隔熱聚丙烯復(fù)合材料及其制備原料和制備方法以及應(yīng)用
本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，公開(kāi)了一種隔熱聚丙烯復(fù)合材料及其制備原料和制備方法以及應(yīng)用。所述隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備原料含有聚丙烯、多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦、高抗壓中空玻璃微珠、滑石粉、云母、抗氧劑、潤(rùn)滑劑、超分散劑和光穩(wěn)定劑，所述多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦的平均粒徑為1.5微米以上，所述高抗壓中空玻璃微珠的抗壓強(qiáng)度為80MPa以上。本發(fā)明提供的聚丙烯復(fù)合材料不僅具有優(yōu)異的抗沖擊性能(懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度大于5KJ/m2)，而且在戶外陽(yáng)光照射條件下具有良好的隔熱性能。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種隔熱聚丙烯復(fù)合材料及其制備原料和制備方法以及應(yīng)用。
背景技術(shù)
聚丙烯熱塑性樹(shù)脂原料具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能以及加工方便、價(jià)格低廉等特性，目前被廣泛應(yīng)用于汽車、電子電器、機(jī)械零部件、服裝等方面。但在實(shí)際生活中，人們對(duì)復(fù)合材料還有隔熱性能的要求，比如在建筑裝修、戶外保暖、汽車內(nèi)飾等領(lǐng)域。因此，對(duì)常規(guī)聚丙烯復(fù)合材料進(jìn)行隔熱改性、進(jìn)一步增加聚丙烯復(fù)合材料的隔熱性能成為現(xiàn)實(shí)需求。
關(guān)于增加聚丙烯復(fù)合材料的隔熱性能，已經(jīng)有一些文獻(xiàn)報(bào)道。例如，CN106183265A公開(kāi)了利用PET鍍鋁膜層具有良好的隔熱性，將PET鍍鋁膜層與發(fā)泡PP通過(guò)多層共擠技術(shù)復(fù)合到一起，能夠使所得板材具有優(yōu)良的外觀，同時(shí)也能夠保持PET鍍鋁膜的隔熱性能。然而，該方法需要用到特殊設(shè)備，工藝復(fù)雜，且難以成型形狀不規(guī)則、立體的產(chǎn)品。CN106750912A公開(kāi)了利用納米多孔氣凝膠和泡沫金屬鎳混合熱熔造粒制造隔熱材料，但是氣凝膠和泡沫金屬價(jià)格都很昂貴，對(duì)隔熱材料的廣泛使用具有一定限制。CN108774354A公開(kāi)了利用粘土、高嶺土、石棉粉末填充改性聚氯乙烯制備隔熱面板，再將此隔熱面板粘附于玻璃纖維改性的聚丙烯材料層使得總板材具有隔熱效果，然而，該總板材中聚氯乙烯樹(shù)脂本身密度就大，且其中需要再加入粘土、高嶺土等礦物填充，使總板材密度變得很大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種新的隔熱聚丙烯復(fù)合材料及其制備原料和制備方法以及應(yīng)用。
具體地，本發(fā)明提供了一種隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備原料，其含有聚丙烯、多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦、高抗壓中空玻璃微珠、滑石粉、云母、抗氧劑、潤(rùn)滑劑、超分散劑和光穩(wěn)定劑，所述多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦的平均粒徑為1.5微米以上，所述高抗壓中空玻璃微珠的抗壓強(qiáng)度為80MPa以上。
進(jìn)一步的，所述隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備原料由以下組分組成：聚丙烯50～80wt％、多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦1～5wt％、高抗壓中空玻璃微珠3～15wt％、滑石粉5～15wt％、云母5～15wt％、抗氧劑0.1～1wt％、潤(rùn)滑劑0.1～1wt％、超分散劑0.1～1wt％和光穩(wěn)定劑0.1～1wt％。
進(jìn)一步的，所述聚丙烯為中等熔指中等沖擊共聚聚丙烯。
進(jìn)一步的，所述聚丙烯的懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為8MPa以上，拉伸屈服強(qiáng)度為25MPa以上，在230℃、2.16kg條件下的熔融指數(shù)為5～15g/10min。
進(jìn)一步的，所述多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦中多孔氧化硅層的平均孔徑為3～14nm。
進(jìn)一步的，所述多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦中氧化硅的含量為10～25wt％。
進(jìn)一步的，所述高抗壓中空玻璃微珠的真實(shí)密度為0.58～0.63g/cm3，平均粒徑為2～120μm。
