一种耐蠕变聚丙烯复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种聚丙烯复合材料，具体为一种耐蠕变聚丙烯复合材料，以及这种 复合材料的制备方法，属于聚合物改性和加工领域。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯具有良好的加工性能和物理、化学性能，极低的密度，以及相对低廉的价 格，而被广泛应用与家电与汽车材料，是目前增长速度最快的通用热塑性塑料。但聚丙烯由 于分子链柔性大，耐蠕变性能差。聚丙烯制造的汽车零件由于和金属一起装配，由于和金属 的线膨胀系数差别较大，在温度变化时会出现尺寸偏差导致的塑料件承受一定的压力。而 耐蠕变性能较差的聚丙烯会产生蠕变使得在压力下产生永久变形，从而出现装配缝隙变 大，甚至部分功能件会出现装配松动而引发安全问题。
[0003] 过氧化物是常用的聚丙烯断链和聚乙烯交联引发剂，通常制备成母粒(降温母粒） 来使用。由于受氧化时聚丙烯的分子链的叔碳氢易发生链转移而断链，而乙烯分子链则易 发生交联。
[0004] 在汽车用聚丙烯材料中，通常由于韧性要求较高而添加较多的聚乙烯、乙烯-辛烯 共聚物等增韧剂，从而使添加降温母粒造成材料的分子链轻微交联，从而显著提高聚丙烯 材料的耐懦变性能成为可能。
[0005] 中国发明专利CN201110 28443 2.6申请公开了耐蠕变的聚丙烯组合物及其制法，该 专利配合使用成核剂和高长径比填料，使材料具有优良的耐蠕变性能。
[0006] 中国发明专利CN201110422525.0公开了 一种低翘曲、耐蠕变的聚丙烯组合物及其 制备方法，使用相容剂及成核剂，提高了聚丙烯的耐蠕变性能并改善了翘曲性能。
[0007] 中国发明专利CN201310738308.1公开了一种抗蠕变、耐热氧老化的聚丙烯组合物 及其制备方法，使用金属氧化物和β成核剂，改善了聚丙烯材料的蠕变和热氧老化性能。
[0008] 中国发明专利CN201410805899.4公开了抗蠕变、耐低温冲击的聚丙烯组合物及其 制备方法，通过β成核剂改善聚丙稀材料的耐懦变性能。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于开发耐蠕变的改性聚丙烯复合材料，以拓宽聚丙烯耐蠕变的改 性方法。
[0010] 本发明的另一个目的是为了提供这种聚丙烯复合材料的制备方法。
[0011] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0012] -种耐蠕变聚丙烯复合材料，由下列重量百分比的原料组成： 均聚丙稀 0-65%, 共聚丙烯 30-95%， 增韧剂 0-201，
[0013] 无机填料 0-40%， 降温母粒 0. 3-2%， 稳定剂 Q,:2-2:%， 其它添加剂 0-5%:。
[0014] 其中，
[0015] 所述的均聚丙烯为熔体流动速率(230°CX2.16kg)在0.5-60g/10min之间的均聚 丙烯，优选熔体流动速率(23〇1\2.161^)3-4(^/1〇1^11的均聚丙烯。
[0016] 所述的共聚丙烯为熔体流动速率(230°C X 2.16kg)在0.5-60g/10min之间的共聚 丙烯，优选熔体流动速率(23〇1\2.161^)3-4(^/1〇1^11的共聚丙烯。
[0017]所述的增韧剂为任何合适的乙烯-辛烯共聚物（Ρ0Ε)，熔体流动速率（190°CX 2.16kg)S〇.5-50g/10min。
[0018] 所述无机填料为滑石粉、云母、硅灰石等中的一种或以上的组合物，其平均粒径为 1 -20μηι;优选平均粒径为1 -1 Ομπι的滑石粉。
[0019] 所述的降温母粒为聚丙稀载体的过氧化物母粒。优选二叔丁基过氧化物含量1 % 的聚丙烯载体降温母粒。
[0020] 所述稳定剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂，其中主抗氧剂为受阻酚或硫酯类抗氧 剂，包括但不限于3114(化学名称为1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1，3，5-三嗪-2， 4,6[1!1，3!1，5!1]三酮）、1〇1〇(化学名称为四[0-(3,5-二叔丁基4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇 酯）和DSTP(化学名称为硫代二丙酸硬脂醇酯）中的一种或以上的组合物;辅助抗氧剂为亚 磷酸盐或酯类抗氧剂，包括但不限于618(化学名称为双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯）和 168(化学名称为亚磷酸三(2,4_二叔丁基苯)酯）中的一种或两种组合。
