一种聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯复合材料及其制备方法，其由70

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分材料改性
，具体涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯(简称为PP)材料是一种通用性热塑性树脂，具有密度低、价格低、易加工成型、来源广泛等优点，被广泛应用于汽车、家电等市场。但是纯聚丙烯材料的刚韧平衡性和耐候性较差，因此需要对聚丙烯树脂进行改性。
[0003]随着汽车工业等的不断发展，各大主机厂都在追求更高性能的聚丙烯复合材料。目前及未来趋势是汽车制件壁厚越来越薄，这就要求材料具有更高的流动性，更高的刚性及韧性，对聚丙烯树脂改性技术提出了更高的要求。当前聚丙烯改性技术大多局限于聚丙烯树脂加上增韧剂和矿物填充等组分简单的共混熔融挤出，制得的改性聚丙烯材料具有一定的机械性能，能够基本满足传统的汽车制件需求，但是无法适应未来发展趋势。
[0004]公开号为CN 107868183 A的中国专利采用在聚丙烯分子链上接枝丙烯酸
‑2‑
羟基乙酯来提升聚丙烯的性能，而丙烯酸
‑2‑
羟基乙酯为一种低分子量的液体化合物，在挤出机中高温挤出过程中易挥发，同时未反应的丙烯酸
‑2‑
羟基乙酯单体残留在聚丙烯中对材料性能具有较大影响，最终制得的聚丙烯复合物性能较低。公开号为CN 101070417 A的中国专利采用在聚丙烯分子链上接枝马来酸酐、苯乙烯和丙烯酸来提升聚丙烯的表面极性，同样的马来酸酐、苯乙烯和丙烯酸均为低分子量的液体单体，本身具有强挥发性，在挤出过程中会大量挥发导致接枝率降低，同时最终材料中残留的单体会影响材料的性能。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种聚丙烯复合材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术提供的方法不同于传统的聚丙烯改性技术，主要从聚丙烯树脂和矿物填充之间的结合出发，加入高分子量的聚乙酸乙烯酯，在聚丙烯分子链上面引入极性基团，同时调整各区之间的螺杆组合，使得碱式硫酸镁晶须均匀分散并被“锚固”在聚丙烯分子链上。当制件受到外力时，碱式硫酸镁晶须不会脱离聚丙烯分子链，这就极大改善了制件抵抗外力的能力。制备出来的聚丙烯复合材料具有优异的机械性能，能够很好适用于汽车等内外饰制件。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术一方面提供了一种聚丙烯复合材料，其由55
‑
90份聚丙烯树脂、1
‑
20份增韧剂、1
‑
20份碱式硫酸镁晶须、1
‑
5份聚乙酸乙烯酯、0.1
‑
0.3份引发剂、0.5
‑
3份其他助剂按照重量份制备而成。
[0008]作为本专利技术进一步的方案：所述聚丙烯树脂在230℃、2.16kg条件下的熔体流动速率为(1
‑
100)g/10min，弯曲模量≥1200MPa，悬臂梁缺口冲击强度≥5KJ/m2。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：所述增韧剂为乙烯
‑
辛烯共聚物，所述乙烯
‑
辛烯共聚
物的密度为0.86
‑
0.90g/cm3，在190℃、2.16kg条件下的熔体流动速率为(0.5
‑
5)g/10min。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：所述碱式硫酸镁晶须的长度为10
‑
60μm，优选为30
‑
60μm，长径比＞30。碱式硫酸镁晶须的长度越长，长径比越大，越能更好的增强聚丙烯，本专利技术对碱式硫酸镁晶须的长度和长径比进行了优选。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：所述聚乙酸乙烯酯数均分子量为12000
‑
25000，其中乙酸乙烯酯含量为10
‑
30％。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：所述引发剂为过氧化二异丙苯，纯度至少为化学纯。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：所述其他助剂包括抗氧剂、光稳定剂、润滑剂和颜料中的至少一种。所述的抗氧剂、光稳定剂、润滑剂和颜料均为本领域中常规的助剂，没有特别的限定，比如所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂可以为受阻酚类抗氧剂，辅抗氧剂可以为亚磷酸酯类抗氧剂，抗氧剂可以单独或者复配使用；光稳定剂可以为受阻胺类光稳定剂；润滑剂可以选自硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚乙烯蜡，可以单独使用或复配使用；颜料可以选自炭黑等，可根据不同需要将材料染成不同颜色。由于其均为已知的助剂，在此不再赘述。
