一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用技术

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与应用，属于高分子材料技术领域。所述聚丙烯复合材料，包括以下重量份的组分，共聚聚丙烯A 65

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其是一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]特种劳动防护用品，在保护劳动者人身安全方面发挥着重要作用。安全帽使用面广、量大，对于安全帽的帽壳材质，常用的有低压聚乙烯塑料(HDPE)，丙烯腈丁二烯
‑
苯乙烯塑料(ABS)，玻璃钢(FRP)，聚碳酸酯塑料(PC)，聚丙烯塑料(PP)等。其中安全帽对耐穿刺性能尤其是耐低温穿刺性和常温侧向刚性的要求尤为突出。
[0003]对于聚丙烯类安全帽壳体的开发过程中，工程技术人员经常会遇到在材料的注塑成型可加工方面、材料刚性、材料韧性等方面的综合要求，从中较难做到各个方面的平衡。而从GB/T 2812:2006标准中测试要求来分析，所用的安全帽壳体也必须需要以上几方面的要求，即具有一定的流动性满足安全帽壳体注塑成型的需求；所用聚丙烯材料要具有较高的弯曲模量来满足侧面刚性测试的要求；所用聚丙烯材料要具有较高的悬臂梁缺口冲击强度来满足低温穿刺测试的要求。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种聚丙烯复合材料，包括以下重量份的组分，共聚聚丙烯A 65
‑
85份、共聚聚丙烯B 15
‑
30份；其中，所述共聚聚丙烯A的结晶度为46
‑
51％，熔体质量流动速率为10
‑
30g/10min；所述共聚聚丙烯B的结晶度为42
‑
46％，熔体质量流动速率为0.2
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0.5g/10min；所述共聚聚丙烯A和共聚聚丙烯B的结晶度依据ISO 11357
‑
2016，采用差式扫描热量法测得；所述共聚聚丙烯A、共聚聚丙烯B熔体质量流动速率是根据ISO1133.1
‑
2011使用2.16kg负载并在230℃的温度下测得。
[0006]本专利技术采用共聚聚丙烯A和共聚聚丙烯B配合使用，制备得到的聚丙烯复合材料表现出良好的流动性、较高的悬臂梁缺口冲击强度和弯曲模量，优异的耐低温穿刺性和常温侧向刚性。共聚聚丙烯A具有流动性较高的特点，适合于注塑成型安全帽壳体；同时其本身的高结晶度为安全帽壳体提供了较高的刚性。但高结晶度的聚丙烯树脂会带来抗冲击性能的下降，本专利技术中采用共聚聚丙烯 A和共聚聚丙烯B配合使用，共聚聚丙烯B具有良好结晶度和低流动性的特点。低流动性的本质主要在于共聚丙烯具有相当高的分子量，这种高分子量聚丙烯的加入起到了明显的作用；一是保持复合材料的刚性(弯曲模量)的同时提升韧性(悬臂梁缺口冲击强度)；二是保持了注塑成型安全帽壳体的可行性，规避了聚丙烯复合材料韧性提升明显导致刚性下降的不足。
[0007]优选地，所述的聚丙烯复合材料，包括以下重量份的组分，共聚聚丙烯A70
‑
80份、共聚聚丙烯B 20
‑
25份。专利技术人经过大量试验探究后发现，共聚聚丙烯A、共聚聚丙烯B在上
述特定重量份选择下，制备得到的聚丙烯复合材料具有更好的刚性、低温冲击性能，具有合适的流动性。
[0008]优选地，所述的聚丙烯复合材料，还包括以下重量份的组分，聚烯烃塑性体POP 1
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5份；所述聚烯烃塑性体POP的熔体质量流动速率为1
‑
3g/10min，根据ISO 1133.1
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2011使用2.16kg负载并在190℃的温度下测得。
[0009]专利技术人经过大量试验探究后发现，聚烯烃塑性体POP的加入，可以提高共聚聚丙烯A、共聚聚丙烯B的微观相容性，具有良好的增容作用，且制备得到的聚丙烯复合材料具有良好的流动性、较高的悬臂梁缺口冲击强度和弯曲模量，优异的耐低温穿刺性和常温侧向刚性。
[0010]优选地，所述的聚丙烯复合材料，还包括以下重量份的组分：抗氧剂0.2
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0.5 份、润滑剂0.2
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0.3份、耐候剂0.2
‑
0.5份。进一步优选地，所述抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂1790等；亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168等；所述润滑剂为硬脂酸盐类、酰胺类润滑剂中的至少一种；所述硬脂酸盐类润滑剂为硬脂酸锌润滑剂，酰胺类润滑剂为芥酸酰胺类润滑剂、油酸酰胺类润滑剂等；所述耐候剂为受阻胺类耐候剂，所述受阻胺类耐候剂为UV
‑
3808PP5。
[0011]此外，本专利技术提供了上述的聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0012](1)按配比称量各种原料；
[0013](2)将步骤(1)中各种原料加入混合机中混合均匀，得到混合物料；
[0014](3)步骤(2)中得到的混合物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到所述聚丙烯复合材料。
[0015]优选地，所述步骤(2)中，混合机的转速为120
‑
140r/min；所述步骤(3) 中，一区160
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180℃、二区170
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190℃、三区180
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200℃、四区190
‑
210℃、五区 200
‑
220℃、六区210
‑
230℃、七区220
‑
240℃、机头200
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220℃，螺杆转速为 400
‑
800rpm，螺杆长径比为(36
‑
48)：1，喂料量为300
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1000kg/h。
[0016]进一步地，本专利技术提供了所述的聚丙烯复合材料在特种劳动防护用品中的应用。
[0017]相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术采用共聚聚丙烯A和共聚聚丙烯B配合使用，制备得到的聚丙烯复合材料良好的流动性、较高的悬臂梁缺口冲击强度和弯曲模量，优异的耐低温穿刺性和常温侧向刚性。
具体实施方式
[0018]为更好的说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0019]实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。现对实施例及对比例所用原料做如下说明，但不限于这些材料，本专利技术实施例及对比例所用抗氧剂、润滑剂、耐候剂均相同；下述实施例和对比例中，如无特别说明，抗氧剂、润滑剂、耐候剂均通过市售获得，且平行实验中使用的是相同的抗氧剂、润滑剂、耐候剂。
[0020]共聚聚丙烯A
[0021]共聚聚丙烯A1：牌号聚丙烯BX3500，厂家SK综合化学株式会社，结晶度为48.3％，
熔体质量流动速率为10g/10min；
[0022]共聚本文档来自技高网...

