一种低后收缩、高模量、高抗冲的聚丙烯复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种低后收缩、高模量、高抗冲的聚丙烯复合材料，由下列重量百分比的原料组成：聚丙烯50-80%，无机填料10-30%，弹性体增韧剂5-25%，成核剂0-1%，稳定剂0.1-2%，其它添加剂0-5%。本发明的优点是：1、使用乙烯-丁烯共聚物作为弹性体增韧剂，与传统增韧改性聚丙烯相比，后收缩明显减少，具有更好的尺寸稳定性。2、使用成核剂作为材料的结晶促进剂，可以进一步减少聚丙烯材料的后收缩，提高尺寸稳定性。3、使用乙烯-丁烯共聚物作为弹性体增韧剂，与传统增韧改性聚丙烯相比，材料具有更好的低温韧性。
【专利说明】一种低后收缩、高模量、高抗冲的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，具体为一种低后收缩、高模量、高抗冲的聚丙烯复合材料，以及其制备方法；属于聚合物改性和加工领域。
【背景技术】
[0002]汽车及其相关工业近年来得到迅猛发展，各零部件的塑料需求量急剧增长，其中聚丙烯复合材料的用量逐渐占据越来越大的比例。对于汽车用内外饰件而言，零部件加工及组装的精密度越来越高，样件尺寸的容差率越来越低，因此除了需要聚丙烯材料具有足够的刚性和韧性外，同时必须具有足够的尺寸稳定性，使零件经过长时间的运输和储存之后仍能保证安装要求；另外很多零部件还有喷涂、包覆等后续处理的工艺过程，需要在注塑后进行火焰、烘烤等热处理，对材料的尺寸稳定性提出了更高的要求。
[0003]一般来说，聚丙烯材料具有收缩率较大的缺点，未经过改性的聚丙烯材料在注塑后24-48h内会收缩1.8-2.0%左右，经过热处理后会继续收缩0.2-0.3%左右，给注塑件的模具设计及实际生产安装过程带来极大的困难。为了减少聚丙烯材料的收缩率，通常采用添加无机矿物和弹性体增韧剂的方法来实现，但带来的结果是造成材料的韧性或刚性急剧下降，为了同时满足汽车用零部件提出的刚韧平衡的要求，单纯依靠增加填充物或弹性体的方法很难达到目标要求。而传统的增强增韧改性聚丙烯，即使收缩率达到了设计要求，但在热处理后仍会有明显的后收缩，使得原本符合尺寸要求的零部件在烘烤或火焰处理后尺寸明显变小，从而严重影响后续安装和使用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于开发种低后收缩、高模量、高抗冲的聚丙烯复合材料，以达到尺寸稳定性和机械性能俱佳的改性聚丙烯材料。
[0005]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。
[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0007]—种低后收缩、高模量、高抗冲的聚丙烯复合材料，由下列重量百分比的原料组成:
[0008]
【权利要求】
1.一种低后收缩、高模量、高抗冲的聚丙烯复合材料，其特征在于:由下列重量百分比的原料组成:
2.根据权利要求1所述的低后收缩、高模量、高抗冲的聚丙烯复合材料，其特征在于:所述的聚丙烯为在230°C X 2.16kg测试条件下，熔体流动速率在0.5-60g/10min之间的均聚丙烯或嵌段共聚丙烯。其中嵌段共聚丙烯的共聚单体常见为乙烯，其含量在4-10mol%范围内。
3.根据权利要求1所述的低后收缩、高模量、高抗冲的聚丙烯复合材料，其特征在于:所述无机填料为平均粒径0.05-20 u m的无机填料，选自碳酸钙、硫酸钡、二氧化硅、二氧化钛、滑石粉、云母、蒙脱土和高岭土中的一种或两种以上的组合物。
4.根据权利要求3所述的低后收缩、高模量、高抗冲的聚丙烯复合材料，其特征在于:所述无机填料为平均粒径0.5-10 u m的滑石粉。
5.根据权利要求1所述的低后收缩、高模量、高抗冲的聚丙烯复合材料，其特征在于:所述弹性体增韧剂选自聚丁二烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物等中的一种或两种以上的组合物。
6.根据权利要求1所述的低后收缩、高模量、高抗冲的聚丙烯复合材料，其特征在于:所述弹性体增韧剂选自乙烯-丁烯共聚物弹性体，其熔体流动速率在230°C X 2.16kg测试条件下为 0.5-10g/10min。
7.根据权利要求1所述的低后收缩、高模量、高抗冲的聚丙烯复合材料，其特征在于:所述成核剂为二卞叉山梨醇、芳基磷酸酯盐、取代芳基酰胺、取代苯甲酸铝盐和脱氢松香酸皂中的一种或两种以上的组合物。
8.根据权利要求7所述的低后收缩、高模量、高抗冲的聚丙烯复合材料，其特征在于:所述成核剂为芳基磷酸酯盐。
9.根据权利要求1所述的低后收缩、高模量、高抗冲的聚丙烯复合材料，其特征在于:所述稳定剂为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，辅助抗氧剂为亚磷酸盐或酯类抗氧剂。
10.根据权利要求1所述的低后收缩、高模量、高抗冲的聚丙烯复合材料，其特征在于:所述其它添加剂包括着色剂、成核剂、发泡剂、表面活性剂、增塑剂、偶联剂、阻燃剂、光稳定剂、加工助剂、抗静电助剂、抗微生物助剂和润滑剂中的一种或以上的组合物。
11.一种制备权利要求1所述低后收缩、高模量、高抗冲聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于:其步骤如下: D按重量配比称取原料；2)将原料置于高速混合器中干混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；其中螺筒内温度为:一区190-200°C，二区190-210°C，三区190-2 10°C，四区190-210°C，机头190_220°C，双螺杆挤出机转速为100-1000转/分。
【文档编号】B29C47/92GK103724807SQ201310694662
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】张锴, 张鹰, 张祥福, 周文 申请人:浙江普利特新材料有限公司, 重庆普利特新材料有限公司, 上海普利特复合材料股份有限公司