[0014]本专利技术另一方面提供了如上述的一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0015]按照重量份称取聚丙烯树脂、聚乙酸乙烯酯、引发剂和其他助剂并充分混合，得到均匀的混合物料；
[0016]将所述混合物料从双螺杆挤出机的主喂料口加入；按重量份称取增韧剂并从双螺杆挤出机的第一侧喂口加入；按重量份称取烘干后的碱式硫酸镁晶须从第二侧喂口加入，经熔融共混、挤出造粒，即得聚丙烯复合材料。
[0017]进一步的：所述双螺杆挤出机的各区温度依次为：一区200
‑
210℃、二区200
‑
210℃、三区200
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210℃、四区200
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210℃、五区180
‑
200℃、六区180
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200℃、七区180
‑
200℃、八区180
‑
200℃、九区180
‑
200℃、十区180
‑
200℃；螺杆转速为300
‑
600转/分，真空度为
‑
0.06～
‑
0.1MPa；
[0018]进一步的：所述双螺杆挤出机的主喂料口与第一侧喂口之间采用强分散的螺杆组合，至少包含2个ZME螺纹块；第一侧喂口和第二侧喂口之间采用强剪切强分散的螺杆组合，至少包含2个ZME螺纹块和3个90
°
剪切块；第二侧喂口和机头之间采用弱剪切强分散的螺杆组合，至少包含3个ZME螺纹块，90
°
剪切块不超过2个。
[0019]本专利技术还提供了如前述聚丙烯复合材料在用于制备汽车内外饰件中的应用，可制备轻量化、薄壁化的汽车制件，如门板、保险杠等。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]本专利技术在聚丙烯树脂中加入少量烘干的碱式硫酸镁晶须，由于碱式硫酸镁晶须具有较低密度，且具有针状结构，能够更好地增强聚丙烯材料刚性；再通过添加高分子量的聚乙酸乙烯酯，在聚丙烯分子链上面引入极性基团，同时调整挤出机各区之间的螺杆组合，使得碱式硫酸镁晶须均匀分散并被“锚固”在聚丙烯分子链上。当制件受到外力时，碱式硫酸镁晶须不会脱离聚丙烯分子链，这就极大改善了制件抵抗外力的能力。制备出来的聚丙烯复合材料具有优异的机械性能，能够很好适用于汽车等内外饰制件。碱式硫酸镁晶须经过烘干处理可防止其粉体团聚，易本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于，其由70
‑
85份聚丙烯树脂、5
‑
15份增韧剂、5
‑
15份碱式硫酸镁晶须、1
‑
5份聚乙酸乙烯酯、0.2份引发剂、0.8份其他助剂按照重量份制备而成。2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯树脂在230℃、2.16kg条件下的熔体流动速率为(1
‑
100)g/10min。3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯
‑
辛烯共聚物，所述乙烯
‑
辛烯共聚物的密度为0.86
‑
0.90g/cm3，在190℃、2.16kg条件下的熔体流动速率为(0.5
‑
5)g/10min。4.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于，所述碱式硫酸镁晶须的长度为10
‑
60μm，长径比＞30。5.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚乙酸乙烯酯数均分子量为12000
‑
25000，其中乙酸乙烯酯含量为10
‑
30％。6.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于，所述引发剂为过氧化二异丙苯。7.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于，所述其他助剂包括抗氧剂、光稳定剂、润滑剂和颜料中的至少一种。8.根据权利要求1
‑
7任一项所述的一种聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱福朋，冉红川，
申请(专利权)人：重庆会通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：