進(jìn)一步的，所述滑石粉為平均粒徑小于5微米的超細(xì)滑石粉。
進(jìn)一步的，所述云母為粒徑700～900目的濕法云母。
進(jìn)一步的，所述抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑、硫酯類抗氧劑和亞酯酸鹽類抗氧劑中的至少一種。
進(jìn)一步的，所述潤(rùn)滑劑選自乙撐雙硬脂酰胺、聚二甲基硅氧烷、有機(jī)硅潤(rùn)滑劑、乙烯丙烯酸共聚物、聚乙烯蠟、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸鋅和硬脂酸鈣中的至少一種。
進(jìn)一步的，所述超分散劑為美國(guó)路博潤(rùn)分散劑Solplus DP310。
進(jìn)一步的，所述光穩(wěn)定劑為氰特光穩(wěn)定劑3808PP5。
本發(fā)明還提供了一種隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其中，該方法以上述隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備原料作為原材料且包括：將各組分混合均勻，之后將所得混合料置于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融共混擠出、料條冷卻、干燥、切粒，即得所述隔熱聚丙烯復(fù)合材料。
進(jìn)一步的，所述雙螺桿擠出機(jī)的加工溫度為200～220℃，螺桿組合為弱剪切組合，螺桿轉(zhuǎn)速為200～400r/min。
本發(fā)明還提供了由上述方法制備得到的隔熱聚丙烯復(fù)合材料。
此外，本發(fā)明還提供了所述隔熱聚丙烯復(fù)合材料作為建筑材料、戶外保暖材料或汽車內(nèi)飾材料的應(yīng)用。
本發(fā)明提供的隔熱聚丙烯復(fù)合材料利用多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦反射大部分太陽(yáng)光輻射能量，減少?gòu)?fù)合材料被動(dòng)吸收的總能量，同時(shí)由于使用多孔氧化硅包覆處理，聚丙烯樹(shù)脂高分子鏈能夠潤(rùn)濕浸入孔內(nèi)形成IPN互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從而增加聚丙烯樹(shù)脂與氧化鈦的結(jié)合強(qiáng)度，從而提高聚丙烯復(fù)合材料的力學(xué)性能；另外填充高抗壓中空玻璃微珠，由于其中空結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系數(shù)低，能夠降低復(fù)合材料整體的導(dǎo)熱系數(shù)；并且添加超分散劑使高抗壓中空玻璃微珠在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)保持良好分散效果，避免因團(tuán)聚而受到螺桿高剪切作用以致中空玻璃微珠破裂，保持中空狀態(tài)以保證低的導(dǎo)熱系數(shù)。本發(fā)明提供的聚丙烯復(fù)合材料不僅具有優(yōu)異的抗沖擊性能(懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度大于5KJ/m2)，而且在戶外陽(yáng)光照射條件下具有良好的隔熱性能。
此外，在制備工藝上，提高加工溫度增加熔體流動(dòng)性并使用弱剪切螺桿組合以及降低螺桿轉(zhuǎn)速，能夠減少雙螺桿內(nèi)熔體受到的剪切壓力，減少高抗壓中空玻璃微珠破裂率，降低復(fù)合材料整體導(dǎo)熱系數(shù)，更有利于聚丙烯復(fù)合材料隔熱性能的提高。
具體實(shí)施方式
在本發(fā)明中，所述隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備原料含有聚丙烯、多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦、高抗壓中空玻璃微珠、滑石粉、云母、抗氧劑、潤(rùn)滑劑、超分散劑和光穩(wěn)定劑，優(yōu)選由聚丙烯、多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦、高抗壓中空玻璃微珠、滑石粉、云母、抗氧劑、潤(rùn)滑劑、超分散劑和光穩(wěn)定劑組成。根據(jù)本發(fā)明的最優(yōu)選實(shí)施方式，所述隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備原料由以下組分組成：聚丙烯50～80wt％、多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦1～5wt％、高抗壓中空玻璃微珠3～15wt％、滑石粉5～15wt％、云母5～15wt％、抗氧劑0.1～1wt％、潤(rùn)滑劑0.1～1wt％、超分散劑0.1～1wt％和光穩(wěn)定劑0.1～1wt％。
