本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高韧性高稳定性聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术：
聚丙烯塑料具有良好的综合性能，其密度小、价格低，应用非常广泛。在经济建设和人民生活中的地位日益重要。在汽车工业、家用电器、电子、包装及建材、家具等方面具有广泛的应用。目前的一个发展趋势就是以聚丙烯代替工程塑料用于制造汽车、家电、家具等。但是由于聚丙烯属于较脆性塑料，冲击强度较低，限制了其在高抗冲制品方面的应用。现有技术中，为了制备高韧性高稳定性的聚丙烯材料人们进行了广泛的研究，目前一般采用聚丙烯、弹性体，填料等组分组成，弹性体主要有POE、EVA、EPDM 等，填料主要是滑石粉，这种方法可以制备出一定刚性和韧性的的改性聚丙烯， 但聚丙烯中加入这些流动性较差的弹性体时会严重影响材料的流动性；还会采用将聚丙烯塑料与橡胶共混的方法来进一步提高其韧性，如乙丙共聚弹性体增韧聚丙烯(PP/EPR、PP/EPDM) 在现有的橡胶增韧聚丙烯的技术中，但是，在目前的橡塑加工的共混条件下，作为分散相的橡胶粒径难以控制在较小的范围，一般平均橡胶相粒子直径大于0.5μm。若要实现脆韧转变，则需要较大份数的橡胶，从而造成增韧聚丙烯塑料刚性的降低；使得聚丙烯塑料的性能变差。
技术实现要素：
针对现有技术不足，本发明提供一种高韧性高稳定性聚丙烯复合材料及其制备方法，解决了现有技术中聚丙烯复合材料韧性不高、稳定性差的技术问题。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种高韧性高稳定性聚丙烯复合材料，所述高韧性高稳定性聚丙烯复合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯50～70份、成核剂3～6份、玻璃纤维3～6份、矿物填料15～25份、增韧剂1～1.5份、抗氧剂1～1.5份、稳定剂1～1.5份、润滑剂1～1.5份。
优选的，所述聚丙烯的熔体流动速率为1g/10min～4.5g/10min，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、嵌段共聚丙烯中的至少一种。
优选的，所述成核剂为α-成核剂、β-成核剂中的至少一种。
优选的，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸脂类辅助抗氧剂、受阻胺类抗氧剂中的至少一种。
优选的，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1425，所述亚磷酸脂类辅助抗氧剂为抗氧剂168或抗氧剂626，所述受阻胺类抗氧剂为抗氧剂783、抗氧剂622或抗氧剂119中的一种。
优选的，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物中的至少一种。
优选的，所述稳定剂为酚类稳定剂、亚磷酸酯类稳定剂、硫酯类稳定剂中的至少一种。
优选的，所述玻璃纤维长度为20～30mm。
优选的，所述矿物填料为硫酸钡、碳酸钙或云母中的至少一种。
一种高韧性高稳定性聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将聚丙烯、成核剂、玻璃纤维、矿物填料、增韧剂、抗氧剂、稳定剂和润滑剂混合均匀，得到混合物料；
S3、将混合物料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，即可，其中双螺杆挤出机螺杆温度为250～300℃，螺杆转速为450～600r/min。
本发明提供一种高韧性高稳定性聚丙烯复合材料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
本发明高韧性高稳定性聚丙烯复合材料具有性能优良、力学性能均衡、易加工成型等特点，尤其是冲击强度比较高；低收缩，高稳定性；低翘曲，各向异性小； 低蠕变，抗动态疲劳性好；
本发明原料聚丙烯中加入成核剂，能够加快聚合物结晶速度，形成细小致密的球晶颗粒，使分子链在较高温度下具有很快的结晶速度，球晶可以比较规整地成长，数目很多，尺寸很小，不但有利于提高产品的抗冲击强度、屈服强度，而且可以改善产品的外观，缩短注射周期、提高生产率；
本发明原料还加入玻璃纤维、矿物填料，配合其他各个原料共同组配作用下，可以明显提高本发明聚丙烯复合材料的韧性和稳定性；
本发明采用双螺杆挤出工艺制备高韧性高稳定性聚丙烯复合材料，具有流程简单、连续、生产效率高、产品质量稳定的优点，制备的聚丙烯复合材料可用于高强度受力的场合，提高了聚丙烯复合材料的应用价值。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例高韧性高稳定性聚丙烯复合材料由以下重量份的原料制成：均聚聚丙烯50份、α-成核剂3份、玻璃纤维3份、硫酸钡15份、乙烯-辛烯共聚物1份、抗氧剂1份、稳定剂1份、润滑剂1份；
其中均聚聚丙烯的熔体流动速率为1g/10min；
抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂626和抗氧剂622混合而成；
稳定剂为酚类稳定剂、亚磷酸酯类稳定剂和硫酯类稳定剂混合而成；
玻璃纤维长度为20mm；
按照本实施例原料重量份，高韧性高稳定性聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将均聚聚丙烯、α-成核剂、玻璃纤维、硫酸钡、乙烯-辛烯共聚物、抗氧剂、稳定剂和润滑剂混合均匀，得到混合物料；
S3、将混合物料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，即可，其中双螺杆挤出机螺杆温度为250℃，螺杆转速为450r/min。
