一种超轻高刚聚丙烯改性材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种超轻高刚聚丙烯改性材料。以重量份计，本发明改性材料的原料包括：均聚聚丙烯，100份；纳米无机材料，15～25份；抗氧剂，1～5份；偶联剂，2～5份；分散剂，1～5份；所述的纳米无机材料由滑石粉、碳酸钙和玻璃微珠混合而成，所述的滑石粉的细度为3500～4500目，所述碳酸钙的细度为1000～1500目，所述玻璃微球的直径为15～135um。本发明改性材料具有高强度、高耐热性、轻质的特点，可以解决目前玻璃纤维增强聚丙烯密度过高，易变形的问题。
【专利说明】
一种超轻高刚聚丙烯改性材料
技术领域
[0001] 本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种超轻高刚聚丙烯改性材料。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯作为通用塑料材料之一，具有优良的综合性能、良好的化学稳定性、较好的 成型加工性能和相对低廉的价格;但是聚丙烯存在着强度、模量、硬度低，耐低温冲击强度 差，成型收缩大，易老化等缺点。因此，对其进行改性，以使其能够适应产品的需求。
[0003] 通过玻璃纤维对聚丙烯进行改性，能够提高聚丙烯的强度性能，但是仍存在缺陷， 如目前玻璃纤维增强聚丙烯密度较大，容易出现浮纤和变形现象。
【发明内容】
[0004] 发明目的：本发明的目的在于提供一种超轻高刚聚丙烯改性材料，该改性材料具 有尚强度、尚耐热性、轻质的特点。
[0005] 技术方案：
[0006] -种超轻高刚聚丙烯改性材料，以重量份计，原料包括： 均聚聚丙烯 100份 纳米无机材半:1 15-25份
[0007] 抗氧剂 1~5份 偶联剂 2~5份 分散剂 1~5汾；
[0008] 所述的纳米无机材料由滑石粉、碳酸钙和玻璃微珠混合而成，所述的滑石粉的细 度为3500~4500目，所述碳酸钙的细度为1000~1500目，所述玻璃微球的直径为15~ 135um〇
[0009] 优选的，一种超轻高刚聚丙烯改性材料，以重量份计，原料包括： 均聚聚丙烯 100份 纳米无机材料 15份
[0010] 抗氧剂 3份 偶联剂 3份 分散剂 3份；
[0011] 所述的纳米无机材料由滑石粉、碳酸钙和玻璃微珠混合而成，所述的滑石粉的细 度为4000目，所述碳酸钙的细度为1250目，所述玻璃微球采用3M公司的K1型号。
[0012] 所述的滑石粉、玻璃微珠和碳酸钙的质量比为75:10~15:10~15,优选的，质量比 为75:15:10。
[0013] 所述的均聚聚丙烯由￥?1-630!1、￥?1-1215(：按质量比为80:20~30配制而成 ；优选 的，两者的质量比为80:20。
[0014] 所述的抗氧剂由1010、DLTP按质量比50:40~50配制而成;优选的，两者的质量比 为50:50。
[0015] 所述的偶联剂由了10201和仙11003按质量比为65:30~35配制而成;优选的，两者 的质量比为65:35。
[0016]所述的分散剂为SP-1082。
[0017] 本发明还提供了所述的超轻高刚聚丙烯改性材料的制备方法，包括:将各原料按 配方称量后，置于混合机中共混25~30分钟，然后加入双螺杆挤出机中；通过双螺杆挤出机 与上述原料混炼，在200~230°C经过熔融共混挤出造粒，得到所述的超轻高刚聚丙烯改性 材料。
[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0019] 现有技术中，玻璃纤维增强聚丙烯密度一般为1.14~1.17g/cm3,弯曲模量一般为 3000~4000MPa，热变形温度一般为120~140°C。本发明采用级配无机材料对聚丙烯进行改 性，并对纳米无机材料体系与分散剂和偶联剂体系的设计及优化，改善超细纳米无机材料 的分散性，实现了在材料密度超低的情况下，改性聚丙烯材料具有很高的耐热性，刚性，且 收缩率低(普通聚丙烯的收缩率在1.8~2.5% ;本发明超轻高刚聚丙烯改性材料的收缩率 在0.4~0.6%)不变形，可部分替代玻纤制品，可广泛应用于家用电器、汽车工业等领域。可 以解决目前玻璃纤维增强聚丙烯密度过高，易变形的问题。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。
[0021] 本发明实施例所用的原料来源如下：
