一種具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，制備方法為：(1)按照以下組分及重量百分比含量備料：聚丙烯33％～85.6％、增韌劑3～20％、三元共聚熱塑性彈性體1～20％、填充礦物10～30％、抗氧劑0.2～1％、潤滑劑0.2～1％；(2)將步驟(1)中的原料放入高混機(jī)中混合2～5min，出料；(3)將步驟(2)中混合后的原料放入雙螺桿機(jī)種擠出造粒，雙螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為200～400轉(zhuǎn)／分，溫度為180～220℃，制得具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制得的聚丙烯復(fù)合材料力學(xué)性能優(yōu)異，表面無留痕、虎皮紋等缺陷，綠色環(huán)保，可廣泛適用于汽車、家電、體育用品等領(lǐng)域。
【專利說明】一種具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】[0002]聚丙烯由于密度低、耐腐蝕、易加工，成本低,可回收、機(jī)械性能優(yōu)良等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于汽車、家電等行業(yè)。但是聚丙烯的耐低溫性能差、剛性低，易老化，通常需要添加增韌劑、填料、助劑來優(yōu)化其性能。由于在注塑過程中各組分的之間的粘度差異較大，在流程較大的制件上往往會出現(xiàn)流痕、虎皮紋等缺陷。而研究表明，增韌劑的增加會顯著增加出現(xiàn)虎皮紋的概率，從而影響制件的外觀。
[0003]中國專利CN101914243A公開了一種用于注塑具有良好外觀汽車制件的聚丙烯組合物及其制備方法，由以下組份制成:聚丙烯樹脂50-78%，彈性體2-20%，乙烯-丙烯嵌段共聚物2-10%，余量為助劑，克服了制件產(chǎn)生虎皮紋外觀缺陷。
[0004]中國專利CN101885878A公開了一種聚丙烯樹脂組合物，包括聚丙烯、填料、增韌劑、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑和外觀改進(jìn)劑，所述外觀改進(jìn)劑為丙烯酸酯-含羧基的烯烴-乙烯三元共聚物或環(huán)氧基脂肪族聚合物，避免了虎皮紋或流痕等外觀缺陷的產(chǎn)生。
[0005]中國專利CN102964686A公開了一種消除虎皮紋聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，通過添加小分子聚丙烯增加聚丙烯復(fù)合材料的流動性能來克服制品外觀缺陷。
[0006]中國專利CN103131086A公開了一種具有良好外觀的耐刮擦聚丙烯組合物，由包括以下重量份的組分制成:聚丙烯57-82份，聚乙烯3-8份，增韌劑3-8份，礦物填料10-30份，耐刮擦劑1.5-2.5份，其他助劑0.5-1份。該發(fā)明組合物通過添加聚乙烯及加工助劑很好的改善了組合物的相界面問題，改善組合物在注塑過程中存在的流痕及虎皮紋問題，使組合物注塑件有很好的表面效果，并加入耐刮擦劑改善組合物注塑件在使用過程中因刮擦、摩擦而產(chǎn)生的表面損傷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。
[0008]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0009]一種具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料，該復(fù)合材料由以下組分及重量百分比含量的原料制成:
[0010]聚丙烯3345 J%;
増徹麵3~20%;
三元共聚熱塑性_tt#1-20%；
填充礦物10~30%;
抗氧劑0.2-1%；
滿滑麵0.2~1%β
[0011]所述的聚丙烯為共聚聚丙烯或均聚聚丙烯或其混合物，優(yōu)選為共聚聚丙烯。
[0012]所述的增韌劑為乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物中的一種或幾種的混合物，優(yōu)選為乙烯-辛稀共聚物。
[0013]所述的三元共聚熱塑性彈性體為丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物。
[0014]所述的丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物的熔體流動速率為Ig / min~IOg / min。
[0015]所述的填充礦物選自滑石粉、碳酸鈣、玻璃微珠、硫酸鋇或硅灰石中的一種或幾種，優(yōu)選為5000目的滑石粉。
[0016]所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的復(fù)配物；其中，受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的質(zhì)量比為1: 1，受阻酚類抗氧劑選自抗氧劑1010，亞磷酸酯類抗氧劑選自抗氧劑168。
[0017]所述的潤滑劑為硬脂酸鋅。
