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  • 改性高岭土材料如何使用磁力搅拌器制备
  • 2019-05-29 13:26
  随着科技的快速进步,各种新的材料被应用到众多的方面,相对用的各种新的工艺技术得到改进。聚丙烯PP是一种无毒、比强度高、易加工、性能优良且应用广泛的通用高分子材料。但由于PP的力学和热稳定性能较差,限制了其应用领域。为了扩宽其应用范围,将PP与无机纳米粒子复合,制成复合材料,从而改善PP的力学和热稳定性能。然而PP大分子链与无机物分子又存在相容性较差的问题。
 
  发明内容
 
  本发明旨在解决上述问题,提供一种改性高岭土材料的制备方法。
 
  一种改性高岭土材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
 
  (1)首先将kaolin粒子与蒸馏水配制成质量分数为50%的悬浮液,然后放于集热式恒温加热磁力搅拌器中,待温度升至70℃时保持恒温,再逐滴加入KH550与无水乙醇按体积比1:3稀释的溶液并于恒温下反应2h,整个溶液中KH550与kaolin粒子质量比为1:50;最后抽滤、干燥、研磨得到M-kaolin;
 
  (2)将MAH与PP按质量比3:50加入到双螺杆挤出机中进行熔融接枝,经冷却、烘干造粒,然后于70℃下干燥制得PP-g-MAH待用;
 
  (3)将PP-g-MAH与M-kaolin粒子在微型密炼机中密炼,待密炼后的复合材料冷却后用粉碎机进行粉碎,70℃干燥12h;然后用平板硫化机将粉碎后的物料压制成片材并加工成标准规格。
 
  本发明所述的一种改性高岭土材料的制备方法,其特征在于步骤(2)中所述熔融接枝时的喂料温度为140℃、挤出温度为180℃,螺杆转速285r/min。
 
  本发明所述的一种改性高岭土材料的制备方法,其特征在于步骤(2)中所述干燥时间为24h。
 
  本发明所述的一种改性高岭土材料的制备方法,其特征在于步骤(3)中所述密炼温度为175℃,转速为60r/min,时间为5~6min。
 
  本发明所述的一种改性高岭土材料的制备方法,通过制备过程中工艺的改进,使得制备的复合材料强度和韧性都得到了提高,同时使得复合材料的热稳定性也得到提高,生产工艺得到有效简化,操作更加简单,具有极大的推广应用价值。
 
  具体实施方式
 
  一种改性高岭土材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
 
  (1)首先将kaolin粒子与蒸馏水配制成质量分数为50%的悬浮液,然后放于集热式恒温加热磁力搅拌器中,待温度升至70℃时保持恒温,再逐滴加入KH550与无水乙醇按体积比1:3稀释的溶液并于恒温下反应2h,整个溶液中KH550与kaolin粒子质量比为1:50;最后抽滤、干燥、研磨得到M-kaolin;
 
  (2)将MAH与PP按质量比3:50加入到双螺杆挤出机中进行熔融接枝,经冷却、烘干造粒,然后于70℃下干燥制得PP-g-MAH待用;
 
  (3)将PP-g-MAH与M-kaolin粒子在微型密炼机中密炼,待密炼后的复合材料冷却后用粉碎机进行粉碎,70℃干燥12h;然后用平板硫化机将粉碎后的物料压制成片材并加工成标准规格。
 
  本发明所述的一种改性高岭土材料的制备方法,步骤(2)中所述熔融接枝时的喂料温度为140℃、挤出温度为180℃,螺杆转速285r/min。步骤(2)中所述干燥时间为24h。步骤(3)中所述密炼温度为175℃,转速为60r/min,时间为5~6min。经过表面修饰后的kaolin粒子表面包覆上了偶联剂KH550分子,表面能下降。PP接枝MAH后,在PP大分子主链上桥联了适当的极性支链,MAH分子与偶联剂KH550分子反应生成了酰胺键,增加了M-kaolin粒子与PP-g-MAH基体界面的相容性,从而提高了M-kaolin粒子与PP的界面结合力,因此,表面改性后kaolin粒子可提高复合材料的韧性和强度。随M-kaolin添加量增加,复合材料缺口冲击强度总体上先上升后下降,当M-kaolin质量分数为2%时,复合材料的缺口冲击强度达到6.17kJ/m2,而PP和PP-g-MAH缺口冲击强度分别为3.14,4.22kJ/m2,此时复合材料的缺口冲击强度较PP提升了96.5%。少量的M-kaolin粒子均匀分散在PP-g-MAH基体大分子之间,当温度升高时有效抑制了分子之间的热运动,从而提高了PP-g-MAH/M-kaolin复合材料的热稳定性。

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