本发明涉及聚丙烯改性
技术领域：
。更具体地说，本发明涉及一种改性聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术：
：聚丙烯因具有很高的综合性能而成为目前发展速度飞快的几大通用塑料之一，但因为其易老化、耐冲击强度差等缺点的存在，严重阻碍了PP在市场的发展及推广。SBS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的三嵌段共聚物，具有较强的协同作用，其柔性链在改性PP时可以填入PP的大球晶中，另外SBS本身就具有的较好的耐摩擦性、拉伸强度、弹性，用SBS弹性体改性PP，两者相互作用、相互补充，使PP的力学性能得到有效的提高。但有研究表明，随着SBS用量增加，经一次熔融挤出的PP/SBS共混体系的抗冲击强度增大，拉伸强度和弯曲性能等呈现下降趋势，维卡软化点缓慢下降。因此，寻找一种既能够保持聚丙烯原本优良的性能，又可以增强其耐候、抗冲等力学性能的聚丙烯复合材料，使其可以满足人们多样化的需求，具有广阔的市场前景。技术实现要素：本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本发明还有一个目的是提供一种耐候性好、抗冲击性能强，拉伸强度和弯曲性能优良的改性聚丙烯复合材料。本发明还有一个目的是提供一种改性聚丙烯复合材料的制备方法，该方法操作简单，能辅助提升改性聚丙烯复合材料的耐候性和抗冲击性能。为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种改性聚丙烯复合材料，包括以重量份计的如下原料制成：聚丙烯70-90份、SBS30-35份、魔芋精粉1.2-1.5份、β-葡聚糖0.5-0.8份、龙骨粉1-2份、松柏灰2-4份、远红外陶瓷粉2-4份、凹凸棒土3-5份、硅灰石粉3-5份、气相白炭黑5-7份、钛白粉5-7份、光稳定剂1.2-1.5份、偶联剂0.8-1.2份、增韧剂3-5份和相容剂4-7份。优选的是，所述的改性聚丙烯复合材料，光稳定剂为紫外线吸收剂UV327与苯并三唑类加受阻胺以质量比为1:3组成。优选的是，所述的改性聚丙烯复合材料，偶联剂为甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，增韧剂为乙烯辛烯共聚物。优选的是，所述的改性聚丙烯复合材料，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，其接枝度为25％-30％。优选的是，所述的改性聚丙烯复合材料，龙骨粉为龙骨经粉碎过400目筛得到，松柏灰为松柏枝燃烧得到的灰粉碎过筛400目得到。本发明还提供了一种改性聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、按重量份称取聚丙烯70-90份、SBS30-35份、魔芋精粉1.2-1.5份、β-葡聚糖0.5-0.8份、龙骨粉1-2份、松柏灰2-4份、远红外陶瓷粉2-4份、凹凸棒土3-5份、硅灰石粉3-5份、气相白炭黑5-7份、钛白粉5-7份、光稳定剂1.2-1.5份、偶联剂0.8-1.2份、增韧剂3-5份和相容剂4-7份；步骤二、将步骤一中各原料混合，经高速搅拌机混合均匀，经双螺杆挤出机一次挤出，经循环水冷却后再经切粒机造粒，烘干，再经双螺杆挤出机二次挤出后造粒即得改性聚丙烯复合材料，两次挤出机料筒各段温度均依次设定为：一区温度220℃、二区温度225℃、三区温度230℃、四区温度220℃、五区温度200℃、六区温度190℃，机头温度210℃，主机频率12.0Hz，切料频率13.0Hz，喂料频率15.0Hz。优选的是，所述的改性聚丙烯复合材料的制备方法，二次挤压之前对造粒后的材料进行采用超声冲击设备超声冲击，超声功率为0.5-1.0KW，频率为15-20Hz，冲击次数为10-15次。本发明至少包括以下有益效果：1)本发明通过添加魔芋精粉、气相白炭黑、β-葡聚糖、龙骨粉和光稳定剂，提高了聚丙烯的耐候性，通过加入松柏灰、远红外陶瓷粉、凹凸棒土、硅灰石粉使得改性聚丙烯材料具有更好的抗冲击性，且本发明的原料中各组分相容性和，分散均匀，使得制备的改性聚丙烯复合材料具有优良的拉伸性能和弯曲性能。2)本发明制备改性聚丙烯复合材料的方法简单，易于操作，通过二次挤压改善了直接添加滑石粉导致的拉伸强度和弯曲性能下降的问题。3)本发明还通过在一次挤压后进行超声冲击，进一步提高了改性聚丙烯复合材料的抗冲击性能。本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。实施例1：一种改性聚丙烯复合材料，包括以重量份计的如下原料制成：聚丙烯70份、SBS30份、魔芋精粉1.2份、β-葡聚糖0.5份、龙骨粉1份、松柏灰2份、远红外陶瓷粉2份、凹凸棒土3份、硅灰石粉3份、气相白炭黑5份、钛白粉5份、光稳定剂1.2份、偶联剂0.8份、增韧剂3份和相容剂4份。其中，龙骨粉为龙骨经粉碎过400目筛得到，松柏灰为松柏枝燃烧得到的灰粉碎过筛400目得到。光稳定剂为紫外吸收剂和/或受阻胺类光稳定剂的混合物。