在本發(fā)明中，所述聚丙烯(PP)可以為均聚聚丙烯，也可以為共聚聚丙烯，特別優(yōu)選為中等熔指中等沖擊共聚聚丙烯。所述聚丙烯的懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度優(yōu)選為8MPa以上，更優(yōu)選為10MPa以上；拉伸屈服強(qiáng)度優(yōu)選為25MPa以上，更優(yōu)選為27MPa以上。在本發(fā)明中，所述懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度按照GB/T1843-2008標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，拉伸屈服強(qiáng)度按照ISO527標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試(拉伸速度為50mm/min)。所述聚丙烯在230℃、2.16kg條件下的熔融指數(shù)優(yōu)選為5～15g/10min。此外，所述聚丙烯可以采用現(xiàn)有的各種方法制備得到，也可以通過(guò)商購(gòu)得到，例如，可以為泰國(guó)暹羅P640J。
在本發(fā)明中，所述多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦的平均粒徑為1.5微米以上。在太陽(yáng)輻射能中，波長(zhǎng)在10～400nm范圍的電磁波占太陽(yáng)輻射總能量的5％，波長(zhǎng)在400～750nm范圍的電磁波占太陽(yáng)輻射總能量的45％，波長(zhǎng)在750～2500nm范圍的電磁波占太陽(yáng)輻射總能量的45％，波長(zhǎng)大于2500nm的電磁波占太陽(yáng)輻射總能量的5％。根據(jù)紅外線反射原理，紅外線不可以繞過(guò)粒徑大于1/2波長(zhǎng)的物質(zhì)，因此平均粒徑在1.5微米以上的氧化鈦可以阻擋和反射大部分太陽(yáng)輻射能，起到減少太陽(yáng)輻射能量穿透?jìng)鬟f的作用。所述多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦中多孔氧化硅的平均孔徑優(yōu)選為3～14nm。所述多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦中氧化硅的含量?jī)?yōu)選為10～25wt％。所述多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦可以采用現(xiàn)有的各種方法制備得到，也可以通過(guò)商購(gòu)得到，例如，可以為購(gòu)自上海百圖公司的牌號(hào)為T(mén)iSCS-60WI的氧化鈦。
在本發(fā)明中，所述高抗壓中空玻璃微珠(HGB)的主要成分為堿石灰硼硅酸鹽玻璃，其抗壓強(qiáng)度為80MPa以上。當(dāng)所述高抗壓中空玻璃微珠的抗壓強(qiáng)度小于80MPa時(shí)，在加工過(guò)程中容易被雙螺桿高剪切壓力破壞，從而喪失隔熱性能。所述高抗壓中空玻璃微珠的真實(shí)密度優(yōu)選為0.58～0.63g/cm3。當(dāng)所述高抗壓中空玻璃微珠的密度小于0.58g/cm3時(shí)，則難以生產(chǎn)制造達(dá)到高抗壓性能；當(dāng)所述高抗壓中空玻璃微珠的密度大于0.63g/cm3時(shí)，則中空程度小，不利于隔熱效果的改善。所述高抗壓中空玻璃微珠的平均粒徑優(yōu)選為2～120μm。此外，所述高抗壓中空玻璃微珠可以為購(gòu)自山西海諾的HN60。
在本發(fā)明中，所述滑石粉優(yōu)選為平均粒徑小于5微米的超細(xì)滑石粉。
在本發(fā)明中，所述云母優(yōu)選為粒徑700～900目的濕法云母。
在本發(fā)明中，所述抗氧劑優(yōu)選選自受阻酚類抗氧劑、硫酯類抗氧劑和亞酯酸鹽類抗氧劑中的至少一種。
本發(fā)明對(duì)所述潤(rùn)滑劑的種類沒(méi)有特別的限定，其具體實(shí)例包括但不限于：乙撐雙硬脂酰胺(EBS)、聚二甲基硅氧烷(有機(jī)硅酮母粒)、有機(jī)硅潤(rùn)滑劑、乙烯丙烯酸共聚物、聚乙烯蠟、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸鋅和硬脂酸鈣(CAST)中的至少一種。
在本發(fā)明中，所述超分散劑優(yōu)選為美國(guó)路博潤(rùn)分散劑Solplus DP310。
在本發(fā)明中，所述光穩(wěn)定劑優(yōu)選為氰特光穩(wěn)定劑3808PP5。
本發(fā)明提供的隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備方法以上述隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備原料作為原材料且包括：將各組分混合均勻，之后將所得混合料置于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融共混擠出、料條冷卻、干燥、切粒，即得所述隔熱聚丙烯復(fù)合材料。其中，所述混合可以手動(dòng)攪拌混合，也可以采用現(xiàn)有的各種混合設(shè)備進(jìn)行機(jī)械攪拌混合。所述混合的條件以使得以上幾種組分形成均一體系即可。在所述混合過(guò)程中，以上幾種組分可以以任意順序混合，例如，可以將以上幾種組分按照任意順序逐一加入混合容器中進(jìn)行混合，也可以將以上幾種組分中的任意兩種混合均勻后再加入其它組分繼續(xù)混合均勻。所述雙螺桿擠出機(jī)的加工溫度優(yōu)選為200～220℃，螺桿組合優(yōu)選為弱剪切組合，螺桿轉(zhuǎn)速優(yōu)選為200～400r/min。
