专利名称：用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种聚丙烯材料，具体涉及一种用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料及其制造方法，属于照明材料领域。
背景技术：
在现代居住、公共和工业照明灯具中大多采用聚甲基丙烯酸甲酯，简称PMMA，俗称亚克力或有机玻璃灯罩或灯箱板，然而亚克力灯罩或灯箱板在生产或运输或安装或使用过程中，由于材料本身抗冲击性能差，常常导致亚克力灯罩破损。因此，市场需求抗冲击性能好、不易破损、功能多样的灯罩或灯箱板，克服亚克力灯罩或灯箱板易破损、功能单一等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有亚克力材料存在的缺陷，而提供一种抗冲击性能好、 不易破损、功能多样的用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料和及其制造方法。实现本发明的用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料的技术方案是
其特征在于所述的抗冲击耐候聚丙烯材料包括下列成分
聚丙烯树脂60 90%
抗冲击母粒0 30%
耐候、着色母粒 4 10%。上述各成分为重量百分比，其总和不大于100%。所述的抗冲击母粒包括下列成分
聚丙烯树脂60 90%
活化无机粉末10 40%
上述各成分为重量百分比，其总和不大于100%。所述的耐候、着色母粒包括下列成分
聚丙烯树脂60 90%光稳定剂I 8%紫外线吸收剂I 6%抗氧剂I 5%透明剂0 2%光扩散剂0 8%着色剂0 5%扩散剂I 5%。上述各成分为重量百分比，其总和不大于100%。所述的活化无机粉末包括下列成分
无机粉末98 99%偶联剂I 2%
上述各成分为重量百分比，其总和不大于100%。实现本发明的制造方法，其特征在于
1)抗冲击母粒的制备将称量的60 90%的聚丙烯树脂放入混合机中，再放入称量的 10 40%的活化无机粉末，启动混合机搅拌3 5分钟，出料，待用；将待用物料在双螺杆挤出机中挤出，冷却，造粒，加热温度为210 250°C，螺杆转速190 260转/分钟；
2)活化无机粉末的制备将称量的98 99%的无机粉末放入高速混合机中，再加入称量的I 2%的偶联剂，先低速即400 500转/分钟搅拌3 5分钟，再高速即1800 2000转/分钟搅拌，使搅拌温度达到70 80°C，并维持搅拌10 15分钟，出料，活化检测， 待用；
3)耐候、着色母粒的制备将称量的60 90%的聚丙烯树脂放入混合机中，再放入称量的I 8%的光稳定剂、I 6%的紫外线吸收剂、I 5%的抗氧剂、0 2%的透明剂、0 8% 的光扩散剂、0 5%的着色剂及I 5%的扩散剂，启动混合机搅拌3 5分钟，出料，待用； 将待用料在双螺杆挤出机中挤出，冷却，造粒，加热温度为210 250°C，螺杆转速190 260转/分钟；
4)将称量的60 90%的聚丙烯树脂放入混合机中，再放入称量的0 30%的抗冲击母粒及4 10%的耐候、着色母粒；启动混合机搅拌3 5分钟，出料，待用；将待用料在螺杆挤出机中加热塑化、混炼，加热温度为190 260°C，螺杆转速190 260转/分钟；经过口模分布，辊筒滚压、冷却，再经切割机构切割，最后制出所需表面形状为光面或磨砂面或橘皮纹等，所需厚度为0. 8 3毫米、所需长度为50 2000毫米、所需宽度为50 1600毫米的板材。所述的聚丙烯树脂为熔融指数在0. 8 18g/10min之间的均聚合物(或称单聚合物)及熔融指数在3 25g/10min之间的无规共聚合物。均聚合物所占比例为60 100%， 无规共聚合物所占比例为0 40%。所述的无机粉末可以是碳酸钙粉，或硫酸钡粉，或滑石粉，或其组合物。所述的偶联剂可以是硅烷偶联剂，或钛酸酯偶联剂，或铝酸酯偶联剂。