本发明属于高分子材料改性
技术领域：
，具体涉及发泡材料中使用的发泡母粒以及聚丙烯复合材料，制备该发泡母粒的混合物以及制备方法。
背景技术：
：长玻纤增强聚丙烯复合材料因很好地保留了玻纤的长度而具有不亚于增强型工程塑料(如普通玻纤增强pa6)的卓越性能，如高强度高韧性、良好的尺寸稳定性及优异的耐蠕变性能，且质量轻价格低廉，使得其在建筑、化工、电动工具等领域，尤其是在汽车内外饰领域得到了相关厂商的广泛认可、青睐。长玻纤增强聚丙烯材料是指含有玻纤长度在6～25mm的改性聚丙烯复合材料，英文为longfiberreinforcethermoplasticpolypropylene，简写为lft-pp。与普通玻纤增强聚丙烯材料相比，lft-pp比刚度和比强度高，抗冲性能、耐蠕变性能、耐疲劳性能及尺寸稳定性也都更为优良。但由于聚丙烯材料本身收缩大，无论是普通增强型聚丙烯还是长玻纤增强聚丙烯lft-pp在注塑一些零部件时容易产生缩痕及翘曲，特别是在注塑一些结构比较复杂的大型厚壁制品时，加强筋部位的收缩痕尤为明显。与普通的聚丙烯材料相比，发泡的聚丙烯材料在降低重量、收缩及翘曲方面有着非常明显的竞争优势。但普通聚丙烯材料熔体强度低，在发泡过程中气体容易破孔逸出并且容易造成并泡使泡孔塌陷。高熔体强度聚丙烯(highmeltstrengthpolypropylene,hmspp)因具有长支链结构和较宽的发泡加工温度，可以避免泡孔塌陷而起到稳定泡孔的作用。公开号为cn102675734a的中国专利公开了一种利用超临界co2气体通过微发泡工艺制备短玻纤增强聚丙烯微发泡材料，结果显示降重可达20％，而其它性能影响较小。公开号为cn103102583a的中国专利公开了一种利用高熔体强度聚丙烯hmspp和短玻纤母粒来制备密度小、强度高、泡孔小而致密的微发泡聚丙烯材料。但以上方案采用机械共混的方式直接添加发泡粉和辅助发泡剂会对生产环境造成污染，对工人的健康也极为不利，造成一定的资源浪费，并且可能会存在发气不均的现象而使得产品内部泡孔不均一。技术实现要素：本发明是为了解决上述在机械共混过程中直接添加发泡粉和辅助发泡剂产生的弊端而进行的，目的在于提供一种发泡母粒、使用该发泡母粒发泡得到的聚丙烯复合材料，制备该发泡母粒的混合物以及制备方法。方案一本发明提供了一种发泡母粒，其特征在于，包括以下质量份数的组分：本发明提供的发泡母粒，还可以具有这样的特征：其中，聚乙烯为熔融指数为1～80g/10min的聚乙烯树脂。本发明提供的发泡母粒，还可以具有这样的特征：其中，发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸氢铵、4,4’-氧代双苯磺酰肼、碳酸氢钠、硼氢化钠、对甲苯磺酰肼、柠檬酸、偶氮二异丁腈、n,n’-二亚硝基五次甲基四胺中的一种或更多种的混合物，本发明提供的发泡母粒，还可以具有这样的特征：其中，辅助发泡剂为水杨酸、硬脂酸、硬脂酸锌及氧化锌中的一种或更多种的混合物。本发明提供的发泡母粒，还可以具有这样的特征：其中，抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1098、抗氧剂1076及抗氧剂dltdp中的一种或更多种的混合物。方案二本发明还提供了一种增强聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下质量份数的组分：玻纤增强聚丙烯100份，高熔体强度聚丙烯40～80份，发泡母粒1～10份，发泡母粒为方案一中的发泡母粒。本发明提供的增强聚丙烯复合材料，还可以具有这样的特征：其中，玻纤增强聚丙烯中的玻纤粒子质量占玻纤增强聚丙烯的质量百分比为20％～60％，玻纤增强聚丙烯中的玻纤粒子长度为8～16mm。