專利名稱：：高光澤快速成型聚丙烯材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及聚丙烯材料及其制備方法，特別涉及一種高光澤快速成型聚丙烯材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚丙烯(PP)是塑料產(chǎn)業(yè)中發(fā)展得最為迅速的品種之一。它具有力學(xué)性能好、比重輕、無毒、易加工、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，而且原料易得、價格低廉，因而在家電、汽車以及包裝等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。高光澤快速成型聚丙烯材料因其表面光澤度好正在逐步取代價格較高的ABS等塑料，并廣泛應(yīng)用于對塑料有耐熱性、光澤度和一定硬度要求的應(yīng)用領(lǐng)域，如電飯煲、電熨斗、電水壺、電吹風(fēng)、微波爐、取暖器和電烤面包機(jī)等小家電。我國作為世界上最大的小家電生產(chǎn)、消費(fèi)和輸出國，開發(fā)和生產(chǎn)高光澤快速成型聚丙烯將具有非常光明的前旦豕。目前國內(nèi)外也有關(guān)于高光澤快速成型聚丙烯材料的報道或者應(yīng)用，不同的高光澤快速成型聚丙烯材料，因選料和配方設(shè)計的差異，使產(chǎn)品光澤度、力學(xué)性能和耐熱性能等就各有不同?？傮w而言，國內(nèi)傳統(tǒng)的高光澤聚丙烯材料一般采取大量無機(jī)填充物，造成產(chǎn)品比重高，力學(xué)性能低、光澤度低、流動性差成型困難、成型周期長，與國外同類產(chǎn)品相比存在較大性價比差距。提供一種表面光澤度高、耐熱性能好、強(qiáng)度好、比重低且能夠快速成型、價格低廉的高光澤快速成型聚丙烯材料，對于促進(jìn)保障產(chǎn)品質(zhì)量、促進(jìn)國內(nèi)行業(yè)發(fā)展、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的目的之一是提供一種高光澤快速成型聚丙烯材料，表面光澤度高、耐熱性能好、強(qiáng)度好、比重低且能夠快速成型、價格低廉。本發(fā)明所述的高光澤快速成型聚丙烯材料，其原料按重量份包括如下組分聚丙烯90-95份填充劑5-10份成核劑0.3-0.5份流變改性劑0.2-1.0份偶聯(lián)劑0.05-0.l份抗氧劑0.1-0.5份所述成核劑為13晶型成核劑Y-619。進(jìn)一步，所述原料按重量份還包括白礦油0.05-0.15份和硬脂酸鹽潤滑劑0.1-0.5份；進(jìn)一步，所述潤滑劑為乙撐基雙脂肪酸酰胺類潤滑劑TAS-2A;進(jìn)一步，所述聚丙烯為聚丙烯均聚物粉狀樹脂，所述流變改性劑為過氧化二異丙苯或降溫母粒，所述填充劑為沉淀硫酸鋇、超微細(xì)滑石粉或納米級活性輕質(zhì)碳酸鈣中的一種，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑101或硅烷偶聯(lián)劑KH-550，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1010、亞磷酸酯抗氧劑168或二者按2:l重量比形成的復(fù)配物；進(jìn)一步，所述填充劑為98%沉淀硫酸鋇。本發(fā)明的目的之二在于提供制備所述高光澤快速成型聚丙烯材料的方法，包括如下步驟a.按照所述比例將聚丙烯、填充劑、偶聯(lián)劑、成核劑、流變改性劑和抗氧劑于高速混合機(jī)中混合3-5分鐘，得混合均勻的混合物料；b.所得混合物料通過平行雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出后冷卻切粒；c.對步驟b所得的塑料顆粒進(jìn)行均化、干燥，即得所需的高光澤快速成型聚丙烯材料。進(jìn)一步，步驟b中，所述平行雙螺桿擠出機(jī)共混擠出的工藝參數(shù)為真空度要求為-0.04-0.08MPa、各加熱區(qū)溫度為:1區(qū)185_195°C、2區(qū)195_205°C、3區(qū)195_205°C、4區(qū)200-210°C、5區(qū)200-210。C、6區(qū)200-210。C、7區(qū)195_205°C、8區(qū)195_205°C、9區(qū)195_205°C和機(jī)頭205-215。C，擠出機(jī)進(jìn)料量為20-50kg/h，轉(zhuǎn)速為300-400r/min;進(jìn)一步，步驟a中物料進(jìn)入高速混合機(jī)前，按重量份加入白油0.05-0.15份和潤滑劑0.1-0.5份。