一种低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料，其特征在于：由包括如下重量份数的原料制备得到：聚丙烯树脂，乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及改性塑料
，尤其是涉及一种低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯(PP)树脂由于其质轻、价廉、来源广泛、易于成型等优点，已逐渐成为汽车用塑料增长最快的品种之一。采用PP制作的汽车内饰零部件种类众多，仪表板、门板、立柱是较为重要的大型零件。现有PP树脂通过改性基本可以满足上述材料对于力学性能方面的要求，但随着人们环保意识的逐年提高以及国家相关标准的出台，主机厂和消费者对于车内空气质量的关注度也随之增强。聚合树脂中残留的单体、催化剂，以及高分子链和助剂在高温剪切过程中降解、分解的产物，是PP树脂中可挥发性有机化合物(VOC)的主要来源，控制聚丙烯材料产生的可挥发性小分子，开发低VOC改性聚丙烯产品，是汽车内饰聚丙烯材料亟待解决的重要课题，也是未来的发展方向。
[0003]晶须是一种以单晶形式生长而成的纤维，具有极高的强度和模量。晶须与树脂的相容性比玻纤更好，而其对材料的增强效果又优于滑石粉，因此是填充改性中较为常用的一种填料。在种类众多的晶须中，碱式硫酸镁由于其模量高、无毒、耐热、阻燃等优点，是综合性能最好的一种晶须。当其应用于改性PP领域时，可赋予材料高刚性、耐热变形、良外观、轻量化等一系列优异特性。
[0004]截止目前为止，已有大量专利公开了晶须改性增强聚丙烯材料。CN201310229451.8公开了一种含钛酸钾晶须和玻璃纤维的聚丙烯复合材料及其制备方法，该方法采用晶须与玻璃纤维复合填充来达到增强效果，但玻璃纤维的加入会影响材料表面外观，且制件容易出现翘曲缺陷，因此不适用于中大型汽车内饰产品；CN201310242078.X公开了一种阻燃的晶须增强的聚丙烯合金材料，其中添加的大量相容剂和阻燃剂在高温加工的过程中很容易产生VOC物质；CN200810203130.X公开了一种矿物/晶须增韧增强聚丙烯组合物，通过采用矿物/晶须复合增韧增强技术，解决了聚丙烯刚性和耐热性低的缺陷，但晶须纤维状的形态增加了混料难度，因此造粒过程中只能采用侧向喂料的方式进行添加，生产效率不高，且容易分散不均。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术旨在提出一种低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料，通过添加一种以聚丙烯为基体、含有吸附剂和光触媒的晶须功能母粒，既能显著降低聚丙烯在改性造粒过程中产生的挥发性有机化合物(VOC)，又可赋予材料较高的耐热变形能力。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一种低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料，由包括如下重量份数的原料
制备得到：
[0008][0009][0010]所述晶须功能母粒为聚丙烯粉料、碱式硫酸镁晶须、吸附剂和光触媒的复合物。
[0011]进一步，所述聚丙烯粉料、碱式硫酸镁晶须、吸附剂和光触媒的重量份数比为(25
‑
45)：(50
‑
70)：(3
‑
5)：(0.1
‑
0.5)。
[0012]进一步，所述光触媒为二氧化钛。
[0013]进一步，所述聚丙烯树脂为一种或两种以上的乙烯嵌段共聚聚丙烯混合物，其中任意组分的熔体流动速率为8
‑
60g/10min(230℃，2.16kg)，且在0.45MPa负荷下的热变形温度≥90℃，高负荷变形温度的基体树脂有助于提高产品的耐热性能。
[0014]进一步，所述聚乙烯为高密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯中的任一种。
[0015]进一步，所述滑石粉的粒径为3000
‑
5000目。
[0016]进一步，所述稳定剂为质量比为(0.5
‑
2)：(0.5
‑
2)：(0.5
‑
1)的受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和受阻胺类光稳定剂的混合物。
[0017]本专利技术还提供了一种如上述任一项所述的低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料的制备方法，该方法包括如下步骤：
[0018](1)称取配方量的聚丙烯粉料、碱式硫酸镁晶须、吸附剂和光触媒，同时加入相容剂1
‑
3份、分散剂0.1
‑
1份、抗氧剂0.1
‑
1份，并将以上组分置于高混机内高速混合3
‑
5min，将混合后的原料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，清洗干燥后即得晶须功能母粒；
[0019](2)称取步骤(1)中的晶须功能母粒以及聚丙烯树脂、乙烯
