一种超轻聚丙烯增韧塑料及其制备方法
【专利说明】
[0001]
技术领域本发明涉及通用塑料材料，特别是涉及一种超轻聚丙烯增韧塑料及其 制备方法。
【背景技术】 [0002] 聚丙烯作为一种通用塑料，成本低廉，质轻，应用领域相当广泛，尤其是 其在汽车内外饰件及飞机内饰件上的应用越来越多。研究表明，每降低1%的重量，就能节 约1%的燃油。飞机与汽车都是这样，并且飞机每公里单位质量油耗相当大，所以轻质化应 用意义十分显著。作为内饰件，聚丙烯往往都是填充滑石粉，碳酸钙来增大其刚性，提高其 尺寸稳定性和热变形温度，此时，聚丙烯密度都在一个较高值，为0. 95-1. 35g/cm3左右，满 足不了轻质化的需求。现有技术中，也出现了相对轻质的聚丙烯复合材料，但是密度仍然较 高，不够理想，且韧性不够好。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一 种超轻聚丙烯增韧塑料及其制备方法。
[0004] 本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现： 制作一种超轻聚丙烯增韧塑料，包括组份及各自所占的质量百分比如下： 聚丙烯 1%--95%, 玻璃微珠 1%--55%， 发泡剂 0. 1%--4%, 界面改性剂 〇%--10%, 偶联剂 〇%--5%， 润滑剂 0%--5%， 抗氧剂 0%--0.5%，和 增韧剂 0%-35%。 所述玻璃微珠的堆积密度为〇. 05--0. 8g/cm3,所占质量百分比为25%--35% ;所述 增韧剂为Ρ0Ε聚烯烃弹性体、EPDM或SBS，或它们中间任意几种的混合物，所占质量百分比 为5%--15% ;所述聚丙烯所占的质量百分比为26%--69. 9%。
[0005] 所述聚丙烯为分子量从10万--20万的均聚PP、共聚PP或两者的混合物。
[0006] 所述发泡剂的发泡温度在170°C--220°C，所占质量百分比为0. 6%--1. 2%。
[0007] 所述界面改性剂为马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝PP、马来酸酐接枝Ρ0Ε、马来 酸酐接枝SBS或马来酸酐接枝EPDM，或它们中间任意几种的混合物，所占质量百分比为 3%-5%〇
[0008] 所述偶联剂为有机铬络合物、硅烷类、钛酸酯类或铝酸化合物，或它们中间任意几 种的混合物，所占质量百分比为〇. 6%--1. 2%。
[0009] 所述润滑剂可以是EBS、芥酸酰胺、PE蜡、石蜡、硬脂酸、硬脂酸钙或硬脂酸锌，或 它们中间任意几种的混合物，所占质量百分配比为〇. 3%--0. 8%。
[0010] 所述抗氧剂为芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、硫代二丙酸双酯或亚磷酸酯，或 它们中间任意几种的混合物，所长质量百分配比为：〇. 1% -〇. 2%。
[0011] 本发明解决所述技术问题还通过采用以下技术方案来实现： 提出一种超轻聚丙烯增韧塑料的制备方法，包括如下步骤： A. 按配比称量好玻璃微珠，投入110°C-130°C的高混机中共混4-6分钟，再加入按配 比称量好的偶联剂共混4-6分钟； B. 将高混机降温至室温，依次投入按配比称量好的聚丙烯、发泡剂、界面改性剂、润滑 剂、抗氧剂和增韧剂，共混9-12分钟； C. 混合好后将原料投入双螺杆造粒机造粒。
[0012] 同现有技术相比较，本发明超轻聚丙烯增韧塑料及其制备方法的技术效果在于： 1.采用添加发泡剂发泡和填充玻璃微珠的协同功效来得到超低密度聚丙烯，且得到综合物 性良好的聚丙烯，因为发泡不仅降低聚丙烯密度，且还提高韧性；而填充玻璃微珠降低密度 的同时刚性不变，但冲击强度下降厉害，所以二者协同使用；2.适当添加增韧剂来进一步 提升聚丙烯的韧性。
【具体实施方式】