方案三本发明还提供了一种混合物，其特征在于，包括以下质量份数的组分：其中，聚乙烯为熔融指数为1～80g/10min的聚乙烯树脂，发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸氢铵、4,4’-氧代双苯磺酰肼、碳酸氢钠、硼氢化钠、对甲苯磺酰肼、柠檬酸、偶氮二异丁腈、n,n’-二亚硝基五次甲基四胺中的一种或更多种的混合物，辅助发泡剂为水杨酸、硬脂酸、硬脂酸锌及氧化锌中的一种或跟多种的混合物，润滑剂选自硬脂酸、聚乙烯蜡、硬脂酸钙、石蜡中的一种或更多种的混合物，抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1098、抗氧剂1076及抗氧剂dltdp中的一种或更多种的混合物。方案四本发明还提供了一种混合物，其特征在于，包括以下质量份数的组分：玻纤增强聚丙烯100份，高熔体强度聚丙烯40～80份，发泡母粒1～10份，其中，玻纤增强聚丙烯中的玻纤粒子质量占玻纤增强聚丙烯的质量百分比为20％～60％，玻纤增强聚丙烯中的玻纤粒子长度为8～16mm，发泡母粒包括以下质量份数的组分：聚乙烯为熔融指数为1～80g/10min的聚乙烯树脂，发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸氢铵、4,4’-氧代双苯磺酰肼、碳酸氢钠、硼氢化钠、对甲苯磺酰肼、柠檬酸、偶氮二异丁腈、n,n’-二亚硝基五次甲基四胺中的一种或更多种的混合物，辅助发泡剂为水杨酸、硬脂酸、硬脂酸锌及氧化锌中的一种或更多种的混合物，润滑剂为硬脂酸、聚乙烯蜡、硬脂酸钙、石蜡中的一种或更多种的混合物，抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1098、抗氧剂1076及抗氧剂dltdp中的一种或更多种的混合物。方案五本发明还提供一种上述方案二的增强聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将配方量的玻纤增强聚丙烯、高熔体强度聚丙烯、发泡母粒在混料机中均匀混合；步骤二，将步骤一中均匀混合的物料加到注塑机中，于200℃～250℃条件下微发泡工艺注塑成型，制得增强聚丙烯复合材料。发明的作用与效果根据本发明所提供的发泡母粒，因为事先将发泡剂和辅助发泡剂与聚乙烯结合做成发泡母粒，用来代替以前增强聚丙烯成型发泡时需要现场添加的发泡粉和助发泡剂，克服了原先方案采用机械共混的方式直接添加发泡粉和辅助发泡剂会对生产环境造成污染，对工人的健康有损害，而且会造成资源浪费的弊端。而且由于将聚乙烯、发泡剂、辅助发泡剂、润滑剂、抗氧剂等组分混合制成母粒，成分均一，避免了发泡成型时直接添加导致不均匀而可能会存在发气不均的现象，所以使用发泡母粒能使得产品内部泡孔均一，该复合材料更加容易生产与加工，而且生产车间要也更整洁。根据本发明提供的增强聚丙烯复合材料，由于发泡使用的是上述的发泡母粒所以该复合材料的产品内部泡孔均一，更加容易生产与加工，而且生产车间要也更整洁。而且由于采用玻纤增强聚丙烯和高熔体强度聚丙烯为原料，既避免了普通聚丙烯材料熔体强度低而使得发泡时气孔容易出现破裂及塌陷的加工问题，又因采用了玻纤增强聚丙烯材料而使得复合材料具有优异的强度、韧性、尺寸稳定性及疲劳强度。根据本发明所提供的增强聚丙烯复合材料的制备方法，因为使用了新的发泡母粒，所以微发泡注塑工艺过程简单、容易控制，制得的玻纤增强聚丙烯材料强度高韧性好、重量轻收缩小，适于汽车内饰件、电动工具及其它工业产品上广泛应用。具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例对本发明的技术方案作具体阐述。实施例1一种高强度微发泡玻纤增强聚丙烯复合材料，由以下质量份数的组分组成：30％玻纤增强聚丙烯100份高熔体强度聚丙烯50份聚丙烯发泡母粒3.5份上述的聚丙烯发泡母粒，由以下质量份数的组分组成：聚乙烯为熔融指数为1～80g/10min的聚乙烯树脂。以上各组分混合完全后，采用常规方法工艺进行造粒得到聚丙烯(用)发泡母粒。为了对玻纤增强聚丙烯、高熔体强度聚丙烯、聚丙烯发泡母粒这三种原料进行区分或标识，防止混淆或进行分类，本实施例中聚丙烯发泡母粒的配方中还可以根据情况添加适量的着色剂，便于区分。