[0018]一種具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
[0019](I)按照以下組分及重量百分比含量備料:聚丙烯33~85.6%、增韌劑3~20%、三元共聚熱塑性彈性體I~20%、填充礦物10~30%、抗氧劑0.2~I %、潤滑劑0.2~1% ；
[0020](2)將步驟(1)中的原料放入高混機(jī)中混合2~5min,出料；
[0021](3)將步驟(2)中混合后的原料放入雙螺桿機(jī)種擠出造粒，雙螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為200~400轉(zhuǎn)/分，溫度為180~220°C，制得具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0023](I)制得的具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料通過添加三元共聚熱塑性彈性體部分替代增韌劑，由于三元共聚熱塑性彈性結(jié)構(gòu)中的乙烯-丙烯鏈段與聚丙烯有較好的親和性，而結(jié)構(gòu)中的乙烯-丁烯鏈段或者丙烯-丁烯鏈段與增韌劑的結(jié)構(gòu)相似，三元共聚物實(shí)際上起到了增容劑的作用，使制得的聚丙烯復(fù)合材料各組分的分散性提高，相容性增強(qiáng)，有效減少了由于橡膠相分散不均造成的熔體不穩(wěn)定流動。
[0024](2)相比于乙烯-丙烯嵌段共聚物及丙烯酸酯-含羧基的烯烴-乙烯三元共聚物，乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物對于聚丙烯與增韌劑具有更好的增容作用；添加小分子聚丙烯，會降低材料的力學(xué)性能，而對于增韌劑含量較大時，具有良好外觀的耐刮擦聚丙烯組合物不能有效消除虎皮紋。
[0025](3)制得的產(chǎn)品表面無留痕、虎皮紋等`缺陷，成本低廉，可廣泛適用于汽車、家電、體育用品等領(lǐng)域。相比于添加小分子助劑添加流動性的方法，力學(xué)性能更加優(yōu)異，無析出，無氣味，符合綠色環(huán)保的要求；而相比于其他添加高分子助劑的材料，本發(fā)明中的三元共聚物不僅具有相容劑的作用，而且適中的熔體粘度保證各組分更加充分的分散和混合，顯著改善制品的表面。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0027]實(shí)施例1
[0028]按照以下組分及重量百分比含量備料:
[0029]共聚聚丙烯62%;
[0030]乙烯-辛烯共聚物15% ；
[0031]三元共聚熱塑性彈性體12% ;
[0032]硅灰石10% ；
[0033]抗氧劑0.6%;
[0034]潤滑劑0.4%;
[0035]所有原料一起放入高混機(jī)中混合2~5min，出料；再將該混合料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，制得具 有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料。其中，工藝溫度在200°C，螺桿轉(zhuǎn)速在400轉(zhuǎn)/分。
[0036]實(shí)施例2
[0037]按照以下組分及重量百分比含量備料:
[0038]共聚聚丙烯70%;
[0039]乙烯-辛烯共聚物8 % ；
[0040]三元共聚熱塑性彈性體6% ;
[0041]碳酸鈣15%;
[0042]抗氧劑0.6%;
[0043]潤滑劑0.4%;
[0044]所有原料一起放入高混機(jī)中混合2~5min，出料；再將該混合料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，制得具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料。其中，工藝溫度在190°C，螺桿轉(zhuǎn)速在300轉(zhuǎn)/分。
[0045]實(shí)施例3
[0046]按照以下組分及重量百分比含量備料:
[0047]共聚聚丙烯65%;
[0048]乙烯-辛烯共聚物9 % ；
[0049]三元共聚熱塑性彈性體5% ;
[0050]滑石粉20%;
[0051]抗氧劑0.6%;
[0052]潤滑劑0.4%;
[0053]所有原料一起放入高混機(jī)中混合2~5min，出料；再將該混合料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，制得具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料。其中，工藝溫度在180°C，螺桿轉(zhuǎn)速在350轉(zhuǎn)/分。
[0054]實(shí)施例4[0055]按照以下組分及重量百分比含量備料:
[0056]共聚聚丙烯52%;
[0057]乙烯-辛烯共聚物12% ;
[0058]三元共聚熱塑性彈性體10% ;
[0059]玻璃微珠25%;
[0060] 抗氧劑0.6%;
[0061] 潤滑劑0.4%;