本發(fā)明還提供了由上述方法制備得到的隔熱聚丙烯復(fù)合材料。
此外，本發(fā)明還提供了所述隔熱聚丙烯復(fù)合材料作為建筑材料、戶外保暖材料或汽車內(nèi)飾材料的應(yīng)用。
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)市購(gòu)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
以下實(shí)施例和對(duì)比例中：聚丙烯為泰國(guó)暹羅P640J，其為中等熔指中等沖擊共聚聚丙烯，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為10MPa，拉伸屈服強(qiáng)度為27MPa，在230℃、2.16kg條件下的熔融指數(shù)為10g/10min。多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦為T(mén)iSCS-60WI，平均粒徑為1.7微米，多孔氧化硅的平均孔徑為12nm，氧化硅的含量為15wt％。所述高抗壓中空玻璃微珠購(gòu)自山西海諾HN60，真實(shí)密度為0.61g/cm3，平均粒徑為40μm，抗壓強(qiáng)度為82MPa。所述滑石粉為平均粒徑小于5微米的超細(xì)滑石粉。云母為粒徑700～900目的濕法云母。潤(rùn)滑劑為CAST，具體為硬脂酸鈣。超分散劑為美國(guó)路博潤(rùn)分散劑Solplus DP310。光穩(wěn)定劑為氰特光穩(wěn)定劑3808PP5。
實(shí)施例1～5：隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備
將聚丙烯、多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦、高抗壓中空玻璃微珠、滑石粉、云母、抗氧劑、潤(rùn)滑劑、超分散劑和光穩(wěn)定劑混合均勻后從主喂料口加入到平行雙螺桿擠出機(jī)中，使所有組分物料在平行雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行剪切熔融共混擠出，其中雙螺桿擠出機(jī)加工溫度為一區(qū)200℃、二區(qū)210℃、三區(qū)220℃、四區(qū)220℃、五區(qū)220℃、六區(qū)215℃、七區(qū)215℃、八區(qū)215℃、九區(qū)210℃、十區(qū)210℃、機(jī)頭220℃，螺桿組合為弱剪切組合，螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min。最后將經(jīng)平行雙螺桿擠出機(jī)口模出來(lái)的料條冷卻、干燥、切粒，得到隔熱聚丙烯復(fù)合材料。其中，各原料的用量如表1所示。
對(duì)比例1：參比隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備
按照實(shí)施例3的方法制備隔熱聚丙烯復(fù)合材料，不同的是，將多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦TiSCS-60WI采用相同重量份的平均粒徑為0.3微米的多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦TiSCS-60HS替代，其余條件與實(shí)施例3相同，得到參比隔熱聚丙烯復(fù)合材料。其中，各原料的用量如表1所示。
對(duì)比例2：參比隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備
按照實(shí)施例3的方法制備隔熱聚丙烯復(fù)合材料，不同的是，將多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦TiSCS-60WI采用相同重量份的未經(jīng)多孔氧化硅包覆處理的普通氧化鈦WH08替代，其余條件與實(shí)施例3相同，得到參比隔熱聚丙烯復(fù)合材料。其中，各原料的用量如表1所示。
對(duì)比例3：參比隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備
按照實(shí)施例5的方法制備隔熱聚丙烯復(fù)合材料，不同的是，將高抗壓中空玻璃微珠采用相同重量份的抗壓強(qiáng)度為41MPa的普通抗壓中空玻璃微珠HN46替代，其余條件與實(shí)施例5相同，得到參比隔熱聚丙烯復(fù)合材料。其中，各原料的用量如表1所示。
對(duì)比例4：參比隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備
按照實(shí)施例1的方法制備隔熱聚丙烯復(fù)合材料，不同的是，將多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦TiSCS-60WI采用相同重量份的聚丙烯替代，其余條件與實(shí)施例1相同，得到參比隔熱聚丙烯復(fù)合材料。其中，各原料的用量如表1所示。
對(duì)比例5：參比隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備
按照實(shí)施例3的方法制備隔熱聚丙烯復(fù)合材料，不同的是，將高抗壓中空玻璃微珠采用相同重量份的聚丙烯替代，其余條件與實(shí)施例3相同，得到參比隔熱聚丙烯復(fù)合材料。其中，各原料的用量如表1所示。
