一种低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于材料领域，尤其是涉及一种低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 云母粉是一种层状结构的硅酸盐，结构由两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体构 成的复式硅氧层。解理完全，可劈成极薄的片状，片厚可达lum以下(理论上可削成O.OOlum) 径厚比大；云母粉属于单斜晶体，晶体为鳞片状，具丝絹光泽（白云母呈玻璃光泽），纯块呈 灰色、白色等，径厚比>80，比重2.6-2.7，硬度2-3，富弹性，可弯曲，抗磨性和耐磨性好。
[0003] 塑料本身的刚性很有限。不少填料(如滑石粉）的机械强度也很低，而云母是花岗 岩的成分之一，其强度和机械强度很大。所以塑料中加入云母粉做填充，增强效果特别明 显。
[0004] 在充填聚丙烯材料生产和加工过程中，因原材料引入、螺杆剪切、高温降解等因 素，会引入或产生许多小分子有机物，这些小分子有机物容易挥发，从而导致材料产生较难 闻的气味。尤其是使用在乘用车上的材料，较大的气味不仅仅会使乘车人产生不悦的感觉， 更对乘车人健康产生较大的影响。
[0005] 为了使云母粉与聚丙烯更好的相容，提高材料的刚性，往往会在体系中添加相容 剂和偶联剂，这些助剂的加入在提高材料机械性能的同时，也会将一些易挥发、气味大的小 分子物质引入体系中。故寻找一种能够解决气味问题，又不影响材料机械性能方法是一个 重大的研究课题。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明旨在提出一种低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料及其制备 方法，通过在生产过程中添加气味吸附剂，通过物理吸附的方式可以有效的降低材料的气 味，同时也可以使材料的刚性得以维持。
[0007] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0008] -种低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料，由包括如下重量份的原料制成： 高刚聚丙烯 40-70份， 云母粉 25-55份， 相容剂 5-20份， 气味吸附剂 2-5份:，
[0009] 偶联剂 0.1-1份， 色母粒 1-2份:， 主抗氧剂 0.2-0.4份， 辅助抗氧剂 0.2-Q.4份。：
[0010] 进一步，所述的高刚聚丙烯的弯曲模量为1800MPa-2200MPa;所述的高刚聚丙烯为 均聚高刚聚丙烯。高刚聚丙烯的熔体流动为30-50g/10min，测试温度为230°C，测试砝码重 量为 2.16kg。
[0011] 进一步，所述的气味吸附剂为硅藻土、分子筛、发泡聚丙烯中的一种或两种以上。 其中，硅藻土吸附孔粒径为300-500目，分子筛吸附孔粒径为200-400目，发泡聚丙烯吸附孔 粒径为400-600目。
[0012]进一步，所述的云母粉的粒径为20目-50目；所述的云母粉选择未经表面处理的片 状云母粉。片状的云母粉的加入可以显著的提高材料的机械性能。
[0013] 进一步，所述的相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)。聚丙烯接枝马来酸酐 的接枝率为0.3-1.2%，其熔体流动速率为30-100g/10min(190°C，2.16kg)，马来酸酐接枝 物的引入，可以增强云母粉与聚丙烯材料的相容性，从而提高材料的机械性能。
[0014] 进一步，所述的偶联剂为硅烷偶联剂。硅烷偶联剂是由硅氯仿(HSiCl3)和带有反 应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成，再经氨解而得
[0015] 进一步，所述的主抗氧剂为受阻酚类氧化剂。主抗氧剂可以为抗氧剂1010,其成份 为四[β-(3,5_二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0016] 进一步，所述的辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。辅助抗氧剂可以为抗氧剂168， 其成份为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
[0017] 一种所述的低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：
[0018] (1)将高刚聚丙烯、相容剂、气味吸附剂、色母粒、主抗氧剂、辅助抗氧剂放入高混 机，混合l_3min，混合均匀后得到预混料；
[0019] (2)将云母粉和偶联剂放入低混机，混合l-3min，混合均匀后得到预混后云母粉； [0020] (3)将预混料放入双螺杆挤出机的主喂料口，从侧喂料口加入预混后的云母粉，进 行熔融挤出，造粒干燥，得到低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料。
[0021] 进一步，所述的双螺杆挤出机的一区温度为80-120°C，二区温度为190-210°c，三 区温度为210_230°C，四区温度为210-230°C，五区温度为210-230°C，六区温度为210-230 °C，七区温度为210-230°c，八区温度为210-230°c，九区温度为210-230°c，主机转速为250-600转/分钟;双螺杆挤出机的长径比为40:1。
[0022]相对于现有技术，本发明所述的低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料及其制备 方法具有以下优势：
[0023] (1)本发明所述的低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料在云母粉填充聚丙烯体 系中使用相容剂及偶联剂等材料，显著的提高了材料的机械性能。
[0024] (2)本发明所述的低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料在体系中加入气味吸附 剂，通过物理吸附作用，使体系中的小分子被吸附，从而有效的除去材料的气味。
[0025] (3)本发明所述的低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料的制备方法采用云母粉 侧喂的方式，可以有效的减少云母粉在螺杆中被破碎的情况，从而使其更好的提高材料的 刚性。
【具体实施方式】
[0026] 除非另外说明，本文中所用的术语均具有本领域技术人员常规理解的含义，为了 便于理解本发明，将本文中使用的一些术语进行了下述定义。
[0027] 所有的数字标识，例如PH、温度、时间、浓度，包括范围，都是近似值。要了解，虽然 不总是明确的叙述所有的数字标识之前都加上术语"约"。同时也要了解，虽然不总是明确 的叙述，本文中描述的试剂仅仅是示例，其等价物是本领域已知的。
[0028] 下面结合实施例来详细说明本发明。
[0029] 实施例1
[0030] -种低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料，由包括如下重量份的原料制成:高刚 聚丙烯50份，云母粉41份，聚丙烯接枝马来酸酐5份，硅藻土 1份，分子筛1份，硅烷偶联剂0.4 份，色母粒1份，抗氧剂10100.3份，抗氧剂1680.3份。
[0031]所述的低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：
[0032] (1)将高刚聚丙烯、相容剂、气味吸附剂、色母粒、主抗氧剂、辅助抗氧剂放入高混 机，混合均匀后得到预混料；
[0033] (2)将云母粉和偶联剂放入低混机，混合均匀后得到预混后云母粉；
[0034] (3)将预混料放入双螺杆挤出机的主喂料口，从侧喂料口加入预混后的云母粉，双 螺杆挤出机的一区温度为80°C，二区温度为190°C，三区温度为230°C，四区温度为230°C，五 区温