[0062]所有原料一起放入高混機(jī)中混合2~5min，出料；再將該混合料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，制得具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料。其中，工藝溫度在200°C，螺桿轉(zhuǎn)速在300轉(zhuǎn)/分。
[0063]實(shí)施例5
[0064]按照以下組分及重量百分比含量備料:
[0065]共聚聚丙烯59%;
[0066]乙烯-辛烯共聚物6 % ；
[0067]三元共聚熱塑性彈性體4% ;
[0068]硫酸鋇30%;
[0069]抗氧劑0.6%;
[0070]潤滑劑0.4%;
[0071]所有原料一起放入高混機(jī)中混合2~5min，出料；再將該混合料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，制得具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料。其中，工藝溫度在210°C，螺桿轉(zhuǎn)速在400轉(zhuǎn)/分。
[0072]比較例I
[0073]按照以下組分及重量百分比含量備料:
[0074]共聚聚丙烯64%;
[0075]乙烯-辛烯共聚物15% ;
[0076]滑石粉20%;
[0077]抗氧劑0.6%;
[0078]潤滑劑0.4%;
[0079]所有原料一起放入高混機(jī)中混合2~5min，出料；再將該混合料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，制得聚丙烯復(fù)合材料。其中，工藝溫度在200°C，螺桿轉(zhuǎn)速在400轉(zhuǎn)/分。
[0080]需要說明的是，實(shí)施例1-5和比較例I中的聚丙烯復(fù)合材料的具體組分及其重量百分比含量如表1所示。聚丙烯為共聚聚丙烯；增韌劑為乙烯-辛烯共聚物；三元共聚熱塑性彈性體為乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物；填充礦物為滑石粉、硅灰石、碳酸鈣、硫酸鋇、玻璃微珠中的一種；抗氧劑為質(zhì)量比為1:1的亞磷酸酯類抗氧劑168和受阻酚類抗氧劑1010的復(fù)配物；潤滑劑為內(nèi)潤滑劑硬脂酸。
[0081]表1實(shí)施例1-5及對比例I中各組分及其重量百分比含量
[0082]
【權(quán)利要求】
1.一種具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料由以下組分及重量百分比含量的原料制成:聚丙輝33~85,6%;增韌劑3~20%{三元共聚?I鑾ttUtt#1-20%；填充礦物謂~30%f擒氧 ?(6.2-1? 潤滑擁0,2~1%?
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的聚丙烯為共聚聚丙烯或均聚聚丙烯或其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的增韌劑為乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物中的一種或幾種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的三元共聚熱塑性彈性體為丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物的熔體流動速率為Ig / min~10g/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的填充礦物選自滑石粉、碳酸鈣、玻璃微珠、硫酸鋇或硅灰石中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的復(fù)配物；其中，受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的質(zhì)量比為1: 1，受阻酚類抗氧劑選自抗氧劑1010，亞磷酸酯類抗氧劑選自抗氧劑168。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的潤滑劑為硬脂酸鋅。
9.一種如權(quán)利要求1~8任一所述的具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)按照以下組分及重量百分比含量備料:聚丙烯33~85.6 %、增韌劑3~20 %、三元共聚熱塑性彈性體I~20%、填充礦物10~30%、抗氧劑0.2~I %、潤滑劑0.2~1% ; (2)將步驟(1)中的原料放入高混機(jī)中混合2~5min，出料； (3)將步驟(2)中混合后的原料放入雙螺桿機(jī)種擠出造粒，雙螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為200~400轉(zhuǎn)/分，溫度為180~220°C，制得具有良好外觀的聚丙烯復(fù)合材料。
【文檔編號】C08L23/14GK103627090SQ201310719823
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】裘浩成, 婁小安, 路海冰, 沈葉龍, 孟成銘 申請人:上海日之升新技術(shù)發(fā)展有限公司