所述的光稳定剂可以是受阻胺光稳定剂，或复合受阻胺光稳定剂。所述的紫外线吸收剂可以是苯并三唑类，或二苯甲酮类，或氰基丙烯酸酯类。所述的抗氧剂可以是亚磷酸盐类，或受阻酚类，或羟胺类，或内酯类，或其组合物。所述的透明剂可以是DBS类，或有机磷酸盐类。所述的光扩散剂可以是有机娃光扩散剂,或无机粉光扩散剂。所述的着色剂可以是无机颜料，如氧化物和氢氧化物颜料、络合无机颜料、硫化物颜料、娃酸颜料；也可以是有机颜料，如偶氮颜料、杂环颜料。所述的扩散剂可以是乙礤双硬脂酰胺类，或含硅扩散油类。本发明与现有技术相比的优点是具有抗冲击性能好、重量轻、成本低等优势，能有效的克服亚克力灯罩易破损等缺陷，提高灯具的安全性及可靠性，具有广阔的市场应用前景。
具体实施例方式
5
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的目的不限于此。实施例一(黄色灯罩制造)
一、黄色灯罩板材制造工艺组份的重量百分比为聚丙烯树脂72公斤(其熔融指数为 3g/10min的均聚合物),抗冲击母粒20公斤,耐候、着色母粒8公斤。制造工艺将称量的聚丙烯树脂放入混合机中，再放入称量的抗冲击母粒和耐候、 着色母粒，启动混合机搅拌3分钟，出料，待用。将待用物料在螺杆挤出机中加热塑化、混炼，螺杆加热温度为一段220°C，二段230 0C，三段235 °C，四段240 V，五段240 V，六段 245°C;模头温度为215°C，螺杆转速220转/分钟。板材的正面为细磨砂面，底面为粗磨砂面，板材厚度为2. 0±0. 05毫米、长度为648±1.5毫米、宽度为278±1毫米。二、黄色灯罩板材母粒的配制工艺
I、抗冲击母粒的制备抗冲击母粒组份的重量百分比为聚丙烯树脂16公斤(其熔融指数为18g/10min的无规共聚合物)，活化无机粉末4公斤。制备工艺将称量的聚丙烯树脂放入混合机中，再放入称量的活化无机粉末，启动混合机搅拌3分钟，出料，待用。将待用物料在双螺杆挤出机中挤出，水槽冷却，吹风干燥， 切粒，螺杆各区加热温度设置一区210°C，二区230°C，三区240°C，四区230°C，螺杆转速 220转/分钟。2、活化无机粉末的制备组份的重量百分比为纳米碳酸钙粉I. 96公斤，超微细硫酸钡粉I. 96公斤，铝酸酯偶联剂0. 08公斤。活化无机粉末的制备工艺将称量的纳米碳酸钙粉和超微细硫酸钡粉放入高速混合机中，再加入称量的铝酸酯偶联剂，先低速即400转/分钟搅拌3分钟，再高速即2000转 /分钟搅拌，使搅拌温度达到70°C，并维持搅拌10分钟。出料，活化检测合格，待用。3、耐候、黄色母粒的制备耐候、黄色母粒组份的重量百分比为聚丙烯树脂6. 37 公斤(其熔融指数18g/10min的无规共聚合物)，受阻胺光稳定剂0. 4公斤，苯并三唑类紫外线吸收剂0. 3公斤，亚磷酸酯和受阻酚复合抗氧剂0. 3公斤，DBS类透明剂0. 01公斤，有机硅光扩散剂0. 3公斤，偶氮类有机颜料0. 02公斤，钛白粉颜料0. I公斤，乙礤双硬脂酰胺扩散粉0.2公斤。制备工艺将称量的聚丙烯树脂放入混合机中，再放入称量的受阻胺光稳定剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、亚磷酸酯和受阻酚复合抗氧剂、DBS类透明剂、有机硅光扩散剂、偶氮类有机颜料、钛白粉颜料及乙礤双硬脂酰胺扩散粉，启动混合机搅拌3分钟，出料，待用。 将待用物料在双螺杆挤出机中挤出，水槽冷却，吹风干燥，切粒，螺杆各区加热温度设置一区210°C，二区230°C，三区240°C，四区230°C，螺杆转速220转/分钟。三、黄色灯罩板材的后加工工艺将制造出的板材，采用折弯加工工艺，烘烤温度为200°C，烘烤时间为85秒，经折弯工装折弯、冷却定型制造出黄色灯罩。实施例二(白色灯罩制造)