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的高光澤快速成型聚丙烯材料以價格低廉的聚丙烯樹脂作為主要原料，并適量添加填充劑、偶聯(lián)劑、成核劑、流變改性劑和抗氧劑，本發(fā)明通過P晶型成核劑Y-619促進(jìn)共混物中分子結(jié)晶并加快結(jié)晶速度、細(xì)化晶粒，使所得產(chǎn)品的表面光澤度好，潔凈度高，成型周期大大縮短、同時具有優(yōu)異的抗沖擊強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和耐熱性等綜合性能；本發(fā)明使用的助劑用量遠(yuǎn)低于現(xiàn)有高光澤快速成型聚丙烯材料中的助劑用量，同時主要原料與各種助劑的相容性良好，助劑之間起到協(xié)同作用，在保障產(chǎn)品具有優(yōu)異力學(xué)性能的同時大幅降低制造成本；本發(fā)明的原料中添加流變改性劑，流變改性劑的加入可與PP分子鏈段發(fā)生作用，在擠出混煉時讓PP大分子鏈段發(fā)生部分?jǐn)嗔眩巩a(chǎn)品流動性能大幅度提高以彌補(bǔ)加入無機(jī)填充劑后使產(chǎn)品熔指產(chǎn)生下降的負(fù)面影響，從而使得本產(chǎn)品可注射大型薄壁或結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的制品，使產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。本發(fā)明的制備所述高光澤快速成型聚丙烯材料的方法，其工藝簡單，實(shí)施容易，能耗低，非常適合用于所述高光澤快速成型聚丙烯材料的規(guī)?；a(chǎn)。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到啟示。具體實(shí)施例方式以下將對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1按重量份將95份聚丙烯粉、5份填充劑、0.3份P晶型成核劑Y_619、0.1份抗氧劑、0.05份偶聯(lián)劑和0.5份流變改性劑于高速混合機(jī)中混合3分鐘后通過平行雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出后冷卻切粒；所得塑料顆粒均化干燥后即為所需的高光澤快速成型聚丙烯材料。本實(shí)施例中，填充劑為沉淀硫酸鋇，流變性改性劑為過氧化二異丙苯(DCP)，偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑101、抗氧劑為受阻酚類抗氧劑IOIO，可使所得產(chǎn)品具有高光澤度和高硬度的表面，同時保障聚丙烯材料既有的彈性和尺寸的安定性，當(dāng)然本實(shí)施例中，填充劑還可以為超微細(xì)滑石粉或納米級活性輕質(zhì)碳酸鈣，流變改性劑還可以為降溫母粒，偶聯(lián)劑還可以為硅烷偶聯(lián)劑KH-550，抗氧劑還可以為亞磷酸酯抗氧劑168或受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯抗氧劑168按2:l(重量比)的復(fù)配物。本實(shí)施例中，所述平行雙螺桿擠出機(jī)共混擠出工藝參數(shù)為真空度為-0.04-0.08MPa、擠出機(jī)各段溫度為1區(qū)185°C、2區(qū)195°C、3區(qū)195°C、4區(qū)200°C、5區(qū)200°C、6區(qū)200°C、7區(qū)195°C、8區(qū)195°C、9區(qū)195。C和機(jī)頭205°C，平行雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料量為20-50KG/h、轉(zhuǎn)速為300-400r/min。實(shí)施例2按重量份將93份聚丙烯粉料、7份填充劑、0.3份P晶型成核劑Y_619和0.5份流變改性劑、0.07份偶聯(lián)劑、0.2份抗氧劑于高速混合機(jī)中混合5分鐘后通過平行雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出后冷卻切粒；所得粒料均化干燥后即為高光澤快速成型聚丙烯材料。本實(shí)施例中，填充劑為超微細(xì)滑石粉，流變改性劑為DCP;偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-550、抗氧劑為亞磷酸酯抗氧劑168。本實(shí)施例中，所述平行雙螺桿擠出機(jī)共混擠出的工藝參數(shù)為真空度為-0.04-0.08MPa、擠出機(jī)各區(qū)溫度為1區(qū)195°C、2區(qū)205°C、3區(qū)205°C、4區(qū)210°C、5區(qū)210°C、6區(qū)210°C、7區(qū)205°C、8區(qū)205°C、9區(qū)205。C和機(jī)頭215°C，平行雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料量為20-50KG/h。實(shí)施例3按重量份將92份聚丙烯粉、8份填充劑、0.5份P晶型成核劑Y_619和0.4份流變改性劑、0.08份偶聯(lián)劑、0.2份抗氧劑于高速混合機(jī)中混合5分鐘后通過平行雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出后冷卻切粒；所得粒料進(jìn)行均化干燥，即得高光澤快速成型聚丙烯材料。本實(shí)施例中，填充劑為納米級活性輕質(zhì)碳酸鈣，流變改性劑為降溫母粒、偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑101、抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯抗氧劑168按2:l重量比形成的復(fù)配物；本實(shí)施例中，所述平行雙螺桿擠出機(jī)共混擠出的工藝參數(shù)為真空度高于-0.04-0.08MPa、擠出機(jī)各段溫度1區(qū)185°C、2區(qū)200°C、3區(qū)200°C、4區(qū)200°C、5區(qū)200°C、6區(qū)205°C、7區(qū)205°C、8區(qū)205°C、9區(qū)205。