對(duì)比例6：參比隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備
按照實(shí)施例2的方法制備隔熱聚丙烯復(fù)合材料，不同的是，將超分散劑采用相同重量份的聚丙烯替代，其余條件與實(shí)施例2相同，得到參比隔熱聚丙烯復(fù)合材料。其中，各原料的用量如表1所示。
表1各組分用量(wt％)
測(cè)試?yán)?/span>
將由上述實(shí)施例所得隔熱聚丙烯復(fù)合材料以及由上述對(duì)比例所得參比隔熱聚丙烯復(fù)合材料采用如下方法進(jìn)行密度、懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度、戶外照射后溫度的測(cè)試，所得結(jié)果如表2所示。
(1)密度按照GB/T1033.1-2008測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試；
(2)懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度按照GB/T1843-2008的方法進(jìn)行測(cè)試；
(3)戶外照射后溫度按照以下方法進(jìn)行測(cè)定：將隔熱聚丙烯復(fù)合材料注塑成型為100mm×100mm×3mm樣板，然后取6塊拼裝成正方體并固定好，在天氣晴朗日照充足無(wú)遮蔽條件下同時(shí)放到戶外接受太陽(yáng)光照射，四小時(shí)后，拆開(kāi)正方體一側(cè)樣板，用紅外測(cè)溫儀測(cè)試正方體內(nèi)壁上側(cè)溫度并做記錄。
表2
| 項(xiàng)目 | 密度 | 懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度 | 戶外照射后溫度 |
| 單位 | g/cm3 | KJ/m2 | ℃ |
| 實(shí)施例1 | 1.015 | 5.8 | 31.7 |
| 實(shí)施例2 | 1.053 | 5.9 | 29.4 |
| 實(shí)施例3 | 0.984 | 5.8 | 26.9 |
| 實(shí)施例4 | 1.015 | 5.3 | 33.9 |
| 實(shí)施例5 | 0.994 | 5.8 | 29.3 |
| 對(duì)比例1 | 0.984 | 5.7 | 35.5 |
| 對(duì)比例2 | 0.983 | 4.1 | 34.3 |
| 對(duì)比例3 | 0.995 | 6.1 | 36.1 |
| 對(duì)比例4 | 1.011 | 5.7 | 34.9 |
| 對(duì)比例5 | 1.072 | 5.2 | 35.8 |
| 對(duì)比例6 | 1.053 | 5.5 | 34.7 |
從實(shí)施例1和實(shí)施例2的對(duì)比可以看出，隨著多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦TiSCS-60WI比例增加，聚丙烯復(fù)合材料阻擋和反射太陽(yáng)輻射的能力增加，減少了復(fù)合材料被動(dòng)吸收的太陽(yáng)光輻射能量，戶外隔熱效果增加；從實(shí)施例2和實(shí)施例3的對(duì)比可以看出，隨著高抗壓中空玻璃微珠添加比例提高，聚丙烯復(fù)合材料導(dǎo)熱率降低，減少穿透復(fù)合材料的熱量，戶外隔熱效果增加；從實(shí)施例1和實(shí)施例4的對(duì)比可以看出，隨著超分散劑添加比例提高，高抗壓中空玻璃微珠在熔體中分散效果好，避免高抗壓中空玻璃微珠在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)因團(tuán)聚而受到高剪切以致破裂，提高高抗壓中空玻璃微珠的完整率，即降低復(fù)合材料的導(dǎo)熱率，戶外隔熱效果增加；從實(shí)施例3和對(duì)比例1的對(duì)比可以看出，使用平均粒徑為0.3微米的氧化鈦TiSCS-60HS，因粒徑太小而阻擋和反射太陽(yáng)輻射的能量少，因此隔熱效果不如包覆處理大粒徑氧化鈦TiSCS-60WI好；從實(shí)施例3和對(duì)比例2的對(duì)比可以看出，使用普通氧化鈦WH08因沒(méi)有經(jīng)過(guò)多孔氧化硅包覆，聚丙烯樹(shù)脂高分子鏈不能侵入孔內(nèi)形成IPN互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從而降低樹(shù)脂與鈦白的結(jié)合強(qiáng)度，復(fù)合材料力學(xué)性能明顯降低；從實(shí)施例5和對(duì)比例3的對(duì)比可以看出，使用抗壓強(qiáng)度為41MPa的HN46普通抗壓中空玻璃微珠在雙螺桿擠出機(jī)中加工時(shí)因受到螺桿高剪切壓力作用而導(dǎo)致部分破裂，以致影響復(fù)合材料的低導(dǎo)熱率，戶外隔熱效果降低；從實(shí)施例1和對(duì)比例4的對(duì)比可以看出，不添加包覆處理大粒徑氧化鈦，沒(méi)有阻擋和反射太陽(yáng)輻射能量，復(fù)合材料吸收太陽(yáng)輻射能量增加，復(fù)合材料的戶外隔熱效果降低；從實(shí)施例3和對(duì)比例5的對(duì)比可以看出，不添加高抗壓中空玻璃微珠，復(fù)合材料導(dǎo)熱率大，傳熱多，復(fù)合材料的戶外隔熱效果降低；從實(shí)施例2和對(duì)比例6的對(duì)比可以看出，不添加超分散劑，高抗壓中空玻璃微珠在雙螺桿擠出機(jī)中加工因局部富集團(tuán)聚容易受螺桿組合中的嚙合塊高剪切壓迫而使中空球體破裂，影響復(fù)合材料的低導(dǎo)熱率，戶外隔熱效果降低。