一、白色灯罩板材制造工艺组份的重量百分比为聚丙烯树脂63公斤(其熔融指数为 8g/10min的均聚合物),抗冲击母粒30公斤,耐候、着色母粒7公斤。制造工艺将称量的聚丙烯树脂放入混合机中，再放入称量的抗冲击母粒和耐候、 着色母粒，启动混合机搅拌5分钟，出料，待用。将待用物料在螺杆挤出机中加热塑化、混炼，螺杆加热温度为一段220 0C，二段230 0C，三段235 °C，四段235 V，五段235 V，六段240°C;模头温度为210°C，螺杆转速215转/分钟。板材的正面为细磨砂面，底面为粗磨砂面，板材厚度为2. 5±0. 05毫米、长度为772±1. 5毫米、宽度为650±1. 5毫米。二、白色灯罩板材母粒的配制工艺
I、抗冲击母粒的制备抗冲击母粒组份的重量百分比为聚丙烯树脂23公斤(其熔融指数为llg/10min的均聚合物),活化无机粉末7公斤。制备工艺将称量的聚丙烯树脂放入混合机中，再放入称量的活化无机粉末，启动混合机搅拌3分钟，出料，待用。将待用物料在双螺杆挤出机中挤出，水槽冷却，吹风干燥， 切粒，螺杆各区加热温度设置一区210°C，二区220°C，三区240°C，四区250°C，螺杆转速 225转/分钟。2、活化无机粉末的制备组份的重量百分比为纳米碳酸钙粉2. 94公斤，超白超细滑石粉3. 92公斤，钛酸酯偶联剂0. 14公斤。将称量的纳米碳酸钙粉和超白超细滑石粉放入高速混合机中，再加入称量的钛酸酯偶联剂，先低速即500转/分钟搅拌3分钟，再高速即1800转/分钟搅拌，使搅拌温度达到70°C，并维持搅拌13分钟。出料，活化检测合格，待用。3、耐候、白色母粒的制备耐候、白色母粒组份的重量百分比为聚丙烯树脂5. 468 公斤(其熔融指数llg/10min的均聚合物)，受阻胺光稳定剂0. 4公斤，二苯甲酮类紫外线吸收剂0. 25公斤，羟胺类抗氧剂0. 2公斤，有机磷酸盐类透明剂0. I公斤，有机硅光扩散剂
0.3公斤，钛白粉颜料0. 08公斤，无机增白颜料0. 002公斤，乙礤双硬脂酰胺扩散粉0. 2公斤。制备工艺将称量的聚丙烯树脂放入混合机中，再放入称量的受阻胺光稳定剂、 二苯甲酮类紫外线吸收剂、羟胺类抗氧剂、有机磷酸盐类透明剂、有机硅光扩散剂、钛白粉颜料、无机增白颜料及乙礤双硬脂酰胺扩散粉，启动混合机搅拌3分钟，出料，待用。将待用物料在双螺杆挤出机中挤出，水槽冷却，吹风干燥，切粒，螺杆各区加热温度设置一区 210°C，二区230°C，三区240°C，四区250°C，螺杆转速225转/分钟。三、白色灯罩板材的后加工工艺将制造出的板材，采用吹塑加工工艺，烘烤温度为400°C，烘烤时间为86秒，将烘烤合格的板材放入吹罩模具，经吹泡、成型、冷却定型、切割制造出白色灯罩。实施例三(高白灯罩制造)
一、高白灯罩板材制造工艺组份的重量百分比为聚丙烯树脂70公斤(熔融指数为 9g/10min的均聚合物),抗冲击母粒20公斤,耐候、着色母粒10公斤。制造工艺将称量的聚丙烯树脂放入混合机中，再放入称量的抗冲击母粒和耐候、 着色母粒，启动混合机搅拌5分钟，出料，待用。将待用物料在螺杆挤出机中加热塑化、混炼，螺杆加热温度为一段210°C，二段220 0C，三段225 °C，四段230 V，五段235 V，六段 235°C;模头温度为210°C，螺杆转速200转/分钟。板材的正面为细磨砂面，底面为粗磨砂面，板材厚度为2. 2±0. 05毫米、长度为390±1. 0毫米、宽度为380±1. 0毫米。二、高白灯罩板材母粒的配制工艺
I、抗冲击母粒的制备抗冲击母粒组份的重量百分比为聚丙烯树脂15公斤(熔融指数为25g/10min的无规共聚合物)，活化无机粉末5公斤。制备工艺将称量的聚丙烯树脂放入混合机中，再放入称量的活化无机粉末，启动混合机搅拌3分钟，出料，待用。将待用物料在双螺杆挤出机中挤出，水槽冷却，吹风干燥， 切粒，螺杆各区加热温度设置一区210°C，二区230°C，三区235°C，四区230°C，螺杆转速 210转/分钟。2、活化无机粉末的制备组份的重量百分比为纳米碳酸钙粉4. 95公斤，硅烷偶联剂0. 05公斤。将称量的纳米碳酸钙粉放入高速混合机中，再加入称量的硅烷偶联剂，先低速即 450转/分钟搅拌3分钟，再高速即1900转/分钟搅拌，使搅拌温度达到70°C，并维持搅拌 13分钟。