本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种耐热透明抗冲pvdf/pp合金材料及其制备方法。
背景技术：
：聚丙烯(pp)具有良好的耐化学稳定行和加工性，价格低廉，所以应用比较广泛。但在某些方面，它的应用受到透明和耐热程度不够的限制。现有的方式是通过添加成核剂，加快pp的结晶速率，使得晶粒尺寸微细化，从而获得pp材料的高透明性。近年来国内外用来提高pp透明性的透明成核剂，不但可以提高制品刚性，而且还可以增加制品的透明度和光泽度。在欧洲，透明pp用于替代聚氯乙烯(pvc)和聚苯乙烯(ps)包装材料，它具有减轻重量和降低成本的潜力。在日本，透明pp在工业容器、医用注射器、录像带和软盘方面得到应用。与ps工业容器制品相比，透明pp在使用过程中出现破损的问题较少，而且它的防潮性能是ps的10倍左右以及密度是ps的85％左右。在饮料杯、cd包装盒、维他命瓶的包装制品方面，透明pp材料比其它材料更有优势。在pp中加入成核剂，结晶过程中会使原有的均相成核变成异相成核，在pp中形成中多个晶核点，使成核作用同时发生，减少结晶时间，使球晶细化。pp冷却过程中形成球晶，而在这些球晶之间很容易形成某种界面，由于可见光在球晶结晶部分与界面间的折射率不相同，易在球晶内部形成光雾，影响pp的透明性。球晶越细微，其粒径就越小，球晶间的界面也就越小，可见光在晶区界面上几乎不发生折射，若晶粒的粒径小于可见光的波长，此时可见光也不发生折射。成核剂加入到pp中作为异相晶核，加快了pp的结晶速度，细化了结晶晶粒，从而减少了可见光的折射和反射，提高了pp的透明度和光泽度。添加透明成核剂，使得pp材料的透明度有所提高，但仍存在冲击偏低的问题。虽然通过添加增韧剂、提高共聚聚丙烯或β成核剂等可以提高聚丙烯材料的冲击性能，但是材料的透明度，刚性和耐热性会降低。在需要耐热的工业容器和微波炉透明窗等方面受到限制。综上所述，寻找一种耐热透明抗冲的聚丙烯材料制备方法显得非常重要。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种耐热透明抗冲pvdf/pp合金材料及其制备方法。本发明所采取的技术方案是：一种耐热透明抗冲pvdf/pp合金材料，是由以下质量百分比的原料组成：88.5～98.3％聚丙烯树脂，1.0～10.0％聚偏氟乙烯树脂，0.2～0.5％润滑剂，0.4～0.6％抗氧剂，0.1～0.4％成核剂。聚丙烯树脂的mfr为(3～50)g/10min。聚偏氟乙烯树脂的mfr为(0.5～5)g/10min。润滑剂为硬脂酸、硬脂酸酯、脂肪酸酰胺、硬脂酸盐、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物中的至少一种。抗氧化剂为抗氧剂1010与抗氧剂168按质量比1：(1～2)组成的复配抗氧剂。成核剂为山梨醇类成核剂，有机磷酸盐类成核剂中的至少一种。一种耐热透明抗冲pvdf/pp合金材料的制备方法，按上述的组成称取原料，混合，挤出，造粒，得到耐热透明抗冲pvdf/pp合金材料。挤出为双螺杆挤出，双螺杆挤出机的参数为：一区温度为180～200℃；二区温度为185～205℃；三区温度为190～210℃；四区温度为185～205℃；五区温度为185～205℃；六区温度为185～205℃；七区温度为180～200℃；八区温度为180～200℃；机头温度200～220℃；物料在双螺杆挤出机中停留时间为0.5～1.5min；真空度-0.04～-0.06mpa。本发明的有益效果是：1、采用pvdf与pp材料做成合金的方式，获得的综合性能比单一pp树脂，比添加透明成核剂改性pp的性能更加优异，尤其是耐热和冲击性能改善明显，可应用于耐热工业容器，洗衣机透明窗等产品；2、本发明的生产工艺简单，操作方便。具体实施方式一种耐热透明抗冲pvdf/pp合金材料，是由以下质量百分比的原料组成：88.5～98.3％聚丙烯树脂，1.0～10.0％聚偏氟乙烯树脂，0.2～0.5％润滑剂，0.4～0.6％抗氧剂，0.1～0.4％成核剂。优选的，一种耐热透明抗冲pvdf/pp合金材料，是由以下质量百分比的原料组成：96～98％聚丙烯树脂，2.0～4.0％聚偏氟乙烯树脂，0.2～0.4％润滑剂，0.4～0.5％抗氧剂，0.2～0.3％成核剂。优选的，聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂，聚丙烯树脂的mfr(熔体质量流动速率)为(3～50)g/10min。优选的，聚偏氟乙烯树脂的mfr为(0.5～5)g/10min。优选的，润滑剂为硬脂酸、硬脂酸酯、脂肪酸酰胺、硬脂酸盐、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物中的至少一种；进一步优选的，润滑剂为硬脂酸钙、乙撑双硬脂酸酰胺(ebs)、季戊四醇双硬脂酸酯(pets)中的至少一种。