按照上述质量百分比称取100份的30％长玻纤增强聚丙烯(含波纤质量百分比为30％)、50份的高熔体强度hmspp及3.5份的聚丙烯发泡母粒，将其投入到高速混料机中混合均匀，然后将混合好的物料送入注塑机内，采用微发泡工艺注塑成型，制得高强度微发泡的玻纤增强聚丙烯复合材料产品，注塑温度200℃～250℃。玻纤增强聚丙烯中的玻纤粒子长度为8～16mm。上述实施例中，为了使得发泡注塑顺利进行，也可以使得添加其他助剂，但上述的玻纤增强聚丙烯、高熔体强度聚丙烯、聚丙烯发泡母粒必须按照配方量添加。实施例2一种高强度微发泡玻纤增强聚丙烯复合材料，由以下质量份数的组分组成：30％玻纤增强聚丙烯100份高熔体强度聚丙烯40份聚丙烯发泡母粒7份上述的聚丙烯发泡母粒，由以下质量份数的组分组成：聚乙烯为熔融指数为1～80g/10min的聚乙烯树脂。以上各组分混合完全后，采用常规方法工艺进行造粒得到聚丙烯(用)发泡母粒。为了对玻纤增强聚丙烯、高熔体强度聚丙烯、聚丙烯发泡母粒这三种原料进行区分或标识，防止混淆或进行分类，本实施例中聚丙烯发泡母粒的配方中还可以根据情况添加适量的着色剂，便于区分。按照上述质量百分比称取100份的30％长玻纤增强聚丙烯(含波纤质量百分比为30％)、40份的高熔体强度hmspp及7份的聚丙烯发泡母粒，将其投入到高速混料机中混合均匀，然后将混合好的物料送入注塑机内，采用微发泡工艺注塑成型，制得高强度微发泡的玻纤增强聚丙烯复合材料产品，注塑温度200℃～250℃。玻纤增强聚丙烯中的玻纤粒子长度为8～16mm。上述实施例中，为了使得发泡注塑顺利进行，也可以使得添加其他助剂，但上述的玻纤增强聚丙烯、高熔体强度聚丙烯、聚丙烯发泡母粒必须按照配方量添加。实施例3一种高强度微发泡玻纤增强聚丙烯复合材料，由以下质量份数的组分组成：40％玻纤增强聚丙烯100份高熔体强度聚丙烯30份聚丙烯发泡母粒3份上述的聚丙烯发泡母粒，由以下质量份数的组分组成：聚乙烯为熔融指数为1～80g/10min的聚乙烯树脂。以上各组分混合完全后，采用常规方法工艺进行造粒得到聚丙烯(用)发泡母粒。为了对玻纤增强聚丙烯、高熔体强度聚丙烯、聚丙烯发泡母粒这三种原料进行区分或标识，防止混淆或进行分类，本实施例中聚丙烯发泡母粒的配方中还可以根据情况添加适量的着色剂，便于区分。按照上述质量百分比称取100份的40％长玻纤增强聚丙烯(含波纤质量百分比为40％)、30份的高熔体强度hmspp及3份的聚丙烯发泡母粒，将其投入到高速混料机中混合均匀，然后将混合好的物料送入注塑机内，采用微发泡工艺注塑成型，制得高强度微发泡的玻纤增强聚丙烯复合材料产品，注塑温度200℃～250℃。玻纤增强聚丙烯中的玻纤粒子长度为8～16mm。上述实施例中，为了使得发泡注塑顺利进行，也可以使得添加其他助剂，但上述的玻纤增强聚丙烯、高熔体强度聚丙烯、聚丙烯发泡母粒必须按照配方量添加。实施例4一种高强度微发泡玻纤增强聚丙烯复合材料，由以下质量份数的组分组成：40％玻纤增强聚丙烯100份高熔体强度聚丙烯40份聚丙烯发泡母粒6份上述的聚丙烯发泡母粒，由以下质量份数的组分组成：聚乙烯为熔融指数为1～80g/10min的聚乙烯树脂。以上各组分混合完全后，采用常规方法工艺进行造粒得到聚丙烯(用)发泡母粒。为了对玻纤增强聚丙烯、高熔体强度聚丙烯、聚丙烯发泡母粒这三种原料进行区分或标识，防止混淆或进行分类，本实施例中聚丙烯发泡母粒的配方中还可以根据情况添加适量的着色剂，便于区分。按照上述质量百分比称取100份的40％长玻纤增强聚丙烯(含波纤质量百分比为40％)、40份的高熔体强度hmspp及6份的聚丙烯发泡母粒，将其投入到高速混料机中混合均匀，然后将混合好的物料送入注塑机内，采用微发泡工艺注塑成型，制得高强度微发泡的玻纤增强聚丙烯复合材料产品，注塑温度200℃～250℃。玻纤增强聚丙烯中的玻纤粒子长度为8～16mm。上述实施例中，为了使得发泡注塑顺利进行，也可以使得添加其他助剂，但上述的玻纤增强聚丙烯、高熔体强度聚丙烯、聚丙烯发泡母粒必须按照配方量添加。