金属质感的PP复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属质感的PP复合材料，原料按重量份包括以下组分：聚丙烯树脂、填料、金属颜料、珠光树脂、加工热稳定剂、加工润滑剂、硅油、萃取剂、吸附剂、其他功能助剂；该复合材料，强度高、稳定性好、可加工性强，金属质感强，界面强度高，不会掉粉，不含有害挥发性有机物(VOC)，避免了后续加工中带来的环境污染问题，更环保安全。其中，通过在在制备的过程中添加金属颜料，实现PP复合材料的金属质感，避免了后续加工中带来的环境污染问题；采用在不同制备阶段分开添加萃取剂和吸附剂，避免了当两者同时添加时，萃取剂在吸附剂中难以逸出的难题，在制备过程中，分别在熔融和塑炼阶段去除复合材料中有害挥发性有机物，最大限度的降低了材料中有害挥发性有机物的总量。

Metal-Sensitive PP Composites and Their Preparation Method

The invention discloses a metal-textured P P composite material, which comprises the following components by weight: polypropylene resin, filler, metal pigments, pearlescent resin, processing heat stabilizer, processing lubricant, silicone oil, extractant, adsorbent and other functional additives; the composite material has high strength, good stability, strong processability, strong metal texture, high interfacial strength, and no additives. It can drop powder and does not contain harmful volatile organic compounds (VOC), which avoids the environmental pollution caused by subsequent processing and is more environmentally friendly and safe. Among them, by adding metal pigments in the preparation process, the metal texture of PP composites can be realized and the environmental pollution caused by subsequent processing can be avoided; by adding extractants and adsorbents separately in different preparation stages, the difficult problem that extractants can not escape from adsorbents when both are added at the same time can be avoided. The removal of harmful volatile organic compounds (VOCs) in composites by the segment reduces the total amount of VOCs in composites to the greatest extent.

【技术实现步骤摘要】
金属质感的PP复合材料及其制备方法
本专利技术属于有机高分子材料
