一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料及其制備方法，屬于聚合物改性和加工 領域。
【背景技術】
[0002] 由于聚丙烯（PP)原料來源豐富、價格低廉，其優(yōu)異的機械強度和加工性，被廣泛 應用于汽車、電器、日用品及家具包裝等各個領域。人們通常會添加一定量的無機礦物來獲 得聚丙烯復合材料優(yōu)異的剛性、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性，但無機填料的加入會導致聚丙烯材 料的表面光澤度和耐劃痕性能的下降。而家用電器外殼和汽車內(nèi)飾塑料件等應用對材料的 表面光澤度和耐劃痕性能都有一定的要求。關于提高聚丙烯材料表面光澤度的報道比較 多，通過添加一些成核劑的方法實現(xiàn)，或者選擇高光澤的硫酸鋇或者晶須等來改善聚丙烯 材料光澤度。目前市場上常用的改善聚丙烯耐劃痕的助劑是芥酸酰胺和油酸酰胺，但是他 們在強烈光線照射或其他特殊條件下，會有析出物產(chǎn)生，導致零件表面有發(fā)粘現(xiàn)象。另一種 改善耐劃痕的助劑是高分子量硅氧烷聚合物，但該類添加劑價格昂貴，且低添加量也達不 到實際使用要求。公布號CN101092496A公布了一種高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯的制法， 但其沖擊性能仍然不太理想，尤其是對低溫環(huán)境要求較高的零件，很難達到實際使用要求。 公布號CN102304247A使用均聚PP、硅酮粉和成核劑制備了高光澤耐刮擦聚丙烯母粒，雖然 均聚PP光澤度比共聚PP略高，如果體系加入無機填料后，材料的韌性必然會變差。此時一 般需要加入含量較多的彈性體改性，導致材料的光澤度進一步降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料及其制備方法，制得的聚丙 烯材料具有高光澤、優(yōu)異的耐劃痕性能和低析出性。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案來實現(xiàn)。
[0005] -種高光澤耐劃痕聚丙烯材料，包括以下重量百分比計的原料：
[0006] 聚丙烯 58?88%; HDPE 5-15%； 無機填料 5?20%; 彈性體POE 1-5%； 耐劃痕助劑 0.1-1%; 抗氧劑 0.1?0.5%; 其它添加劑 0.5?1.5%。
[0007] 進一步地，一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料，包括以下重量百分比計的原料：
[0008] 聚丙烯 70?83%; HDPE 10-15%； 無機填料 5~15%; 彈性體POE 1-3%； 耐劃痕助劑 0.2?0.6%; 抗氧劑 0.1-0.5%; 其它添加劑 0.5?1.5%。
[0009] 其中，所述的聚丙烯為嵌段共聚PP，其熔體流動速率為5?60g/10min，共聚單體 為乙烯，其含量在5?20mol %的范圍內(nèi)。
[0010] 所述的HDPE密度為0· 941?0· 960g/cm3,熔融指數(shù)為2?15g/cm3,分子量在 40000 ?300000 之間。
[0011] 所述的無機填料為滑石粉，其粒徑范圍均為1?1〇微米。
[0012] 所述的彈性體POE為一種乙烯-辛烯的共聚物，密度為0. 86?0. 90g/cm3,其熔體 流動速率為0. 5?10g/10min。
[0013] 所述的耐劃痕助劑為芥酸酰胺和油酸酰胺中的一種或幾種組合物。
[0014] 所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑為1〇1〇、3114和DSTP中的一種 或幾種組合物；所述的輔抗氧劑為168和618中的一種或兩種組合物。
[0015] 所述的其它添加劑為光穩(wěn)定劑、成核劑和色母粒中的一種或幾種組合物。
[0016] 所述的光穩(wěn)定劑是一種超細二氧化鈦粉末，其80%的粒徑分布在150?240nm。
[0017] 所述的成核劑為磷酸酯類成核劑、苯甲酸鹽類成核劑、芳香族胺類和山梨糖醇酯 類成核劑中的一種或幾種組合物。
[0018] 上述所述的一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料的制備方法如下：