实施例5一种高强度微发泡玻纤增强聚丙烯复合材料，由以下质量份数的组分组成：50％玻纤增强聚丙烯100份高熔体强度聚丙烯25份聚丙烯发泡母粒2.5份上述的聚丙烯发泡母粒，由以下质量份数的组分组成：聚乙烯为熔融指数为1～80g/10min的聚乙烯树脂。以上各组分混合完全后，采用常规方法工艺进行造粒得到聚丙烯(用)发泡母粒。为了对玻纤增强聚丙烯、高熔体强度聚丙烯、聚丙烯发泡母粒这三种原料进行区分或标识，防止混淆或进行分类，本实施例中聚丙烯发泡母粒的配方中还可以根据情况添加适量的着色剂，便于区分。按照上述质量百分比称取100份的50％长玻纤增强聚丙烯(含波纤质量百分比为50％)、25份的高熔体强度hmspp及2.5份的聚丙烯发泡母粒，将其投入到高速混料机中混合均匀，然后将混合好的物料送入注塑机内，采用微发泡工艺注塑成型，制得高强度微发泡的玻纤增强聚丙烯复合材料产品，注塑温度200℃～250℃。玻纤增强聚丙烯中的玻纤粒子长度为8～16mm。上述实施例中，为了使得发泡注塑顺利进行，也可以使得添加其他助剂，但上述的玻纤增强聚丙烯、高熔体强度聚丙烯、聚丙烯发泡母粒必须按照配方量添加。实施例6一种高强度微发泡玻纤增强聚丙烯复合材料，由以下质量份数的组分组成：50％玻纤增强聚丙烯100份高熔体强度聚丙烯35份聚丙烯发泡母粒5份上述的聚丙烯发泡母粒，由以下质量份数的组分组成：聚乙烯为熔融指数为1～80g/10min的聚乙烯树脂。以上各组分混合完全后，采用常规方法工艺进行造粒得到聚丙烯(用)发泡母粒。为了对玻纤增强聚丙烯、高熔体强度聚丙烯、聚丙烯发泡母粒这三种原料进行区分或标识，防止混淆或进行分类，本实施例中聚丙烯发泡母粒的配方中还可以根据情况添加适量的着色剂，便于区分。按照上述质量百分比称取100份的50％长玻纤增强聚丙烯(含波纤质量百分比为30％)、35份的高熔体强度hmspp及5份的聚丙烯发泡母粒，将其投入到高速混料机中混合均匀，然后将混合好的物料送入注塑机内，采用微发泡工艺注塑成型，制得高强度微发泡的玻纤增强聚丙烯复合材料产品，注塑温度200℃～250℃。玻纤增强聚丙烯中的玻纤粒子长度为8～16mm。上述实施例中，为了使得发泡注塑顺利进行，也可以使得添加其他助剂，但上述的玻纤增强聚丙烯、高熔体强度聚丙烯、聚丙烯发泡母粒必须按照配方量添加。实验总结发泡母粒中使用的发泡剂、辅助发泡剂、润滑剂、抗氧剂都是本行业通用的试剂，都能达到本发明的目的，不影响本发明发明目的的实现。为了达成较好的技术效果，申请人优选以下的种类：聚乙烯为熔融指数为1～80g/10min的聚乙烯树脂，发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸氢铵、4,4’-氧代双苯磺酰肼、碳酸氢钠、硼氢化钠、对甲苯磺酰肼、柠檬酸、偶氮二异丁腈、n,n’-二亚硝基五次甲基四胺中的一种或更多种的混合物，辅助发泡剂为水杨酸、硬脂酸、硬脂酸锌及氧化锌中的一种或更多种的混合物，润滑剂为硬脂酸、聚乙烯蜡、硬脂酸钙、石蜡中的一种或更多种的混合物，抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1098、抗氧剂1076及抗氧剂dltdp中的一种或更多种的混合物。另，按照
发明内容中公开的聚乙烯、发泡剂、辅助发泡剂、润滑剂、抗氧剂的组成都是可以实现的，上述实施例只是一种示例，除其他的组成也是可以实现的。同样的按照
发明内容中公开的玻纤增强聚丙烯、高熔体强度聚丙烯、发泡母粒的组成都是可以实现的，上述实施例只是一种示例，除其他的组成也是可以实现的。为了达成较好的技术效果，申请人优选以下的具体参数：玻纤增强聚丙烯中的玻纤粒子质量占玻纤增强聚丙烯的质量百分比为20％～60％，玻纤增强聚丙烯中的玻纤粒子长度为8～16mm。总之，这些实施案例仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本
技术领域：