綜上，本發(fā)明提供的隔熱聚丙烯復(fù)合材料具有優(yōu)異的抗沖擊性能(懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度大于5KJ/m2)，并且具有很好的戶外隔熱效果(比普通材料降低至少10℃)。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
1.一種隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備原料，其特征在于，所述隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備原料含有聚丙烯、多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦、高抗壓中空玻璃微珠、滑石粉、云母、抗氧劑、潤(rùn)滑劑、超分散劑和光穩(wěn)定劑，所述多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦的平均粒徑為1.5微米以上，所述高抗壓中空玻璃微珠的抗壓強(qiáng)度為80MPa以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備原料，其特征在于，所述隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備原料由以下組分組成：聚丙烯50～80wt％、多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦1～5wt％、高抗壓中空玻璃微珠3～15wt％、滑石粉5～15wt％、云母5～15wt％、抗氧劑0.1～1wt％、潤(rùn)滑劑0.1～1wt％、超分散劑0.1～1wt％和光穩(wěn)定劑0.1～1wt％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備原料，其特征在于，所述聚丙烯為中等熔指中等沖擊共聚聚丙烯；所述聚丙烯的懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為8MPa以上，拉伸屈服強(qiáng)度為25MPa以上，在230℃、2.16kg條件下的熔融指數(shù)為5～15g/10min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備原料，其特征在于，所述多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦中多孔氧化硅的平均孔徑為3～14nm；所述多孔氧化硅包覆處理大粒徑氧化鈦中氧化硅的含量為10～25wt％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備原料，其特征在于，所述高抗壓中空玻璃微珠的真實(shí)密度為0.58～0.63g/cm3，平均粒徑為2～120μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備原料，其特征在于，
所述滑石粉為平均粒徑小于5微米的超細(xì)滑石粉；
所述云母為粒徑700～900目的濕法云母；
所述抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑、硫酯類抗氧劑和亞酯酸鹽類抗氧劑中的至少一種；
所述潤(rùn)滑劑選自乙撐雙硬脂酰胺、聚二甲基硅氧烷、有機(jī)硅潤(rùn)滑劑、乙烯丙烯酸共聚物、聚乙烯蠟、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸鋅和硬脂酸鈣中的至少一種；
所述超分散劑為美國(guó)路博潤(rùn)分散劑Solplus DP310；
所述光穩(wěn)定劑為氰特光穩(wěn)定劑3808PP5。
7.一種隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，該方法以權(quán)利要求1～6中任意一項(xiàng)所述的隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備原料作為原材料且包括：將各組分混合均勻，之后將所得混合料置于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融共混擠出、料條冷卻、干燥、切粒，即得所述隔熱聚丙烯復(fù)合材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的隔熱聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述雙螺桿擠出機(jī)的加工溫度為200～220℃，螺桿組合為弱剪切組合，螺桿轉(zhuǎn)速為200～400r/min。
9.由權(quán)利要求7或8所述的方法制備得到的隔熱聚丙烯復(fù)合材料。
10.權(quán)利要求9所述的隔熱聚丙烯復(fù)合材料作為建筑材料、戶外保暖材料或汽車內(nèi)飾材料的應(yīng)用。
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