C和機(jī)頭215°C，平行雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料量為20_50KG/h.實(shí)施例4按重量份將94份聚丙烯粉、6份填充劑、0.5份P晶型成核劑Y_619和0.6份流變改性劑、0.05份偶聯(lián)劑、0.4份抗氧劑于高速混合機(jī)中混合5分鐘后通過平行雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出后冷卻；所得粒料進(jìn)行均化干燥，即得高光澤快速成型聚丙烯材料。本實(shí)施例中，填充劑為超微細(xì)滑石粉、偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-550、流變改性劑為降溫母粒、抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯抗氧劑168按2:1重量比形成的復(fù)配物；本實(shí)施例中，所述擠出工藝為真空度為-0.04w0.08、擠出溫度1區(qū)195°C、2區(qū)200°C、3區(qū)200°C、4區(qū)205°C、5區(qū)205°C、6區(qū)210°C、7區(qū)195°C、8區(qū)195°C、9區(qū)205。C和機(jī)頭205。C，平行雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料量20-50KG/h。實(shí)施例5按重量份將93份聚丙烯粉、7份填充劑、0.5份P晶型成核劑Y_619、0.8份流變改性劑、偶聯(lián)劑0.1份、抗氧劑0.4份、白油0.07和潤滑劑0.1份于高速混合機(jī)中混合5分鐘后通過平行雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出后冷卻；所得粒料進(jìn)行均化干燥，即得高光澤快速成型聚丙烯材料。本實(shí)施例所述填充劑為98%沉淀硫酸鋇，流變改性劑為降溫母粒，潤滑劑為乙撐基雙脂肪酸酰胺類潤滑劑TAS-2A，偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-550、抗氧劑為受阻酚類抗氧劑IOIO與亞磷酸酯抗氧劑168按2:1重量比形成的復(fù)配物，本實(shí)施例添加了白油及潤滑劑，可有效提高各種助劑的分散性，使配方各組分分散更加均勻；本發(fā)明中的潤滑劑可以是硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、低分子量聚乙烯/聚丙烯蠟、乙撐基雙脂肪酸酰胺等，通過比較我們最終選用了光澤度最高、分散效果最佳的乙撐基雙脂肪酸酰胺類潤滑劑TAS-2A作為潤滑劑。本實(shí)施例中，所述平行雙螺桿擠出機(jī)共混擠出的工藝參數(shù)為真空度為-0.04w0.08Mpa之間、擠出溫度1區(qū)195°C、2區(qū)195°C、3區(qū)195°C、4區(qū)210°C、5區(qū)210°C、6區(qū)210°C、7區(qū)195°C、8區(qū)205°C、9區(qū)195。C和機(jī)頭215°C，平行雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料量為20-50KG/h，螺桿轉(zhuǎn)速為300-400r/min。實(shí)施例6按重量份將95聚丙烯粉、5份填充劑、0.5份P晶型成核劑Y_619、0.7份流變改性劑、0.1份偶聯(lián)劑、0.5份抗氧劑、0.05份白油和0.5份潤滑劑于高速混合機(jī)中混合3分鐘后通過平行雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出后冷卻切粒，所得粒料均化干燥后即得高光澤快速成型聚丙烯材料。本實(shí)施例所述填充劑為98%沉淀硫酸鋇，流變改性劑為過氧化二異丙苯，偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑101、抗氧劑為亞磷酸酯抗氧劑168，潤滑劑為乙撐基雙脂肪酸酰胺類潤滑劑TAS-2A;本實(shí)施例中，共混擠出工藝條件為真空度-0.04w0.08MPa、加工溫度1區(qū)195°C、2區(qū)195°C、3區(qū)195°C、4區(qū)210°C、5區(qū)210°C、6區(qū)210°C、7區(qū)195°C、8區(qū)195°C、9區(qū)195。C和機(jī)頭205。C，平行雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料量為20-50KG/h。實(shí)施例7按重量份將90份聚丙烯粉、10份填充劑、0.5份13晶型成核劑Y-619、1.0份流變改性劑、0.1份偶聯(lián)劑、0.5份抗氧劑、0.15份白油和0.1份潤滑劑于高速混合機(jī)中混合5分鐘后通過平行雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出后冷卻；所得的冷卻后的物料進(jìn)行干燥，即得高光澤快速成型聚丙烯材料。