出料，活化检测合格，待用。3、耐候、高白母粒的制备耐候、高白母粒组份的重量百分比为聚丙烯树脂7. 798 公斤(其熔融指数25g/10min的无规共聚合物)，复合受阻胺光稳定剂0. 35公斤，氰基丙烯酸酯类紫外线吸收剂0. 25公斤，内酯类抗氧剂0. 2公斤，无机粉光扩散剂0. 8公斤，无机超白超细锌钡白颜料0. 5公斤，无机增白颜料0. 002公斤，含硅扩散油0. I公斤。制备工艺将称量的聚丙烯树脂放入混合机中，再放入称量的复合受阻胺光稳定剂、氰基丙烯酸酯类紫外线吸收剂、内酯类抗氧剂、无机光扩散剂、无机超白超细锌钡白颜料、无机增白颜料及含硅扩散油，启动混合机搅拌3分钟，出料，待用。将待用物料在双螺杆挤出机中挤出，水槽冷却，吹风干燥，切粒，螺杆各区加热温度设置一区210°C，二区 2300C，三区235°C，四区230°C，螺杆转速210转/分钟。三、高白灯罩板材的后加工工艺将制造出的板材，采用吹塑加工工艺，烘烤温度为350°C，烘烤时间为104秒，将烘烤合格的板材放入吹罩模具，经吹泡、成型、冷却定型、切割制造出超白灯罩。
权利要求
1.一种用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于所述的抗冲击耐候聚丙烯材料包括下列成分聚丙烯树脂60 90%抗冲击母粒0 30%耐候、着色母粒 4 10%上述各成分为重量百分比，其总和不大于100%。
2.根据权利要求I所述的用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于所述的抗冲击母粒包括下列成分聚丙烯树脂60 90%活化无机粉末10 40%上述各成分为重量百分比，其总和不大于100%。
3.根据权利要求I所述的用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于所述的耐候、着色母粒包括下列成分聚丙烯树脂60 9(光稳定剂I 8%紫外线吸收剂I 6%抗氧剂I 5%透明剂0 2%光扩散剂0 8%着色剂0 5%扩散剂I 5%上述各成分为重量百分比，其总和不大于100%。
4.根据权利要求2所述的用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于所述的活化无机粉末包括下列成分无机粉末98 99%偶联剂I 2%上述各成分为重量百分比，其总和不大于100%。
5.一种用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料的制造方法，其特征在于1)抗冲击母粒的制备将称量的60 90%的聚丙烯树脂放入混合机中，再放入称量的 10 40%的活化无机粉末，启动混合机搅拌3 5分钟，出料，待用；将待用物料在双螺杆挤出机中挤出，冷却，造粒，加热温度为210 250°C，螺杆转速190 260转/分钟；2)活化无机粉末的制备将称量的98 99%的无机粉末放入高速混合机中，再加入称量的I 2%的偶联剂，先低速即400 500转/分钟搅拌3 5分钟，再高速即1800 2000转/分钟搅拌，使搅拌温度达到70 80°C，并维持搅拌10 15分钟，出料，活化检测， 待用；3)耐候、着色母粒的制备将称量的60 90%的聚丙烯树脂放入混合机中，再放入称量的I 8%的光稳定剂、I 6%的紫外线吸收剂、I 5%的抗氧剂、0 2%的透明剂、0 8% 的光扩散剂、0 5%的着色剂及I 5%的扩散剂，启动混合机搅拌3 5分钟，出料，待用； 将待用料在双螺杆挤出机中挤出，冷却，造粒，加热温度为210 250°C，螺杆转速190 260转/分钟；4)将称量的60 90%的聚丙烯树脂放入混合机中，再放入称量的0 30%的抗冲击母粒及4 10%的耐候、着色母粒；启动混合机搅拌3 5分钟，出料，待用；将待用料在螺杆挤出机中加热塑化、混炼，加热温度为190 260°C，螺杆转速190 260转/分钟；经过口模分布，辊筒滚压、冷却，再经切割机构切割，最后制出所需表面形状为光面或磨砂面或橘皮纹等，所需厚度为0. 8 3毫米、所需长度为50 2000毫米、所需宽度为50 1600毫米的板材。