[0019] (1)按重量配比稱取原料；
[0020] (2)將步驟1)原料置于高速混合器中混合5?15分鐘；
[0021] (3)將混合后的原料加入雙螺桿擠出機中，經(jīng)熔融擠出后冷卻造粒，制得聚丙烯材 料，其工藝為：一區(qū)190?200°C，二區(qū)200?210°C，三區(qū)210?220°C，四區(qū)205?215°C， 整個擠出過程的停留時間為1?2分鐘，壓力為12?18MPa。
[0022] 本發(fā)明的優(yōu)點是：
[0023] 1、本發(fā)明制備的聚丙烯材料具有很好的力學性能，同時具有高光澤度和優(yōu)異的耐 劃痕性能；
[0024] 2、本發(fā)明使用HDTO可以部分替代常用的耐劃痕助劑，能夠有效的降低其析出，改 善表面發(fā)粘霜化等問題；
[0025] 3、本發(fā)明制備的聚丙烯材料生產(chǎn)工藝簡單，成本低，容易工業(yè)化。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合具體實施例進一步闡述本發(fā)明的技術特點。
[0027] 在實施例及對比例復合材料配方中，聚丙烯選用上海石化生產(chǎn)的共聚聚丙烯，商 品名為M2600R，其熔體流動速率為28g/10min。HDPE選用福建聯(lián)合生產(chǎn)的8008,其熔體流 動速率為8g/10min，無機填料選用粒徑范圍均為2微米的滑石粉，市售。彈性體POE選用 杜邦公司的線形乙烯-辛烯共聚物，商品名為Engage8180,密度為0. 863g/cm3,其熔體流 動速率為〇. 5g/10min。主抗氧劑選用英國ICE公司產(chǎn)的DSTP，商品名為Negonox DSTP，化 學名稱為硫代二丙酸十八酯，以及Ciba公司產(chǎn)的3114,商品名為Irganox 3114,化學名稱 為3, 5-二叔丁基-4-輕基節(jié)基磷酸二乙酯。輔抗氧劑選用Ciba公司產(chǎn)的168,商品名為 Irgafos 168,化學名稱為三（2, 4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯。耐劃痕助劑選用芥酸酰胺， 市售。超細二氧化鈦選用杜邦公司生產(chǎn)的80%的粒徑分布在150-240nm的DLS-210。
[0028] 將各種原料和添加劑在高速混合器中干混5?15分鐘；將混合均勻的原料加入雙 螺桿擠出機中，經(jīng)熔融擠出，冷卻造粒得到聚丙烯材料，其工藝為：一區(qū)190?200°C，二區(qū) 200?210°C，三區(qū)210?220°C，四區(qū)205?215°C ;整個擠出過程的停留時間為1?2分 鐘,壓力為12?18MPa。
[0029] 件能評價方式及實行標準：
[0030] 將上述方法制備的粒子材料，在90?100°C的鼓風烘箱中干燥3?4小時，然后將 干燥后的粒子在注塑機上進行成型制樣。
[0031] 拉伸性能測試：按ISO 527-2標準進行，試樣尺寸為170*10*4_，拉伸速度為 50mm/mi η 〇
[0032] 彎曲性能測試：按ISO 178標準進行，試樣尺寸為80*10*4mm，彎曲速度為2mm/ min,跨距為64mm，彎曲模量按切線方向進行。
[0033] 簡支梁缺口沖擊強度測試：按ISO 179標準進行，試樣尺寸為80*10*4mm，缺口深 度為試樣厚度的三分之一。
[0034] 光澤度測試：按照標準GB8807用光澤度儀6(Τ角測試。
[0035] 材料的耐劃痕性能按照PV3952標準，根據(jù)材料表面的顏色變化標度Λ L來評判。 Λ L的數(shù)值越小，表示材料的耐劃痕性能越好。
[0036] 實施例及對比例的配方及各項性能測試結果見下各表：
[0037] 表1實施例1?5和對比例1?5材料配方表（重量％ )
[0038]
[0039]
【主權項】
1. 一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料，其特征在于：包括以下重量百分比計的原料：
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料，其特征在于：包括以下重量 百分比計的原料：
