一种耐刮擦聚丙烯材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料领域，特别涉及一种耐刮擦聚丙烯材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯，是一种由丙烯聚合制得的热塑性树脂，为无毒、无臭、无味的乳白色高结 晶的聚合物，它对水特别稳定，在水中的吸水率仅为0. 01%，分子量约8万-15万。
[0003] 聚丙烯成型性好、但收缩率大，很难满足制备尺寸精度较高零件的要求，同时其成 品表面光泽好，易于着色；聚丙烯具有良好的加工性能、力学性能以及价格低廉等特点，因 而被广泛用于化工、化纤、包装、家电等行业。但由于其表面容易因刮擦产生刮花的现象，不 能长久保持表面影响着表面的美观性，这大大限制了聚丙烯材料的应用范围。
[0004] 聚丙烯力学性能在塑料材料中仍属于偏低的品种，其拉伸强度仅可达到30 MPa或 稍高的水平，通常采用加入玻璃纤维、粉体添加剂或弹性体的方法对PP进行改性。
[0005] 中国专利CN102321218A公开了低气味耐刮擦矿物填充聚丙烯复合物的相容剂及 制备方法，通过加入聚合物树脂、马来酸酐、引发剂、第二单体、抗氧剂、润滑剂，通过双螺杆 挤出机中挤出造粒。制得的聚丙烯复合物的韧性和刚性达到了良好平衡，大幅提高产品表 面抗划伤性能，并具备良好加工性。但由于该材料在室外环境中不具有相应的耐候性能，易 出现老化，影响各方面性能。
【发明内容】
[0006] 针对上述的需求，本发明特别提供了一种耐刮擦聚丙烯材料及其制备方法，该耐 刮擦聚丙烯材料具有优良的力学性能，可用于满足各类耐刮擦塑料的要求。本发明制得的 耐刮擦聚丙烯材料可广泛用于电器外壳、叶片或网格结构。
[0007] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 一种耐刮擦聚丙烯材料，由包含以下重量份的组分制成： 聚丙烯树脂 75-82份， 羧甲基纤维素 6-8份， 相容剂 5-9份， 异丙醇 5-8份， 方解石 4-7份， 石錯油 3-7份， 碳酸镁 1-4份， 2-丙基咪唑 1.5-2份。
[0008] 所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯。
[0009] 所述石蜡油在l〇〇°C下的运动粘度为7-9mm2/s。 一种耐刮擦聚丙烯材料的制备方法，该方法包括以下步骤： (1)称取聚丙烯树脂75-82份、相容剂5-9份、异丙醇5-8份、方解石4-7份、石蜡油3-7 份、碳酸镁1-4份、2-丙基咪唑1. 5-2份，在110-120°C下在高速混料机中共混15-20分钟， 得到共混料； (2)将预先烘干的羧甲基纤维素6-8份自侧喂料口加入双螺杆挤出机，将步骤1的所述 共混料自主喂料口加入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机中熔融挤出，然后逐步冷却，控制冷 却温度依次为220°C、200°C、160°C和110°C后，风冷切粒，得到耐刮擦聚丙烯材料。
[0010] 步骤1中所述高速混料机的转速为1750-1900转/分钟。
[0011] 所述双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区150-170°C，二区180-190°C，三区 200-2KTC，四区 215-225°C。
[0012] 本发明与现有技术相比，其有益效果为： (1)本发明的耐刮擦聚丙烯材料具有良好的力学性能、耐刮擦性，同时，具有较长的使 用寿命。
[0013] (2)本发明的耐刮擦聚丙烯材料加入了羧甲基纤维素，在不同的使用环境中仍能 保持良好的稳定性和耐候性。
[0014] (3)本发明的耐刮擦聚丙烯材料，其制备方法简单，易于工业化生产。
【具体实施方式】
[0015] 以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0016] 实施例1 (1) 称取聚丙烯树脂75kg、马来酸酐接枝聚丙烯5kg、异丙醇5kg、方解石4kg、石錯油 3kg、碳酸镁lkg、2-丙基咪唑1. 5kg，在110°C下在高速混料机中以1750转/分钟共混15 分钟，得到共混料； (2) 将预先烘干的羧甲基纤维素6kg自侧喂料口加入双螺杆挤出机，将步骤1的所述共 混料自主喂料口加入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机中熔融挤出，然后逐步冷却，控制冷却 温度依次为220°C、200°C、160°C和110°C后，风冷切粒，得到耐刮擦聚丙烯材料。
[0017] 其中，石蜡油在100°C下的运动粘度为7mm2/s， 所述双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区150°C，二区180°C，三区200°C，四区 215。。。
[0018] 制得耐刮擦聚丙烯材料的性能测试结果如表1所示。
[0019] 实施例2 (1) 称取聚丙烯树脂75kg、马来酸酐接枝聚乙烯5kg、异丙醇5kg、方解石4kg、石錯油 3kg、碳酸镁lkg、2-丙基咪唑1. 5kg，在110°C下在高速混料机中以1750转/分钟共混15 分钟，得到共混料； (2) 将预先烘干的羧甲基纤维素6kg自侧喂料口加入双螺杆挤出机，将步骤1的所述共 混料自主喂料口加入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机中熔融挤出，然后逐步冷却，控制冷却 温度依次为220°C、200°C、160°C和110°C后，风冷切粒，得到耐刮擦聚丙烯材料。
[0020] 其中，石蜡油在100°C下的运动粘度为7mm2/s， 所述双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区150°C，二区180°C，三区200°C，四区 215。。。
[0021] 制得耐刮擦聚丙烯材料的性能测试结果如表1所示。
[0022] 实施例3 (1) 称取聚丙烯树脂82kg、马来酸酐接枝聚丙烯9kg、异丙醇8kg、方解石7kg、石錯油 7kg、碳酸镁4kg、2-丙基咪唑1. 5kg，在120°C下在高速混料机中以1900转/分钟共混20 分钟，得到共混料； (2) 将预先烘干的羧甲基纤维素8kg自侧喂料口加入双螺杆挤出机，将步骤1的所述共 混料自主喂料口加入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机中熔融挤出，然后逐步冷却，控制冷却 温度依次为220°C、200°C、160°C和110°C后，风冷切粒，得到耐刮擦聚丙烯材料。