‑
辛烯共聚物(POE)、聚乙烯、滑石粉、稳定剂、色粉，放入高混机内高速混合1
‑
3分钟，混合均匀，得到预混料，将预混料加入双螺杆挤出机的主喂料口，进行熔融挤出，造粒干燥，得到所述低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料。
[0020]进一步，所述步骤(1)中，双螺杆挤出机的加料段温度120
‑
160℃，输送段温度160
‑
180℃，熔融段温度190
‑
210℃，机头温度180
‑
200℃，螺杆转速100
‑
200转/分钟。
[0021]进一步，所述步骤(2)中，双螺杆挤出机的熔融挤出条件为：一区温度100
‑
120℃，二区温度190
‑
210℃，三区温度210
‑
230℃，四区温度210
‑
230℃，五区温度210
‑
230℃，六区温度210
‑
230℃，七区温度210
‑
230℃，八区温度210
‑
230℃，九区温度210
‑
230℃，主机转速250
‑
600转/分钟；双螺杆挤出机的长径比为40：1。
[0022]相对于现有技术，本专利技术所述的低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料，
具有以下优势：
[0023](1)本专利技术所述的低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料中添加了含有吸附剂和光触媒的晶须功能母粒，一方面吸附剂表面的多孔结构和较大的比表面积可以吸附聚丙烯高温加工过程中产生的醛、酮、苯类小分子，另一方面光触媒在光照条件下能将甲醛催化为水和二氧化碳，两者协同作用可有效降低材料产生的挥发性有机化合物(VOC)。
[0024](2)本专利技术所述的低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料，选择了负荷变形温度较高的聚丙烯树脂，并添加滑石粉和晶须两种填充物，滑石粉作为改性聚丙烯最常用的填料具有增强材料和降低成本的作用，晶须的高度取向结构及异相成核能力则可显著增加聚丙烯的刚性和耐热性并促使其结晶完善，当两者以适宜的比例添加时，可使材料兼具上述优点，实现复合增强的效果，赋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料，其特征在于：由包括如下重量份数的原料制备得到：所述晶须功能母粒为聚丙烯粉料、碱式硫酸镁晶须、吸附剂和光触媒的复合物。2.根据权利要求1所述的低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料，其特征在于：所述聚丙烯粉料、碱式硫酸镁晶须、吸附剂和光触媒的重量份数比为：(25
‑
45)：(50
‑
70)：(3
‑
5)：(0.1
‑
0.5)。3.根据权利要求1或2所述的低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料，其特征在于：所述晶须功能母粒中所用光触媒为二氧化钛。4.根据权利要求1所述的低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料，其特征在于：所述聚丙烯树脂为一种或两种以上的乙烯嵌段共聚聚丙烯混合物，其中任意组分的熔体流动速率为8
‑
60g/10min，且在0.45MPa负荷下的热变形温度≥90℃。5.根据权利要求1所述的低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料，其特征在于：所述聚乙烯为高密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯中的任一种。6.根据权利要求1所述的低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料，其特征在于：所述滑石粉的粒径为3000
‑
5000目。7.根据权利要求1所述的低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料，其特征在于：所述稳定剂为质量比为(0.5
‑
2)：(0.5
‑
2)：(0.5
‑
1)的受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和受阻胺类光稳定剂的混合物。8.一种如权利要求1
‑
7任一项所述的低VOC高耐热滑石粉/晶须复合增强聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：(1)称取配方量的聚丙烯粉料、碱式硫酸镁晶须、吸附剂和光触媒，同时加入相容剂1
‑
3份、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海洋，李晟，张春怀，李欣，张栋玮，徐昌竹，钱文轩，陶四平，
申请(专利权)人：天津金发新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：