本實(shí)施例所述填充劑為納米級活性輕質(zhì)碳酸鈣，流變改性劑為降溫母粒，偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑101、抗氧劑為亞磷酸酯抗氧劑168，潤滑劑為乙撐基雙脂肪酸酰胺類潤滑劑TAS-2A;本實(shí)施例中，共混擠出工藝條件為真空度-0.04w0.08Mpa加工溫度1區(qū)185°C、2區(qū)195°C、3區(qū)195°C、4區(qū)210°C、5區(qū)210°C、6區(qū)210°C、7區(qū)205°C、8區(qū)195°C、9區(qū)195。C和機(jī)頭205。C，平行雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料量為20_50KG/h。各實(shí)施例產(chǎn)品均按照表1標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。權(quán)利要求一種高光澤快速成型聚丙烯材料，其特征在于原料按重量份包括如下組分聚丙烯90-95份填充劑5-10份成核劑0.3-0.5份流變改性劑0.2-1.0份偶聯(lián)劑0.05-0.1份抗氧劑0.1-0.5份所述成核劑為β晶型成核劑Y-619。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高光澤快速成型聚丙烯材料，其特征在于所述原料按重量份還包括白礦油0.05-0.15份和硬脂酸鹽潤滑劑0.1-0.5份。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高光澤快速成型聚丙烯材料，其特征在于所述潤滑劑為乙撐基雙脂肪酸酰胺類潤滑劑TAS-2A。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的高光澤快速成型聚丙烯材料，其特征在于所述聚丙烯為聚丙烯均聚物粉狀樹脂，所述流變改性劑為過氧化二異丙苯或降溫母粒，所述填充劑為沉淀硫酸鋇、超微細(xì)滑石粉或納米級活性輕質(zhì)碳酸鈣中的一種，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑101或硅烷偶聯(lián)劑KH-550，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1010、亞磷酸酯抗氧劑168或二者按2:l重量比形成的復(fù)配物。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高光澤快速成型聚丙烯材料，其特征在于所述填充劑為98%沉淀硫酸鋇。6.制備權(quán)利要求1所述的高光澤快速成型聚丙烯材料的方法，其特征在于包括如下步驟a.按照所述比例將聚丙烯、填充劑、偶聯(lián)劑、成核劑、流變改性劑和抗氧劑于高速混合機(jī)中混合3-5分鐘，得混合均勻的混合物料；b.所得混合物料通過平行雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出后冷卻切粒；c.對步驟b所得的塑料顆粒進(jìn)行均化、干燥，即得所需的高光澤快速成型聚丙烯材料。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備高光澤快速成型聚丙烯材料的方法，其特征在于步驟b中，所述平行雙螺桿擠出機(jī)共混擠出的工藝參數(shù)為真空度要求為-0.04-0.08MPa、各加熱區(qū)溫度為1區(qū)185-195。C、2區(qū)195-205。C、3區(qū)195-205。C、4區(qū)200-210。C、5區(qū)200-21(TC、6區(qū)200-210°C、7區(qū)195-205°C、8區(qū)195_205°C、9區(qū)195-205。C和機(jī)頭205_215°C，擠出機(jī)進(jìn)料量為20-50kg/h，轉(zhuǎn)速為300-400r/min。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備高光澤快速成型聚丙烯材料的方法，其特征在于步驟a中物料進(jìn)入高速混合機(jī)前，按重量份加入白油0.05-0.15份和潤滑劑0.1-0.5份。全文摘要本發(fā)明公開了一種高光澤快速成型聚丙烯材料，原料按重量份包括90-95份聚丙烯粉，5-10份無機(jī)填充劑、0.3-0.5份成核劑、0.2-1.0份流變改性劑、0.1-0.5份抗氧劑和0.05-0.1份偶聯(lián)劑；本發(fā)明產(chǎn)品成型周期短，表面光澤度好，結(jié)晶度和表面潔凈度高，具有優(yōu)異的抗沖擊強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和耐熱及著(染)色性能，原料中填充劑和助劑用量小，相容性好，生產(chǎn)成本低；本發(fā)明提供的制備所述高光澤快速成型聚丙烯材料的方法，工藝簡單，實(shí)施容易，能耗低，非常適合用于所述高光澤快速成型聚丙烯材料的規(guī)?；a(chǎn)。文檔編號B29B9/06GK101704972SQ20091019193公開日2010年5月12日申請日期2009年12月15日優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日發(fā)明者姚富,姚澤敏申請人:重慶啟藍(lán)塑料有限公司