，具体涉及一种金属质感的环保PP复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着社会发展，人们对美的要求越来越高，金属质感的PP材料应用越来越多，越来越广。传统金属质感的PP材料是通过先喷底漆，再喷金属面漆来实现，由于底漆为热固性材料，难以再次熔融，喷漆后的塑料制品回收性能差，会影响再次使用，且喷涂工艺繁琐且污染环境，废品率较高，产生有毒有害气体、粉尘，严重危害人体健康，同时也造成环境污染和能源浪费等问题。另外，PP材料由于受聚合工艺，催化剂，氧化物残留及短链低聚物等影响，在高温加工过程和使用过程中，会不同程度地释放出有害挥发性有机物(VOC)。同时，受自身性能的限制，其强度、稳定性、可加工性、功能性等大多不能满足使用要求，不能直接用于生产塑料制品。目前普遍采用添加功能助剂的方式提升其性能，而常用的功能性助剂，如阻燃剂、增韧剂、偶联剂、润滑剂、稳定剂等材料都有可能带来一些有害的VOC，且气味异常，对在相对封闭环境中使用此类材料的人们而言极为不利。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种金属质感的PP复合材料及其制备方法，提高PP复合材料的强度、稳定性、可加工性，金属质感强，界面强度高，不会掉粉，不含有害挥发性有机物(VOC)，更环保安全。本专利技术的金属质感的PP复合材料，原料按重量份包括以下组分：聚丙烯树脂50～98份、填料0～20份、金属颜料0.5～5份、珠光树脂0～2份、加工热稳定剂0.2～1份、加工润滑剂0.1～2份、硅油0.05～0.1份、萃取剂0.5～1.5份、吸附剂0.5～1.0份、其他功能助剂0.5～20份；进一步，原料按重量份包括以下组分：聚丙烯树脂75份、填料10份、金属颜料3份、珠光树脂1份、加工热稳定剂0.6份、加工润滑剂1份、硅油0.07份、萃取剂1份、吸附剂0.7份、其他功能助剂10份；进一步，所述功能助剂为所述功能助剂为阻燃剂、耐磨剂、抗静电剂、导电剂、耐候剂、导热剂、或抗菌剂中的一种或两种以上混合物；进一步，所述阻燃剂为溴系、磷系阻燃剂中的一种或两种以上混合物；所述耐磨剂为硅酮粉、聚四氟乙烯粉中的一种或两种以上混合物；所述抗静电剂为离子型和非离子型中的一种或两种以上混合物；所述导电剂为金属粉、导电炭黑中的一种或两种以上混合物；所述耐候剂为紫外吸收剂、抗氧剂中的一种或两种以上混合物；所述导热剂为金属粉、金属氧化物中的一种或两种以上混合物；所述抗菌剂为金属粉、金属氧化物中的一种或两种以上混合物；进一步，所述加工热稳定剂为抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或两种混合物；所述加工润滑剂为PE蜡、蜡酯、多元醇蜡中的一种或两种以上混合物；所述填料为滑石粉或碳酸钙中的一种；进一步，所述金属颜料为铝粉、铜粉、锌粉、镍粉、不锈钢粉或银粉中的一种；所述珠光树脂为玻璃珠光粉或人工合成珠光粉的一种；所述萃取剂为碱性萃取剂、酸性萃取剂中的一种或两种以上混合物；所述吸附剂为合成吸附剂、天然无机吸附剂中的一种或两种以上混合物。本专利技术还公开一种金属质感的PP复合材料的制备方法，包括以下步骤：将PP树脂、填料、其他功能助剂、珠光树脂、加工热稳定剂、加工润滑剂、硅油混合后加热至温度为50～70℃，加入萃取剂在温度区间170～200℃内进行熔融处理，然后加入金属颜料和吸附剂在温度区间190～220℃内进行塑炼处理，最后将经冷却固化的材料通过真空烘料处理；进一步，采用双螺杆挤出机进行萃取熔融和塑炼处理，螺杆转速为350～420rpm/min,所述双螺杆挤出机沿螺杆旋进方向依次设置有5个独立控温的萃取熔融区D1～D5和4个独立控温的塑化区D6～D9，沿萃取熔融区D1～D5的温度逐渐递增，沿塑化区D6～D9的温度逐渐递增；进一步，所述萃取熔融区D1温度为170℃，D2温度为180℃，D3温度为180℃，D4温度为190℃，D5温度为190℃；所述塑化区D6的温度为190℃，D7温度为200℃，D8温度为210℃，D9温度为220℃；进一步，在熔融处理完成后和塑炼处理后分别进行抽真空处理，真空度均为-0.08Mpa以下。本专利技术的有益效果：本专利技术的金属质感的PP复合材料及其制备方法，该复合材料，强度高、稳定性好、可加工性强，金属质感强，界面强度高，不会掉粉，不含有害挥发性有机物(VOC)，避免了后续加工中带来的环境污染问题，更环保安全。其中，通过在在制备的过程中添加金属颜料，实现PP复合材料的金属质感，避免了后续加工中带来的环境污染问题；采用在不同制备阶段分开添加萃取剂和吸附剂，避免了当两者同时添加时，萃取剂在吸附剂中难以逸出的难题，在制备过程中，分别在熔融和塑炼阶段去除复合材料中有害挥发性有机物，最大限度的降低了材料中有害挥发性有机物的总量；尤其在塑化段时加入吸附剂，通过再次进行真空抽取，不仅能够进一步除去有害挥发性有机物，还大幅降低残留VOC的自然逸出速度，另外还避免了因吸附剂加入过多造成材料性能上的变化，尤其避免了吸湿性大幅增加的风险。