【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，包括以下重量份的组分，共聚聚丙烯A 65
‑
85份、共聚聚丙烯B 15
‑
30份；其中，所述共聚聚丙烯A的结晶度为46
‑
51％，熔体质量流动速率为10
‑
30g/10min；所述共聚聚丙烯B的结晶度为42
‑
46％，熔体质量流动速率为0.2
‑
0.5g/10min；所述共聚聚丙烯A和共聚聚丙烯B的结晶度依据ISO 11357
‑
2016，采用差式扫描热量法测得；所述共聚聚丙烯A和共聚聚丙烯B熔体质量流动速率是根据ISO 1133.1
‑
2011，使用2.16kg负载并在230℃的温度下测得。2.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分，共聚聚丙烯A 70
‑
80份、共聚聚丙烯B 20
‑
25份。3.如权利要求1或2所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，还包括以下重量份的组分，聚烯烃塑性体POP 1
‑
5份；所述聚烯烃塑性体POP的熔体质量流动速率为1
‑
3g/10min，根据ISO 1133.1
‑
2011使用2.16kg负载并在190℃的温度下测得。4.如权利要求1或2所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的聚丙烯复合材料，还包括以下重量份的组分：抗氧剂0.2
‑
0.5份、润滑剂0....

【专利技术属性】
技术研发人员：李欣，陈平绪，叶南飚，陈延安，陈桂吉，张春怀，徐昌竹，张海洋，张栋玮，
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：