[0023] 其中，石蜡油在100°C下的运动粘度为9mm2/s， 所述双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区170°C，二区190°C，三区210°C，四区 225。。。
[0024] 制得耐刮擦聚丙烯材料的性能测试结果如表1所示。
[0025] 实施例4 (1) 称取聚丙烯树脂82kg、马来酸酐接枝聚丙烯9kg、异丙醇8kg、方解石7kg、石錯油 7kg、碳酸镁4kg、2-丙基咪唑2kg，在120°C下在高速混料机中以1900转/分钟共混20分 钟，得到共混料； (2) 将预先烘干的羧甲基纤维素8kg自侧喂料口加入双螺杆挤出机，将步骤1的所述共 混料自主喂料口加入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机中熔融挤出，然后逐步冷却，控制冷却 温度依次为220°C、200°C、160°C和110°C后，风冷切粒，得到耐刮擦聚丙烯材料。
[0026] 其中，石蜡油在100°C下的运动粘度为9mm2/s， 所述双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区170°C，二区190°C，三区210°C，四区 225。。。
[0027] 制得耐刮擦聚丙烯材料的性能测试结果如表1所示。
[0028] 实施例5 (1) 称取聚丙烯树脂80kg、马来酸酐接枝聚乙烯7kg、异丙醇6kg、方解石5kg、石錯油 5kg、碳酸镁3kg、2-丙基咪唑2kg，在115°C下在高速混料机中以1800转/分钟共混20分 钟，得到共混料； (2) 将预先烘干的羧甲基纤维素8kg自侧喂料口加入双螺杆挤出机，将步骤1的所述共 混料自主喂料口加入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机中熔融挤出，然后逐步冷却，控制冷却 温度依次为220°C、200°C、160°C和110°C后，风冷切粒，得到耐刮擦聚丙烯材料。
[0029] 其中，石蜡油在100°C下的运动粘度为9mm2/s， 所述双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区160°C，二区185°C，三区215°C，四区 220。。。
[0030] 制得耐刮擦聚丙烯材料的性能测试结果如表1所示。
[0031]对比例 称取聚丙烯树脂80kg、马来酸酐接枝聚乙烯10kg、羧甲基纤维素8kg、异丙醇6kg、石錯 油5kg和碳酸镁12kg，在115°C下在高速混料机中以1800转/分钟共混20分钟，得到共混 料；将上述共混料自主喂料口加入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机中熔融挤出，然后逐步冷 却，风冷切粒，得到聚丙烯材料，其中所述双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区160°C，二 区 185°C，三区 215°C，四区 220°C。
[0032]表1
【主权项】
1. 一种耐刮擦聚丙烯材料，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成： 聚丙烯树脂 75-82份， 羧甲基纤维素 6-8份， 相容剂 5-9份， 异丙醇 5-8份， 方解石 4-7份， 石錯油 3-7份， 碳酸镁 1-4份， 2-丙基咪唑 1.5-2份。
2. 根据权利要求1所述耐刮擦聚丙烯材料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝 聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯。
3. 根据权利要求1所述耐刮擦聚丙烯材料，其特征在于，所述石蜡油在KKTC下的运动 粘度为7-9mm2/s。
4. 一种耐刮擦聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： (1) 称取聚丙烯树脂75-82份、相容剂5-9份、异丙醇5-8份、方解石4-7份、石蜡油3-7 份、碳酸镁1-4份、2-丙基咪唑1. 5-2份，在110-120°C下在高速混料机中共混15-20分钟， 得到共混料； (2) 将预先烘干的羧甲基纤维素6-8份自侧喂料口加入双螺杆挤出机，将步骤1的所述 共混料自主喂料口加入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机中熔融挤出，然后逐步冷却，控制冷 却温度依次为220°C、200°C、160°C和IKTC后，风冷切粒，得到耐刮擦聚丙烯材料。
5. 根据权利要求4所述耐刮擦聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述高速 混料机的转速为1750-1900转/分钟。
6. 根据权利要求4所述耐刮擦聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出 机的各区温度分别为：一区150-170°C，二区180-190°C，三区200-2KTC，四区215-225°C。
【专利摘要】本发明公开一种耐刮擦聚丙烯材料及其制备方法，该聚丙烯材料，由包含以下重量份的组分制成：聚丙烯树脂75-82份、羧甲基纤维素6-8份、相容剂5-9份、异丙醇5-8份、方解石4-7份、石蜡油3-7份、碳酸镁1-4份和2-丙基咪唑1.5-2份。本发明还提供了该聚丙烯材料的制备方法，包括：将预先烘干的羧甲基纤维素6-8份自侧喂料口加入双螺杆挤出机，将上述其他原料共混后自主喂料口加入双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机中熔融挤出，然后逐步冷却，控制冷却温度依次为220℃、200℃、160℃和110℃后，风冷切粒，得到耐刮擦聚丙烯材料。
【IPC分类】C08K5-3445, C08L51-06, C08K3-26, C08L91-06, C08L23-12, C08K13-02, C08L1-28, B29C47-92
【公开号】CN104650456
【申请号】CN201510056292
【发明人】葛卫平, 陈宗美
【申请人】苏州康华净化系统工程有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月4日