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基于改性蒙脫土的高分子材料及其制備方法與流程

文檔序號:11271300閱讀:747來源:國知局

本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域,具體地,涉及一種基于改性蒙脫土的高分子材料及其制備方法。



背景技術(shù):

按照材料應(yīng)用功能分類,高分子材料分為通用高分子材料、特種高分子材料和功能高分子材料三大類。通用高分子材料指能夠大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),已普遍應(yīng)用于建筑、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、電氣電子工業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)主要領(lǐng)域和人們?nèi)粘I畹母叻肿硬牧?。這其中又分為塑料、橡膠、纖維、粘合劑、涂料等不同類型。特種高分子材料主要是一類具有優(yōu)良機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性能的高分子材料,如聚碳酸酯、聚酰亞胺等材料,已廣泛應(yīng)用于工程材料上。功能高分子材料是指具有特定的功能作用,可做功能材料使用的高分子化合物,包括功能性分離膜、導(dǎo)電材料、醫(yī)用高分子材料、液晶高分子材料等。同大多數(shù)碳材料一樣,蒙脫土可以應(yīng)用于復(fù)合材料添加劑,來提高復(fù)合材料的綜合性能,在應(yīng)用時(shí),蒙脫土存在著在樹脂中分散性較差,自身容易團(tuán)聚,與樹脂相容性較差的問題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是提供一種基于改性蒙脫土的高分子材料及其制備方法,解決了蒙脫土作為復(fù)合材料添加劑,存在著在樹脂中分散性較差,自身容易團(tuán)聚,與樹脂相容性較差,制得的復(fù)合材料力學(xué)性能存在不足的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種基于改性蒙脫土的高分子材料的制備方法,所述制備方法包括:

(1)將蒙脫土、硅烷偶聯(lián)劑和無水乙醇混合,過濾后得到改性蒙脫土;

(2)將改性蒙脫土、甲基丙烯酸、聚氯乙烯、二甲苯、聚乳酸和乙二醇混合得到混合溶液m,將混合溶液經(jīng)熱成型得到共聚物板;

(3)將所述共聚物板加入液態(tài)樹脂基體中,得到混合溶液n,將所述混合溶液n經(jīng)熱成型得到基于改性蒙脫土的高分子材料。

本發(fā)明還提供了一種基于改性蒙脫土的高分子材料,所述基于改性蒙脫土的高分子材料由上述的制備方法制得。

通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明提供了一種基于改性蒙脫土的高分子材料的制備方法,所述制備方法包括:將蒙脫土、硅烷偶聯(lián)劑和無水乙醇混合,過濾后得到改性蒙脫土;將改性蒙脫土、甲基丙烯酸、聚氯乙烯、二甲苯、聚乳酸和乙二醇混合得到混合溶液m,將混合溶液經(jīng)熱成型得到共聚物板;將所述共聚物板加入液態(tài)樹脂基體中,得到混合溶液n,將所述混合溶液n經(jīng)熱成型得到基于改性蒙脫土的高分子材料;制得的高分子材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能,且摩擦系數(shù)較低,同時(shí)用于制備該高分子材料的方法簡單、原料易得。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。

在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值,這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說,各個(gè)范圍的端點(diǎn)值之間、各個(gè)范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間,以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個(gè)或多個(gè)新的數(shù)值范圍,這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。

本發(fā)明提供了一種基于改性蒙脫土的高分子材料的制備方法,所述制備方法包括:

(1)將蒙脫土、硅烷偶聯(lián)劑和無水乙醇混合,過濾后得到改性蒙脫土;

(2)將改性蒙脫土、甲基丙烯酸、聚氯乙烯、二甲苯、聚乳酸和乙二醇混合得到混合溶液m,將混合溶液經(jīng)熱成型得到共聚物板;

(3)將所述共聚物板加入液態(tài)樹脂基體中,得到混合溶液n,將所述混合溶液n經(jīng)熱成型得到基于改性蒙脫土的高分子材料。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,為了進(jìn)一步提高制得的高分子材料的力學(xué)性能,相對于100重量份的蒙脫土,所述硅烷偶聯(lián)劑的用量為10-20重量份,所述無水乙醇的用量為180-220重量份;

相對于100重量份的改性蒙脫土,所述甲基丙烯酸的用量為20-30重量份,所述聚氯乙烯的用量為10-20重量份、所述二甲苯的用量為1-5重量份,所述聚乳酸的用量為50-70重量份,所述乙二醇的用量為50-80重量份;