实施例2：
本实施例高韧性高稳定性聚丙烯复合材料由以下重量份的原料制成：均聚聚丙烯70份、α-成核剂6份、玻璃纤维6份、硫酸钡25份、乙烯-辛烯共聚物1.5份、抗氧剂1.5份、稳定剂1.5份、润滑剂1.5份；
其中均聚聚丙烯的熔体流动速率为4.5g/10min；
抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂626和抗氧剂622混合而成；
稳定剂为酚类稳定剂、亚磷酸酯类稳定剂和硫酯类稳定剂混合而成；
玻璃纤维长度为30mm；
按照本实施例原料重量份，高韧性高稳定性聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将均聚聚丙烯、α-成核剂、玻璃纤维、硫酸钡、乙烯-辛烯共聚物、抗氧剂、稳定剂和润滑剂混合均匀，得到混合物料；
S3、将混合物料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，即可，其中双螺杆挤出机螺杆温度为300℃，螺杆转速为600r/min。
实施例3：
本实施例高韧性高稳定性聚丙烯复合材料由以下重量份的原料制成：嵌段共聚丙烯60份、β-成核剂5份、玻璃纤维4份、碳酸钙20份、乙烯-丙烯共聚物1.3份、抗氧剂1.2份、稳定剂1.2份、润滑剂1.3份；
其中嵌段共聚丙烯的熔体流动速率为2g/10min；
抗氧剂为抗氧剂1425、抗氧剂168和抗氧剂119混合而成；
稳定剂为酚类稳定剂；
玻璃纤维长度为25mm；
按照本实施例原料重量份，高韧性高稳定性聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将嵌段共聚丙烯、β-成核剂、玻璃纤维、碳酸钙、乙烯-丙烯共聚物、抗氧剂、稳定剂、润滑剂和润滑剂混合均匀，得到混合物料；
S3、将混合物料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，即可，其中双螺杆挤出机螺杆温度为270℃，螺杆转速为520r/min。
实施例4：
本实施例高韧性高稳定性聚丙烯复合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯55份、成核剂4份、玻璃纤维3份、矿物填料17份、增韧剂1.1份、抗氧剂1.2份、稳定剂1.4份、润滑剂1.3份；
其中聚丙烯为均聚聚丙烯和嵌段共聚丙烯按照质量比1:2混合而成，混合后的聚丙烯的熔体流动速率为3g/10min；
抗氧剂为抗氧剂626和抗氧剂783按照质量比1:1混合而成；
稳定剂为酚类稳定剂和亚磷酸酯类稳定剂按照摩尔比2:3混合而成；
玻璃纤维长度为22mm；
按照本实施例原料重量份，高韧性高稳定性聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将聚丙烯、成核剂、玻璃纤维、矿物填料、增韧剂、抗氧剂、稳定剂和润滑剂混合均匀，得到混合物料；
S3、将混合物料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，即可，其中双螺杆挤出机螺杆温度为280℃，螺杆转速为540r/min。
实施例5：
本实施例高韧性高稳定性聚丙烯复合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯65份、成核剂5份、玻璃纤维5份、矿物填料23份、增韧剂1.3份、抗氧剂1.4份、稳定剂1.2份、润滑剂1.1份；
其中聚丙烯为均聚聚丙烯和嵌段共聚丙烯按照质量比2:1混合而成，混合后的聚丙烯的熔体流动速率为4g/10min；
成核剂为α-成核剂和β-成核剂按照摩尔比1:1混合而成；
抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂119按照质量比1:2混合而成；
稳定剂为酚类稳定剂和亚磷酸酯类稳定剂按照摩尔比2:1混合而成；
玻璃纤维长度为26mm；
按照本实施例原料重量份，高韧性高稳定性聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将聚丙烯、成核剂、玻璃纤维、矿物填料、增韧剂、抗氧剂、稳定剂和润滑剂混合均匀，得到混合物料；
S3、将混合物料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，即可，其中双螺杆挤出机螺杆温度为300℃，螺杆转速为550r/min。
实施例6：
本实施例高韧性高稳定性聚丙烯复合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯62份、成核剂3份、玻璃纤维4份、矿物填料19份、乙烯-丙烯共聚物1份、抗氧剂1.1份、稳定剂1.2份、润滑剂1.1份；
其中聚丙烯为均聚聚丙烯和嵌段共聚丙烯按照质量比2:3混合而成，混合后的聚丙烯的熔体流动速率为4g/10min；
成核剂为α-成核剂和β-成核剂按照摩尔比2:1混合而成；
抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1425、抗氧剂119、抗氧剂626混合而成；
稳定剂为酚类稳定剂和亚磷酸酯类稳定剂按照摩尔比1:2混合而成；
玻璃纤维长度为28mm；
按照本实施例原料重量份，高韧性高稳定性聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将聚丙烯、成核剂、玻璃纤维、矿物填料、乙烯-丙烯共聚物、抗氧剂、稳定剂和润滑剂混合均匀，得到混合物料；
S3、将混合物料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，即可，其中双螺杆挤出机螺杆温度为255℃，螺杆转速为460r/min。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。