[0022] 均聚聚丙烯YPJ-630H、YPJ-1215C:扬子石油化工有限公司；
[0023] 滑石粉:4000目，货号HYT-4000,优托科矿产（昆山）有限公司；
[0024] 碳酸钙：1250目，石家庄宝丰化工有限公司；
[0025]玻璃微珠:货号K1，3M公司；
[0026] 抗氧化剂1010、DLTP:巴斯夫股份公司；
[0027]钛酸酯偶联剂TMC-201:天长市绿色化工助剂厂；
[0028] 硅烷偶联剂KBM1003:日本信越化学；
[0029]分散剂SP-1082,上海哲华化工材料有限公司；
[0030] 双螺杆挤出机:型号TSE-75同向双螺杆挤出机，南京瑞亚挤出机械制造有限公司。 [0031] 实施例1
[0032] -种超轻高刚聚丙烯改性材料，以重量份计，原料组成为： 均聚聚丙烯 100份 纳米无机材料 15份
[0033] 抗氧剂 3份 偶联剂 3份 分散剂 3份；
[0034] 其中，均聚聚丙烯由￥?1-630!1、￥?1-1215(：按质量比为80:20组成 ；
[0035]纳米无机材料由滑石粉、玻璃微珠和碳酸钙按质量比为75:15:10配制而成。
[0036] 抗氧剂由1010、DLTP按质量比50:50配制而成；
[0037] 偶联剂由了]?(：-201和仙11003按质量比为65:35配制而成 ；
[0038]分散剂为 SP-1082。
[0039]将各原料按配方称量后，置于高速混合机中高速(混合速度为300转/min)共混25 ~30分钟，然后加入双螺杆挤出机中准备挤出造粒;通过双螺杆挤出机与上述原料混炼，在 200~230°C经过熔融共混挤出造粒，得到超轻高刚聚丙烯改性材料。造粒过程中按需要调 整螺杆转速(450~480转/分钟)及喂料转速(45~60转/分钟），以控制好生产工艺。
[0040] 双螺杆挤出机加料口到口模各段温度为200 °C、215 °C、220 °C、230 °C、230 °C、230 °C、230°C、220°C、210°C。
[0041] 对试验得到的超轻高刚聚丙烯改性材料进行标准样条制作并测试后，所得数据如 下：
[0042]测试方法:密度:参照ISO 1183非泡沫塑料密度的测定方法；
[0043] 弯曲模量:参照ISO 178塑料.弯曲性能测试；
[0044] 热变形温度:参照ISO 75塑料.负荷热变形温度的测定。
[0045] 表 1
[0046]
[0047]
[0048] 实施例2
[0049] 改变滑石粉、玻璃微珠和碳酸钙的质量比，其余同实施例1，结果见表2。
[0050] 表 2
[0051]
[0052] 对比例1
[0053] 纳米无机材料替换为分别单独使用滑石粉、玻璃微珠或碳酸钙，其余同实施例1。 结果如表3。
[0054] 表 3
[0055]
【主权项】
1. 一种超轻高刚聚丙烯改性材料，其特征在于，以重量份计，原料包括： 均聚聚丙烯 100份 纳米无机材料 15~25份 抗氧剂 1~5份 偶联剂 2~5份 分散剂 1~5份; 所述的纳米无机材料由滑石粉、碳酸钙和玻璃微珠混合而成，所述的滑石粉的细度为 3500~4500目，所述碳酸钙的细度为1000~1500目，所述玻璃微球的直径为15~135um。2. 根据权利要求1所述的超轻高刚聚丙烯改性材料，其特征在于，以重量份计，原料包 括： 均聚聚丙烯 100份 纳米无机材料 15份 抗氧剂 3_份 偶联剂 3份 分散剂 3份。3. 根据权利要求1所述的超轻高刚聚丙烯改性材料，其特征在于，所述的均聚聚丙烯由 丫卩了-630!1、￥?1-1215(：按质量比为80:20~30配制而成。4. 根据权利要求1所述的超轻高刚聚丙烯改性材料，其特征在于，所述的抗氧剂由 1010、01^?按质量比50:40~50配制而成。5. 根据权利要求1所述的超轻高刚聚丙烯改性材料，其特征在于，所述的偶联剂由TMC-201和KBM1003按质量比为65:30~35配制而成。6. 根据权利要求1所述的超轻高刚聚丙烯改性材料，其特征在于，所述的滑石粉、玻璃 微珠和碳酸钙的质量比为75:10~15:10~15。7. 根据权利要求1所述的超轻高刚聚丙烯改性材料，其特征在于，所述的分散剂为SP-1082〇
【文档编号】C08K5/10GK106009256SQ201610353777
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】鲁平才, 赵钎, 戚全辉
【申请人】江苏兆鋆新材料股份有限公司