的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。性能测试与对比以下表格中列举了上述实施例1到实施例6共6个实施例的组成复合材料组分实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6对照例1对照例2对照例3玻纤增强聚丙烯100100100100100100100100100玻纤含量(百分比)30％30％40％40％50％50％30％40％50％高熔体强度聚丙烯504030402535普通聚丙烯40普通聚丙烯40普通聚丙烯35发泡母粒3.57362.553.532.5发泡母粒组分实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例1实施例3实施例5聚乙烯树脂100100100100100100100100100发泡剂404060556565406065辅助发泡剂65109101061010润滑剂0.80.610.71.51.50.811.5抗氧剂0.40.40.40.40.40.40.40.40.4普通聚丙烯40表示对照组使用的是普通聚丙烯，其余组分和工艺和实施例相同。以下表格中列举6种实施例的性能测试结果。性能指标实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6对照例1对照例2对照例3密度g/cm31.021.001.091.061.161.131.041.111.17拉伸强度mpa7871101961221157094110弯曲强度mpa10610313813216816098125152弯曲模量mpa468045505790564081007980443055707880缺口冲击强度kj/m218.417.621.619.625.523.716.617.922.524h横向收缩率％0.190.190.160.150.150.140.200.160.1624h纵向收缩率％0.690.680.640.630.580.570.710.660.60其中，密度的测试使用的是测试标准为iso1183，拉伸强度的测试使用的是测试标准为iso527，弯曲强度的测试使用的是测试标准为iso178，弯曲模量的测试使用的是测试标准为iso178，缺口冲击强度的测试使用的是测试标准为iso180，24h横向收缩率的测试使用的是测试标准为iso294，24h纵向收缩率的测试使用的是测试标准为iso294。测试结果分析由上表可见，随着玻纤含量的增加，聚丙烯复合材料的强度和韧性都逐渐增加，且材料的纵横向收缩率也越来越低，从而使得产品的尺寸稳定性越来越好。将实施例1、2与对照例1，实施例3、4与对照例2，实施例5、6与对照例3对照比较可知，高熔体强度聚丙烯的添加能显著提升复合物的性能，综合性能较普通聚丙烯有较大的提高。实施例的作用与效果根据本实施例所提供的发泡母粒，因为事先将发泡剂和辅助发泡剂与聚乙烯结合做成发泡母粒，用来代替以前增强聚丙烯成型发泡时需要现场添加的发泡粉和助发泡剂，克服了原先方案采用机械共混的方式直接添加发泡粉和辅助发泡剂会对生产环境造成污染，对工人的健康有损害，而且会造成资源浪费的弊端。而且由于将聚乙烯、发泡剂、辅助发泡剂、润滑剂、抗氧剂等组分混合制成母粒，成分均一，避免了发泡成型时直接添加导致不均匀而可能会存在发气不均的现象，所以使用发泡母粒能使得产品内部泡孔均一，该复合材料更加容易生产与加工，而且生产车间要也更整洁。根据本实施例提供的增强聚丙烯复合材料，由于发泡使用的是上述的发泡母粒所以该复合材料的产品内部泡孔均一，更加容易生产与加工，而且生产车间要也更整洁。而且由于采用玻纤增强聚丙烯和高熔体强度聚丙烯为原料，既避免了普通聚丙烯材料熔体强度低而使得发泡时气孔容易出现破裂及塌陷的加工问题，又因采用了玻纤增强聚丙烯材料而使得复合材料具有优异的强度、韧性、尺寸稳定性及疲劳强度。根据本实施例所提供的增强聚丙烯复合材料的制备方法，因为使用了新的发泡母粒，所以微发泡注塑工艺过程简单、容易控制，制得的玻纤增强聚丙烯材料强度高韧性好、重量轻收缩小，适于汽车内饰件、电动工具及其它工业产品上广泛应用。上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。当前第1页12