聚丙烯作為一種廉價通用塑料，有著相對密度小，屈服強度、拉伸強度較高等特點，但也存在成型收縮率大、脆性高，缺口沖擊強度低，抗紫外線性能差等弱點。采用納米材料改性的聚丙烯較普通填料用量少，增強增韌效率高。
納米材料改性聚丙烯成功與否的關鍵在于實現(xiàn)納米材料的均勻分散，我們致力于無機納米材料在聚合物中的應用研究，除了達到降低粒子的表面能，消除粒子的表面電荷，減弱粒子的表面極性，還要研究提高粒子與有機相相容性的方法，有針對性地進行納米粒子與高分子基體的界面結構設計和控制研究。針對聚丙烯的結構特性，能夠通過包覆、修飾和接枝等方法，提高多種納米材料的分散性，控制其與聚丙烯的相互作用，賦予復合材料新的功能。經(jīng)表面修飾改性的納米材料，通過傳統(tǒng)的加工方式，如雙螺桿擠出機熔融共混，即可獲得性能很大提高的產(chǎn)品。
本項目利用以納米碳酸鈣為主的納米材料改性以聚丙烯為主的土工材料，原配方體系經(jīng)納米材料改性后，拉伸強度提高10％，沖擊韌性提高70％、抗壓強度提高30％、抗紫外老化性能提高300％。提高了土工布的抗沖擊強度，盲溝管的抗壓強度，以及產(chǎn)品的抗老化性能等等，取得了很好的效果。
在納米材料改性研究的基礎上，采用自行研發(fā)的改性處理手段，采取不同形狀、尺度的納米/超細微米材料復合改性，使納米/微米材料在聚丙烯基體中均勻分散，并與基體形成良好的界面結合，同時促進結晶，加快結晶速度，獲得高性能、加工性好的無機/聚丙烯復合材料。能使改性材料的缺口沖擊強度提高70％－120％，拉伸強度提高6-10%或基本保持不變，抗彎強度提高50％以上。其中通過對粉煤灰中提取的超細微珠表面進行處理，使空心微珠均勻分散在聚丙烯基體中，微珠與基體形成良好的界面結合，獲得高性能的超細空心微珠/聚丙烯復合材料，已獲發(fā)明專利（ZL200510038948.7）。該技術在聚丙烯回收料的再利用方面具有很好的應用前景。