优选的，抗氧化剂为抗氧剂1010与抗氧剂168按质量比1：(1～2)组成的复配抗氧剂；进一步优选的，抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168按质量比1：1组成的复配抗氧剂。优选的，成核剂为山梨醇类成核剂，有机磷酸盐类成核剂中的至少一种；进一步优选的，成核剂为有机磷酸盐类成核剂；再进一步优选的，成核剂为有机磷酸盐成核剂na-21。一种耐热透明抗冲pvdf/pp合金材料的制备方法，按上述的组成称取原料，混合，挤出，造粒，得到耐热透明抗冲pvdf/pp合金材料。优选的，挤出为双螺杆挤出，双螺杆挤出机的参数为：一区温度为180～200℃；二区温度为185～205℃；三区温度为190～210℃；四区温度为185～205℃；五区温度为185～205℃；六区温度为185～205℃；七区温度为180～200℃；八区温度为180～200℃；机头温度200～220℃；物料在双螺杆挤出机中停留时间为0.5～1.5min；真空度-0.04～-0.06mpa。以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。按质量百分比称取上述的原料，在高速搅拌机上高速搅拌3～5min，达到混合均匀后，将混合均匀的原料投入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出后造粒。其中双螺杆挤出机的转速设定为300～600转/分，挤出机各区温度设定如下：一区温度为180～200℃；二区温度为185～205℃；三区温度为190～210℃；四区温度为185～205℃；五区温度为185～205℃；六区温度为185～205℃；七区温度为180～200℃；八区温度为180～200℃；机头温度200～220℃；物料在双螺杆挤出机中停留时间为0.5～1.5min；真空度-0.04～-0.06mpa。实施例1的组分以及质量份如表1所示，作为对比的对比例1～3也如表1所示。表1耐热透明抗冲pvdf/pp合金材料配方组成(质量份)原料对比例1对比例2对比例3实施例1均聚聚丙烯1001009797聚偏氟乙烯--33透明成核剂-0.25-0.25抗氧剂10100.200.200.200.20抗氧剂1680.200.200.200.20ebs0.300.300.300.30表1中的透明成核剂为日本旭电化公司的产品，牌号为na-21，外观为粉末状。将实施例1与对比例1～3中制得的粒料，按照测试标准注塑成相应样条，然后在21～25℃，相对湿度为45～55％的环境下放置24小时后进行测试。按照iso14782透光率测试方法，测试色板(规格长50mm×宽50mm×厚2mm)的透光率，数值越大，表明材料的透明度越高。按照iso2813光泽度测试方法，测试色板(规格长50mm×宽50mm)表面光泽度，数值越大，表明材料的光泽度越高。实施例和对比例的材料性能测试结果如表2所示。表2耐热透明抗冲pvdf/pp合金材料性能测试项目测试标准对比例1对比例2对比例3实施例1透光率(％)iso1478284899092光泽度(gu)iso281385888788热变形温度(℃)iso75100115107118熔体流动速率(g/10min)iso113315151413拉伸强度(mpa)iso52732403442断裂伸长率(％)iso527>200>200>200>200弯曲强度(mpa)iso17838454248弯曲模量(mpa)iso1781300160014001800悬臂梁缺口冲击强度(kj/m2)iso1804.03.56.58.0与对比例1相比，对比例2和对比例3具有明显优势：1)添加透明成核剂或添加pvdf树脂，透明度均有明显提高，但添加pvdf的透明效果比添加透明成核剂略好；2)添加透明成核剂或pvdf树脂，都能提高材料的力学性能，但添加透明成核剂的力学性能比添加pvdf树脂提高明显；3)添加透明成核剂或pvdf树脂，都能提高材料的表面光泽，但添加透明成核剂的光泽效果比添加pvdf树脂略好；4)添加透明成核剂或pvdf树脂，都能提高材料的耐热性能，但添加透明成核剂的热变形温度比添加pvdf树脂增加显著。在pp中添加少量的pvdf树脂，由于pvdf树脂具有比pp更高的熔点和结晶温度，所以pvdf/pp熔体冷却结晶的过程中，pvdf比pp先结晶，随着温度降低，少量pvdf细小晶体在pp结晶过程中起到晶核的作用，使得pp结晶成核点增加，引起进入同一晶核的pp分子链减少，球晶生长受到限制，晶粒尺寸较小，更加便于可见光透过，故表现为透明度提高。与对比例2和对比例3相比，实施例1采用透明成核剂和pvdf树脂复配，透明度和力学性能均有提高，说明透明成核剂和pvdf树脂两者有协同作用。因为透明成核剂和pvdf树脂均使pp的结晶晶粒尺寸细化，两者复配添加比单一添加得到细小的晶粒尺寸，由于晶粒的粒径小于可见光的波长，可见光不发生折射，故透光度提高更明显，同时结晶更加完善，故结晶度、光泽度和热变形温度相应提高。当前第1页12