體的用量低于三元乙丙膠，且該彈性體本身價格低于三元乙丙膠，從而大大降低了成本；

3、無機剛性粒子與彈性體有協(xié)同增韌作用，能使材料剛性、耐熱性及尺寸穩(wěn)定性提高，其韌性提高幅度大于加入相同體積份數(shù)的彈性體，這就大大降低了彈性體的用量，使成本進(jìn)一步降低，因此，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例一：

一種三元復(fù)合材料由以下質(zhì)量份數(shù)配方成分組成：聚丙烯13-15份、植物纖維25-35份、過氧化苯甲酰8-10份、彈性體13-15份、三元乙丙橡膠10-20份、環(huán)烷酸鈷4-8份、無機填料10-20份、埃洛石6-8份、石墨烯2-4份、PC樹脂13-15份、表面處理劑1-2份、溶劑1-3份、偶聯(lián)劑1-2份。

實施例二：

一種三元復(fù)合材料由以下質(zhì)量份數(shù)配方成分組成：聚丙烯13份、植物纖維25份、過氧化苯甲酰8份、彈性體13份、三元乙丙橡膠10份、環(huán)烷酸鈷4份、無機填料10份、埃洛石6份、石墨烯2份、PC樹脂13份、表面處理劑1份、溶劑1份、偶聯(lián)劑1份。

實施例三：

一種三元復(fù)合材料由以下質(zhì)量份數(shù)配方成分組成：聚丙烯14份、植物纖維30份、過氧化苯甲酰9份、彈性體14份、三元乙丙橡膠15份、環(huán)烷酸鈷6份、無機填料15份、埃洛石7份、石墨烯3份、PC樹脂14份、表面處理劑1.5份、溶劑2份、偶聯(lián)劑1.5份。

實施例四：

一種三元復(fù)合材料由以下質(zhì)量份數(shù)配方成分組成：聚丙烯15份、植物纖維35份、過氧化苯甲酰10份、彈性體15份、三元乙丙橡膠20份、環(huán)烷酸鈷8份、無機填料20份、埃洛石8份、石墨烯4份、PC樹脂15份、表面處理劑2份、溶劑3份、偶聯(lián)劑2份。

實施例五：

一種三元復(fù)合材料的制備方法制備方法包括如下步驟：

步驟一、無機填料的表面處理將平均粒徑為30nm～5μm，于溫度80～110℃下干燥3～5小時，再將干燥后的無機填料，表面處理劑加入高速混合機中混合或在溶劑下利用球磨機研磨6小時，使表面處理劑均勻包覆無機填料；

步驟二、聚丙烯/彈性體/無機填料三元復(fù)合材料的制備將經(jīng)表面處理后的無機填料，于溫度65～75℃干燥6～8小時；

步驟三、將干燥后的無機填料、彈性體、聚丙烯加入雙螺桿擠出機中混煉，溫度為150～200℃，轉(zhuǎn)速100～180rpm，加入剩余原料進(jìn)行混合，溫度為170～230℃，轉(zhuǎn)速80～180rpm，擠出造粒制備復(fù)合材料。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。