具体实施方式实施例一本实施例的金属质感的PP复合材料，原料按重量份包括以下组分：聚丙烯树脂50份、碳酸钙20份、玻璃珠光粉2份、抗氧剂1010和168各0.3份、多元醇蜡2.0份、硅油0.1份、阻燃剂20份、萃取剂1.2份、铝粉4份、吸附剂1份；其制备方法为：将聚丙烯树脂、碳酸钙、玻璃珠光粉、抗氧剂1010和168、多元醇蜡、硅油、阻燃剂混合后投入双螺杆挤出机的输料筒，控制输料筒的温度为50℃，螺杆转速为350rpm/min,然后进入机筒的萃取熔融区并加入萃取剂进行加热熔融处理，萃取熔融区D1温度为170℃，D2温度为180℃，D3温度为180℃，D4温度为190℃，D5温度为190℃，充分萃取后通过萃取熔融区的真空口进行真空抽取(真空度为-0.08MPa以下)以除去萃取剂及溶于所述萃取剂中的有害挥发性有机物，将经处理后的物料加入铝粉和吸附剂进入机筒的塑化区进行塑炼处理，塑化区D6的温度为190℃，D7温度为200℃，D8温度为210℃，D9温度为220℃，塑化后通过塑炼区的真空口再次进行真空抽取(真空度为-0.08MPa以下)进一步除去有害挥发性有机物；最后经冷却固化的材料通过真空烘料处理，制得金属质感PP复合材料。实施例二本实施例的金属质感的PP复合材料，原料按重量份包括以下组分：聚丙烯树脂60份、碳酸钙15份、玻璃珠光粉1.5份、抗氧剂1010和168各0.2份、多元醇蜡1.5份、硅油0.08份、导电剂15份、铝粉4份、吸附剂1份、萃取剂1.2份；其制备方法为：将聚丙烯树脂、碳酸钙、玻璃珠光粉、抗氧剂1010和168、多元醇蜡、硅油、导电剂混合后投入双螺杆挤出机的输料筒，控制输料筒的温度为70℃，螺杆转速为420rpm/min,然后进入机筒的萃取熔融区并加入萃取剂进行加热熔融处理，萃取熔融区D1温度为170℃，D2温度为180℃，D3温度为180℃，D4温度为190℃，D5温度为190℃，充分萃取后通过萃取熔融区的真空口进行真空抽取(真空度为-0.08MPa以下)以除去萃取剂及溶于所述萃取剂中的有害挥发性有机物，将经处理后的物料加入铝粉和吸附剂进入机筒的塑化区进行塑炼处理，塑化区D6的温度为190℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属质感的PP复合材料，其特征在于：原料按重量份包括以下组分：聚丙烯树脂50～98份、填料0～20份、金属颜料0.5～5份、珠光树脂0～2份、加工热稳定剂0.2～1份、加工润滑剂0.1～2份、硅油0.05～0.1份、萃取剂0.5～1.5份、吸附剂0.5～1.0份、其他功能助剂0.5～20份。

【技术特征摘要】
1.一种金属质感的PP复合材料，其特征在于：原料按重量份包括以下组分：聚丙烯树脂50～98份、填料0～20份、金属颜料0.5～5份、珠光树脂0～2份、加工热稳定剂0.2～1份、加工润滑剂0.1～2份、硅油0.05～0.1份、萃取剂0.5～1.5份、吸附剂0.5～1.0份、其他功能助剂0.5～20份。2.根据权利要求1所述的金属质感的PP复合材料，其特征在于：原料按重量份包括以下组分：聚丙烯树脂75份、填料10份、金属颜料3份、珠光树脂1份、加工热稳定剂0.6份、加工润滑剂1份、硅油0.07份、萃取剂1份、吸附剂0.7份、其他功能助剂10份。3.根据权利要求1所述的金属质感的PP复合材料，其特征在于：所述功能助剂为阻燃剂、耐磨剂、抗静电剂、导电剂、耐候剂、导热剂、抗菌剂中的一种或两种以上混合物。4.根据权利要求3所述的金属质感的PP复合材料，其特征在于：所述阻燃剂为溴系、磷系阻燃剂中的一种或两种以上混合物；所述耐磨剂为硅酮粉、聚四氟乙烯粉中的一种或两种以上混合物；所述抗静电剂为离子型和非离子型中的一种或两种以上混合物；所述导电剂为金属粉、导电炭黑中的一种或两种以上混合物；所述耐候剂为紫外吸收剂、抗氧剂中的一种或两种以上混合物；所述导热剂为金属粉、金属氧化物中的一种或两种以上混合物；所述抗菌剂为金属粉、金属氧化物中的一种或两种以上混合物。5.根据权利要求1所述的金属质感的PP复合材料，其特征在于：所述加工热稳定剂为抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或两种混合物；所述加工润滑剂为PE蜡、蜡酯、多元醇蜡中的一种或两种以上混合物；所述填料为滑石粉或碳酸钙中的一种。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小林，叶淑英，周雷，陈健，肖利群，胡志，唐良忠，李福顺，杨文青，陈晓东，刘罡，
申请(专利权)人：重庆科聚孚工程塑料有限责任公司，中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50