6.根据权利要求1、2、3所述的用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于所述的聚丙烯树脂为熔融指数在0. 8 18g/10min之间的均聚合物(或称单聚合物)及熔融指数在3 25g/10min之间的无规共聚合物,均聚合物所占比例为60 100%,无规共聚合物所占比例为0 40%。
7.根据权利要求4所述的用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于所述的无机粉末可以是碳酸钙粉，或硫酸钡粉，或滑石粉，或其组合物。
8.根据权利要求4所述的用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于所述的偶联剂可以是硅烷偶联剂，或钛酸酯偶联剂，或铝酸酯偶联剂。
9.根据权利要求3所述的用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于所述的光稳定剂可以是受阻胺光稳定剂，或复合受阻胺光稳定剂。
10.根据权利要求3所述的用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于所述的紫外线吸收剂可以是苯并三唑类，或二苯甲酮类，或氰基丙烯酸酯类。
11.根据权利要求3所述的用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于所述的抗氧剂可以是亚磷酸盐，或受阻酚，或羟胺，或内酯，或其组合物。
12.根据权利要求3所述的用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于所述的透明剂可以是DBS类，或有机磷酸盐类。
13.根据权利要求3所述的用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于所述的光扩散剂可以是有机硅光扩散剂，或无机粉光扩散剂。
14.根据权利要求3所述的用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于所述的着色剂可以是无机颜料，如氧化物和氢氧化物颜料、络合无机颜料、硫化物颜料、硅酸颜料；也可以是有机颜料，如偶氮颜料、杂环颜料。
15.根据权利要求3所述的用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料，其特征在于所述的扩散剂可以是乙礤双硬脂酰胺类，或含硅扩散油类。
全文摘要
本发明涉及一种用于灯具的抗冲击耐候聚丙烯材料及其制备方法，其特征在于所述的抗冲击耐候聚丙烯材料包括60～90%的聚丙烯树脂、0～30%的抗冲击母粒及4～10%的耐候、着色母粒。其制备方法为将称量的聚丙烯树脂放入混合机中，再放入称量的抗冲击母粒及耐候、着色母粒；启动混合机搅拌3～5分钟，出料，待用；将待用料在螺杆挤出机中加热塑化、混炼，加热温度为190～260℃，螺杆转速190～260转/分钟；经过口模分布，辊筒滚压、冷却，再经切割机构切割，最后制出所需表面形状为光面或磨砂面或橘皮纹等，所需厚度为0.8～3毫米、所需长度为50～2000毫米、所需宽度为50～1600毫米的板材。该材料制成的板材具有抗冲击性能好、重量轻、成本低等优势，能有效的克服亚克力灯罩易破损等缺陷，提高灯具的安全性及可靠性，具有广阔的市场应用前景。
文档编号C08L23/12GK102604211SQ201210045540
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月25日 优先权日2012年2月25日
发明者曾胜, 朱凤江, 谭永杰, 赖春生, 金重星 申请人:美的集团有限公司