[0013] 本发明超轻聚丙烯增韧塑料的制备方法，包括如下步骤： A. 按配比称量好玻璃微珠，投入110°C_130°C的高混机中共混4-6分钟，再加入按配 比称量好的偶联剂共混4-6分钟； B. 将高混机降温至室温，依次投入按配比称量好的聚丙烯、发泡剂、界面改性剂、润滑 剂、抗氧剂和增韧剂，共混9-12分钟； C. 混合好后将原料投入双螺杆造粒机造粒。
[0014] 工艺温度为：第一区：165°C，第二区：170°C，第三区：175°C，第四区：175°C，第五 区：178°C，第六区：175°C，第七区：173°C，第八区：175°C，第九区：175°C。机头：180°C，主 机转速：300r/m，喂料转速：50r/m。
[0015] 进一步的，本发明公开了所述材料测试结果： 实验条件及测试方法：将造粒好的树脂置于温度90°C的鼓风干燥箱中干燥2小时，在 80T注塑机上制样。冷却放置24小时后测试。测试标准为美国标准，测试温度为25°C。拉 伸强度标准ASTMD638,样条尺寸为57mm*127mm*3. 2mm(有效尺寸)，拉伸速度为5mm/min; 弯曲强度标准：ASTMD790,样条尺寸为127mm*13mm*3. 2mm，弯曲速度为2mm/min;悬臂梁 冲击标准:ASTMD256,样条尺寸为64mm*12. 7mm*3. 2mm，缺口剩余宽度为10. 12mm。密度 测试方法：ASTMD792-00。
[0016] 本发明超轻聚丙烯增韧塑料的组份配方以下述原料为例：聚丙烯为韩国晓星共聚 PP，玻璃微珠为3M的IΜ1 6K型号；发泡剂为AC发泡剂，发泡温度为200°C左右；界面 改性剂为ΜΑΗ-PP，接枝率为1 %;偶联剂为KH-550;润滑剂为硬脂酸钙和PE蜡；抗 氧剂为1010 ;增韧剂为美国埃克森的Ρ0Ε，牌号为740。所用造粒设备为南京瑞亚螺杆直径 35mm型造粒机。
[0017] 参照对比例： 称量好PP1318g，玻璃微珠400g，AC发泡剂0g，MAH-PP80克，偶联剂20克，硬脂酸钙 10克，PE蜡10克，1010抗氧剂2克，增韧剂160克，按前述工艺混合，造粒，测试。测试结 果见最后的列表。
[0018] 实施例1 : 称量好PP1518g，玻璃微珠200g，AC发泡剂20g，MAH-PP60克，偶联剂20克，硬脂酸 钙10克，PE蜡10克，1010抗氧剂2克，增韧剂160克，按前述工艺混合，造粒，测试。测试 结果见最后的列表。
[0019] 实施例2: 称量好PP1298g，玻璃微珠400g，AC发泡剂20g，MAH-PP80克，偶联剂20克，硬脂酸 钙10克，PE蜡10克，1010抗氧剂2克，增韧剂160克，按前述工艺混合，造粒，测试。测试 结果见最后的列表。
[0020] 实施例3 : 称量好PPl〇78g，玻璃微珠600g，AC发泡剂20g，MAH-PP100克，偶联剂20克，硬脂酸 钙10克，PE蜡10克，1010抗氧剂2克，增韧剂160克，按前述工艺混合，造粒，测试。测试 结果见最后的列表。
[0021] 实施例4: 称量好PP1498g，玻璃微珠200g，AC发泡剂40g，MAH-PP60克，偶联剂20克，硬脂酸 钙10克，PE蜡10克，1010抗氧剂2克，增韧剂160克，按前述工艺混合，造粒，测试。测试 结果见最后的列表。
[0022] 实施例5 : 称量好PP1278g，玻璃微珠400g，AC发泡剂40g，MAH-PP80克，偶联剂20克，硬脂酸 钙10克，PE蜡10克，1010抗氧剂2克，增韧剂160克，按前述工艺混合，造粒，测试。测试 结果见最后的列表。
[0023] 实施例6 : 称量好PPl〇58g，玻璃微珠600g，AC发泡剂40g，MAH-PP100克，偶联剂20克，硬脂酸 钙10克，PE蜡10克，1010抗氧剂2克，增韧剂160克，按前述工艺混合，造粒，测试。测试 结果见最后的列表。
[0024] 测试结果：测试方法如