[0021] 所述其它添加剂包括本领域技术人员认为所需的着色剂、加工助剂和润滑剂中的 一种或以上的组合物。
[0022]上述耐懦变聚丙稀复合材料的制备方法，其步骤如下：
[0023] 1)按重量配比称取原料；
[0024] 2)将均聚丙烯、共聚丙烯、增韧剂、无机填料、降温母粒、稳定剂和其它添加剂在高 速混合器中干混3-15分钟，将混合后的原料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出后冷却造粒；
[0025] 其中螺筒内温度为：一区 180-220°C，二区 180-220°C，三区 180-220°C，四区 180-220°C，机头180-220°C，双螺杆挤出机转速为100_1000转/分。
[0026]本发明的优点是：
[0027] 1、使用降温母粒使改性聚丙烯材料轻度交联，提高了材料的耐蠕变性能，同时提 高了材料的流动性；
[0028] 2、采用全部从主喂料口进料方式，加强了剪切，提高了增韧剂、降温母粒、无机填 料等的分散效果，同时延长了过氧化物的反应时间，进一步提高了复合材料的性能。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。本发明的范围在权利要求书中提 出，不受这些实施例的限制。
[0030] 在实施例及对比例的复合材料配方中，所用均聚丙烯为熔体流动速率（230°CX 2.16kg)3_40g/10min 的均聚丙稀。
[0031] 所用共聚丙烯为熔体流动速率(23〇1\2.161^)3-4(^/1〇1^11的共聚丙烯。
[0032]所用的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物(Ρ0Ε)，陶氏的Ρ0Ε 8150。
[0033]所用无机填料为平均粒径1-10M1的片状结构的滑石粉。
[0034]所用降温母粒为二叔丁基过氧物含量为1%的降温母粒。
[0035]所用稳定剂为英国ICE公司的Negonox DSTP(化学名称为硫代二丙酸硬脂醇酯）、 Ciba公司的Irganox 1010(化学名称为四[β-(3,5-二叔丁基4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇 酯）、以及(^让3公司的]^瓜;1；'〇8168(化学名称为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯）。
[0036]所用其它添加剂为本领域技术人员认为所需的着色剂、加工助剂、润滑剂中的一 种或以上的组合物。
[0037] 实施例1
[0038] 按重量百分比称取共聚丙烯94.2%、Ρ0Ε 8150为5%、降温母粒为0.3%、Irganox 1010为0· 1%、Igrafos 168为0· 1%、Negonox DSTP为0.3%，在高速混合器中干混5分钟，再 加入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，其中螺筒内温度为：一区180°C，二区205°C，三区220 °C，四区210°C，机头210°C，双螺杆挤出机转速为500转/分。粒子经干燥后在注射成型机上 注射成型制样。
[0039] 实施例2
[0040] 按重量百分比称取共聚丙烯93.5%、Ρ0Ε 8150为5%、降温母粒为1%、 IrganoxlOlO为0· 1%、Igrafos 168为0· 1%、Negonox DSTP为0.3%，在高速混合器中干混5 分钟，再加入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，其中螺筒内温度为:一区180°C，二区205°C，三 区220°C，四区210°C，机头210°C，双螺杆挤出机转速为500转/分。粒子经干燥后在注射成型 机上注射成型制样。
[0041 ] 实施例3
[0042] 按重量百分比称取共聚丙烯92.5%、Ρ0Ε 8150为5%、降温母粒为2%、 IrganoxlOlO为0· 1%、Igrafos 168为0· 1%、Negonox DSTP为0.3%，在高速混合器中干混5 分钟，再加入双螺杆挤出机