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料，其特征在于：所述的聚 丙烯為嵌段共聚PP，其熔體流動速率為5?60g/10min，共聚單體為乙烯，其含量在5? 20mol%的范圍內(nèi)。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料，其特征在于：所述的 HDPE的密度為0. 941?0. 960g/cm3,熔融指數(shù)為2?15g/cm3,分子量在40000?300000之 間。
5. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料，其特征在于：所述的無 機填料為滑石粉，其粒徑范圍均為1?10微米。
6. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料，其特征在于，所述的彈 性體POE為一種乙烯-辛烯的共聚物，密度為0. 86?0. 90g/cm3,其熔體流動速率為0. 5? 10g/10min。
7. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料，其特征在于：所述的耐 劃痕助劑為芥酸酰胺和油酸酰胺中的一種或幾種組合物。
8. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料，其特征在于：所述的抗 氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑為1〇1〇、3114和DSTP中的一種或幾種組合物；輔 抗氧劑為168和618中的一種或兩種組合物。
9. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料，其特征在于：所述的其 它添加劑為光穩(wěn)定劑、成核劑、色母粒的一種或幾種組合物。
10. 根據(jù)權利要求9所述的一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料，其特征在于：其特征在于： 所述的光穩(wěn)定劑是一種超細二氧化鈦粉末，其80%的粒徑分布在150?240nm。
11. 根據(jù)權利要求9所述的一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料，其特征在于：所述的成核劑 為磷酸酯類成核劑、苯甲酸鹽類成核劑、芳香族胺類和山梨糖醇酯類成核劑中的一種或幾 種組合物。
12. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料的制備方法，其特征在 于，該制備方法包括以下步驟： (1) 按重量配比稱取原料； (2) 將步驟（1)的原料置于高速混合器中混合5?15分鐘； (3) 將混合后的原料加入雙螺桿擠出機中，經(jīng)熔融擠出后冷卻造粒，制得聚丙烯材料， 其工藝為：一區(qū)190?200°C，二區(qū)200?210°C，三區(qū)195?200°C，四區(qū)205?215°C，整 個擠出過程的停留時間為1?2分鐘，壓力為12?18MPa。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高光澤耐劃痕聚丙烯材料及其制備方法，它包括下列重量百分比的原料：聚丙烯：58～88％，HDPE：5～15％，無機填料：5～20％，彈性體POE：1～5％，耐劃痕助劑：0.1～1％，抗氧劑：0.1～0.5％，其它添加劑：0.5～1.5％。本發(fā)明的優(yōu)點是：1、本發(fā)明制備的聚丙烯材料具有很好的力學性能，同時具有高光澤度和優(yōu)異的耐劃痕性能；2、本發(fā)明使用HDPE可以部分替代常用的耐劃痕助劑，能夠有效的降低其析出，改善表面發(fā)粘霜化問題；3、本發(fā)明制備的聚丙烯材料生產(chǎn)工藝簡單，成本低，容易工業(yè)化。
【IPC分類】C08K13-02, C08K3-22, C08L23-06, C08K5-20, C08K3-34, B29C47-92, C08L23-08, C08L53-00
【公開號】CN104559007
【申請?zhí)枴緾N201410802860
【發(fā)明人】柒祥芝, 張鷹, 張祥福, 周文
【申請人】重慶普利特新材料有限公司, 浙江普利特新材料有限公司, 上海普利特復合材料股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月22日