相對于100重量份的共聚物板,所述液態(tài)樹脂基體的用量為400-600重量份。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,為了進(jìn)一步提高制得的高分子材料的力學(xué)性能,所述液態(tài)樹脂基體由環(huán)氧樹脂、雙馬樹脂、酚醛樹脂和聚酰亞胺樹脂中的一種或多種熔化得到。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,為了進(jìn)一步提高制得的高分子材料的力學(xué)性能,在步驟(1)中,混合采用超聲分散的方式,且超聲分散的頻率為20-30khz,超聲分散的時(shí)間為10-20min。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,為了進(jìn)一步提高制得的高分子材料的力學(xué)性能,在步驟(2)中,熱成型的條件包括:熱成型的溫度為150-160℃,熱成型的時(shí)間為30-40min。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,為了進(jìn)一步提高制得的高分子材料的力學(xué)性能,在步驟(3)中,熱成型的條件包括:熱成型的溫度為170-180℃,熱成型的時(shí)間為20-30min。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,為了進(jìn)一步提高制得的高分子材料的力學(xué)性能,所述硅烷偶聯(lián)劑的重均分子量為80000-90000,所述聚氯乙烯的重均分子量為5000-7000,所述聚乳酸的重均分子量為4000-5000。

本發(fā)明還提供了一種基于改性蒙脫土的高分子材料,所述基于改性蒙脫土的高分子材料由上述的制備方法制得。

以下將通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。以下實(shí)施例中,所述聚氯乙烯的重均分子量為5000-7000,所述聚乳酸的重均分子量為4000-5000。

實(shí)施例1

將100g蒙脫土、10g硅烷偶聯(lián)劑和180g無水乙醇混合(采用超聲分散的方式,且超聲分散的頻率為20khz,超聲分散的時(shí)間為10min),過濾后得到改性蒙脫土;將100g改性蒙脫土、20g甲基丙烯酸、10g聚氯乙烯、1g二甲苯、50g聚乳酸和50g乙二醇混合得到混合溶液m,將混合溶液經(jīng)熱成型(熱成型的溫度為150℃,熱成型的時(shí)間為30min)得到共聚物板;將100g所述共聚物板加入400g液態(tài)環(huán)氧樹脂基體中,得到混合溶液n,將所述混合溶液n經(jīng)熱成型(熱成型的溫度為170℃,熱成型的時(shí)間為20min)得到基于改性蒙脫土的高分子材料a1。

實(shí)施例2

將100g蒙脫土、20g硅烷偶聯(lián)劑和220g無水乙醇混合(采用超聲分散的方式,且超聲分散的頻率為30khz,超聲分散的時(shí)間為20min),過濾后得到改性蒙脫土;將100g改性蒙脫土、30g甲基丙烯酸、20g聚氯乙烯、5g二甲苯、70g聚乳酸和80g乙二醇混合得到混合溶液m,將混合溶液經(jīng)熱成型(熱成型的溫度為160℃,熱成型的時(shí)間為40min)得到共聚物板;將100g所述共聚物板加入600g液態(tài)雙馬樹脂基體中,得到混合溶液n,將所述混合溶液n經(jīng)熱成型(熱成型的溫度為180℃,熱成型的時(shí)間為30min)得到基于改性蒙脫土的高分子材料a2。

實(shí)施例3

將100g蒙脫土、15g硅烷偶聯(lián)劑和200g無水乙醇混合(采用超聲分散的方式,且超聲分散的頻率為25khz,超聲分散的時(shí)間為15min),過濾后得到改性蒙脫土;將100g改性蒙脫土、25g甲基丙烯酸、15g聚氯乙烯、3g二甲苯、60g聚乳酸和65g乙二醇混合得到混合溶液m,將混合溶液經(jīng)熱成型(熱成型的溫度為155℃,熱成型的時(shí)間為35min)得到共聚物板;將100g所述共聚物板加入500g液態(tài)酚醛樹脂基體中,得到混合溶液n,將所述混合溶液n經(jīng)熱成型(熱成型的溫度為175℃,熱成型的時(shí)間為25min)得到基于改性蒙脫土的高分子材料a3。

對比例1

按照實(shí)施例3的方式進(jìn)行,不同的是,相對于100g的蒙脫土,所述硅烷偶聯(lián)劑的用量為5g,所述無水乙醇的用量為150g;相對于100g的改性蒙脫土,所述甲基丙烯酸的用量為15g,所述聚氯乙烯的用量為5g、所述二甲苯的用量為3g,所述聚乳酸的用量為40g,所述乙二醇的用量為40g;相對于100g的共聚物板,所述酚醛樹脂基體的用量為300g。

對比例2

按照實(shí)施例3的方式進(jìn)行,不同的是,相對于100g的蒙脫土,所述硅烷偶聯(lián)劑的用量為25g,所述無水乙醇的用量為250g;相對于100g的改性蒙脫土,所述甲基丙烯酸的用量為35g,所述聚氯乙烯的用量為25g、所述二甲苯的用量為7g,所述聚乳酸的用量為75g,所述乙二醇的用量為85g;相對于100g的共聚物板,所述酚醛樹脂基體的用量為700g。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是,在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合,為了避免不必要的重復(fù),本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外,本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本發(fā)明的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。

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