【发明内容】
所述。
[0025] 由上表可知，对比例和实施例2比较得知发泡剂在协助降低聚丙烯密度的同时， 也能提高材料韧性！实施例3是在我们的优选质量百分配比范围内，综合性能良好，比重 很轻，能充分满足实际需求。
[0026] 以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护范围。
【主权项】
1. 一种超轻聚丙烯增韧塑料，其特征在于，包括组份及各自所占的质量百分比如下： 聚丙烯 1%--95%, 玻璃微珠 1%--55%， 发泡剂 0. 1%--4%, 界面改性剂 〇%--10%, 偶联剂 〇%--5%， 润滑剂 0%--5%， 抗氧剂 0%--0.5%，和 增韧剂 0%-35%。2. 如权利要求1所述的超轻聚丙烯增韧塑料，其特征在于：所述玻璃微珠的堆积密度 为0. 05--0. 8g/cm3,所占质量百分比为25%--35% ;所述增韧剂为POE聚烯烃弹性体、 EPDM或SBS，或它们中间任意几种的混合物，所占质量百分比为5%--15% ;所述聚丙烯所 占的质量百分比为26%--69. 9%。3. 如权利要求1所述的超轻聚丙烯增韧塑料，其特征在于：所述聚丙烯为分子量从10 万--20万的均聚PP、共聚PP或两者的混合物。4. 如权利要求1所述的超轻聚丙烯增韧塑料，其特征在于：所述发泡剂的发泡温度在 170°C--220°C，所占质量百分比为0. 6%--1. 2%。5. 如权利要求1所述的超轻聚丙烯增韧塑料，其特征在于：所述界面改性剂为马来酸 酐接枝PE、马来酸酐接枝PP、马来酸酐接枝POE、马来酸酐接枝SBS或马来酸酐接枝EPDM， 或它们中间任意几种的混合物，所占质量百分比为3%--5%。6. 如权利要求1所述的超轻聚丙烯增韧塑料，其特征在于：所述偶联剂为有机铬络 合物、硅烷类、钛酸酯类或铝酸化合物，或它们中间任意几种的混合物，所占质量百分比为0. 6%-1. 2%。7. 如权利要求1所述的超轻聚丙烯增韧塑料，其特征在于：所述润滑剂可以是EBS、芥 酸酰胺、PE蜡、石蜡、硬脂酸、硬脂酸钙或硬脂酸锌，或它们中间任意几种的混合物，所占质 量百分配比为0. 3%--0. 8%。8. 如权利要求1所述的超轻聚丙烯增韧塑料，其特征在于：所述抗氧剂为芳香胺类抗 氧剂、受阻酚类抗氧剂、硫代二丙酸双酯或亚磷酸酯，或它们中间任意几种的混合物，所长 质量百分配比为：〇. 1%--〇. 2%。9. 一种权利要求1至8之任一项所述的超轻聚丙烯增韧塑料的制备方法，其特征在于， 包括如下步骤： A. 按配比称量好玻璃微珠，投入11(TC_130°C的高混机中共混4-6分钟，再加入按配 比称量好的偶联剂共混4-6分钟； B. 将高混机降温至室温，依次投入按配比称量好的聚丙烯、发泡剂、界面改性剂、润滑 剂、抗氧剂和增韧剂，共混9-12分钟； C. 混合好后将原料投入双螺杆造粒机造粒。
【专利摘要】本发明涉及一种超轻聚丙烯增韧塑料，包括组份及各自所占的质量百分比如下：聚丙烯1%——95%，玻璃微珠1%——55%，发泡剂0.1%——4%，界面改性剂0%——10%，偶联剂0%——5%，润滑剂0%——5%，抗氧剂0%——0.5%，和增韧剂0%——35%。同现有技术相比较，本发明能够提供超轻聚丙烯增韧塑料，综合物性良好，韧性好，成本低。
【IPC分类】C08K7/20, B29C47/92, C08L23/14, C08K9/00, C08K5/098, C08K13/06, C08J9/10, C08L51/06, C08L23/08, C08L53/02, C08L23/12, C08L23/16
【公开号】CN105273303
【申请号】CN201410346375
【发明人】赖伴来
【申请人】深圳市联创科技集团有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年7月17日