一种改性聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、按重量份称取聚丙烯70份、SBS30份、魔芋精粉1.2份、β-葡聚糖0.5份、龙骨粉1份、松柏灰2份、远红外陶瓷粉2份、凹凸棒土3份、硅灰石粉3份、气相白炭黑5份、钛白粉5份、光稳定剂1.2份、偶联剂0.8份、增韧剂3份和相容剂4份；步骤二、将步骤一中各原料混合，经高速搅拌机混合均匀，经双螺杆挤出机一次挤出，经循环水冷却后再经切粒机造粒，烘干，再经双螺杆挤出机二次挤出后造粒即得改性聚丙烯复合材料，两次挤出机料筒各段温度均依次设定为：一区温度220℃、二区温度225℃、三区温度230℃、四区温度220℃、五区温度200℃、六区温度190℃，机头温度210℃，主机频率12.0Hz，切料频率13.0Hz，喂料频率15.0Hz。实施例2：一种改性聚丙烯复合材料，包括以重量份计的如下原料制成：聚丙烯80份、SBS33份、魔芋精粉1.4份、β-葡聚糖0.65份、龙骨粉1.5份、松柏灰3份、远红外陶瓷粉3份、凹凸棒土4份、硅灰石粉4份、气相白炭黑6份、钛白粉6份、光稳定剂1.4份、偶联剂1.0份、增韧剂4份和相容剂6份。其中，龙骨粉为龙骨经粉碎过400目筛得到，松柏灰为松柏枝燃烧得到的灰粉碎过筛400目得到。光稳定剂为紫外吸收剂和/或受阻胺类光稳定剂的混合物。本实施例的改性聚丙烯复合材料的制备方法同实施例1。实施例3：一种改性聚丙烯复合材料，包括以重量份计的如下原料制成：聚丙烯90份、SBS35份、魔芋精粉1.5份、β-葡聚糖0.8份、龙骨粉2份、松柏灰4份、远红外陶瓷粉4份、凹凸棒土5份、硅灰石粉5份、气相白炭黑7份、钛白粉7份、光稳定剂1.5份、偶联剂1.2份、增韧剂5份和相容剂7份。其中，光稳定剂为紫外线吸收剂UV327与苯并三唑类加受阻胺以质量比为1:3组成。其中，偶联剂为甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，增韧剂为乙烯辛烯共聚物。其中，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，其接枝度为25％-30％。其中，龙骨粉为龙骨经粉碎过400目筛得到，松柏灰为松柏枝燃烧得到的灰粉碎过筛400目得到。本实施例的改性聚丙烯复合材料的制备方法同实施例1。实施例4：在实施例3的基础上，所述的改性聚丙烯复合材料的制备方法，在二次挤压之前对造粒后的材料进行采用超声冲击设备超声冲击，超声功率为0.5-1.0KW，频率为15-20Hz，冲击次数为10-15次。对比例1：一种改性聚丙烯复合材料，包括以重量份计的如下原料制成：聚丙烯90份、SBS35份、钛白粉7份、光稳定剂1.5份、偶联剂1.2份、增韧剂5份和相容剂7份。其中，光稳定剂为紫外线吸收剂UV327与苯并三唑类加受阻胺以质量比为1:3组成。其中，偶联剂为甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，增韧剂为乙烯辛烯共聚物。其中，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，其接枝度为25％-30％。采用一次挤压的方法制备改性聚丙烯复合材料，具体参数同实施例3。对比例2：一种改性聚丙烯复合材料，包括以重量份计的如下原料制成：聚丙烯90份、SBS35份、钛白粉7份、光稳定剂1.5份、偶联剂1.2份、增韧剂5份和相容剂7份。其中，光稳定剂为紫外线吸收剂UV327与苯并三唑类加受阻胺以质量比为1:3组成。其中，偶联剂为甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，增韧剂为乙烯辛烯共聚物。其中，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，其接枝度为25％-30％。采用实施例3的方法制备改性聚丙烯复合材料，具体参数同实施例3。为了说明本发明的改性聚丙烯复合材料的优点，本发明的发明人将实施例3、实施例4、对比例1和对比例2制备的聚丙烯粒子材料在90～100℃鼓风烘箱中干燥2～3小时，然后将干燥好的粒子材料在注射成型机上注射成型制样，并进行以下各项性能检测。耐候性测试：根据ISO4582-2007《塑料暴露于透过玻璃的日光、自然风化或实验室光源以后颜色改变和性能变化的测定》方法进行老化试验3000小时，其中实施例3和实施例4的色差远小于1，而对比例1和对比例2的色差远大于1，表明本发明的方法得到的改性聚丙烯复合材料的耐候性好于对比例1和对比例2；物理性能测试结果见表1，具体测试方法如下：(1)简支梁冲击强度测试：按ISO179-1-2000标准进行，试样尺寸为80×10×4mm，缺口深度为试样厚度的三分之一。(2)拉伸性能测试：采用国标GB/T1040-2006《塑料拉伸试验方法》测试拉伸强度、断裂伸长率性能。(3)弯曲性能测试：采用GB9341-2008《塑料弯曲性能试验方法》测试弯曲强度和弯曲模量。(4)热变形温度性能测试：采用国标GB/T1634-2004《塑料弯曲负载热变形温度试验方法》测试热变形温度性能。由表1可知，本发明的实施例3和实施例4的方法得到的改性聚丙烯复合材料相比对比例1和对比例2，其物理性能各项指标均远远高出，而由对比例2和对比例1的结果可以看出，二次挤压比一次挤压的物理性能各项指标要高。表1不同实施例制备的测试结果测试项目单位实施例3实施例4对比例1对比例2简支梁缺口冲击强度KJ/m289946574拉伸强度MPa44482229断裂伸长率％76805060弯曲模量MPa148815248501179弯曲强度MPa41442533热变形温(1.8MPa)℃118122108111尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。当前第1页1 2 3