一种高光泽度、高耐温度聚丙烯复合材料及其制备方法与流程

文档序号:21720084发布日期:2020-08-05 01:09阅读:134来源:国知局
本发明属于高分子材料领域,具体涉及一种高光泽度、高耐温度聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
:聚丙烯由于具有优良的力学、耐热性、质轻、耐化学溶剂性、吸水率低以及价格便宜等突出优点,被广泛用于汽车、家用电器、食品、医疗、建筑管材等多个领域;随着国家对节能减排要求的进一步提高及中国汽车产业的高速发展,汽车轻量化已成为汽车节能减排的重要途径,已成为汽车发展的主潮流;薄壁化材料是汽车轻量化发展的重要方向之一;作为汽车外装饰表面积最大的零部件,保险杠的薄壁化已成为各汽车厂家首选的降重方案。薄壁化所面临的问题主要是:必须保证薄壁化后材料的力学性能尤其是刚度不能降低,而且还要求材料具有较高的韧性,达到良好的刚韧平衡;其次薄壁化后材料的流动空间减小,流动阻力增大,因此还需要材料具有较高的流动性;另一方面,除力学性能与流动性外,薄壁化保险杠要求其使用的原材料pp具有“三高“性能,即高流动性、高模量及高韧性;薄壁化材料注塑时是快速充模过程,冷却时间短,不同位置的材料的结晶速度和结晶度很难达到一致,因此注塑后的部件极易产生翘曲变形现象。综上所述,有必要开发出一种低收缩、高模量、高抗冲、高流动聚丙烯复合材料。技术实现要素:本发明克服现有技术中的不足,提供一种高模量、高抗冲、高流动聚丙烯复合材料;该材料具有高模量、高抗冲、高流动的特性,符合车用薄壁化材料的要求,与传统的聚丙烯相比,可以达到更为理想的刚韧平衡,而且制备工艺简单、成本较低,易于进行大规模工业化生产;本发明采用的技术方案如下:其原料按质量百分比计,详细配方如下:共聚聚丙烯52~71.2%无机填充物20~30%增韧剂8~15%润滑剂0.2~1%抗氧剂0.4~1%成核剂0.2-1%。1、共聚聚丙烯至少一种共聚聚丙烯组成;共聚聚丙烯的熔指为30-100g/10min(230℃,2.16kg)。2、所述的填充物是滑石粉母粒、硅灰石母粒、云母粉、晶须中至少一种。3、增韧剂是由乙烯-辛烯的共聚物(poe)、sebs、epdm中至少一种组成。4、润滑剂是聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸钙、ebs和taf中的一种或多种。5、抗氧剂是由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按1:1的比例复配组成。6、成核剂是由有机磷酸盐类成核剂na-11和山梨醇类nx8000至少一种组成。7、所诉制备过程:将共聚聚丙烯、增韧剂、润滑剂、抗氧剂和成核剂按比例加入高速搅拌机混合均匀后,从主喂料加入双螺杆挤出机,无机填充物则从侧位料加入,经熔融混合挤出、拉条水冷切粒后得到高模量、高抗冲、高流动聚丙烯复合材料,加工温度180~200℃。8、本发明的有益效果是:(1)本发明的所制备的薄壁化用聚丙烯材料具有,高刚性,良好的流动性能,优异的抗冲击性能,以及良好的抗翘曲变形和较低的收缩率,与传统材料相比,性能更好,刚韧更为平衡,解决了薄壁化材料容易出现的翘曲变形问题(2)制备工艺简单、成本较低,易于进行大规模工业化生产。具体实施方式一种高模量、高抗冲、高流动聚丙烯复合材料由以下质量百分比组成:共聚聚丙烯52~71.2%无机填充物20~30%增韧剂8~15%润滑剂0.2~1%抗氧剂0.4~1%成核剂0.2-1%。1、优选的,所述的共聚聚丙烯至少一种共聚聚丙烯组成;共聚聚丙烯的熔指为30-100g/10min(230℃,2.16kg)。2、优选的,所述的填充物是滑石粉母粒、硅灰石母粒、云母粉、晶须中至少一种,进一步优选填充物为鹤山佳泉有限公司的滑石粉母粒,粒径为1-15μm,滑石粉的比例为72-75%。3、优选的,所述的增韧剂是由乙烯-辛烯的共聚物(poe)、sebs、epdm中至少一种组成;进一步优选增韧剂为美国陶氏的poe8411。4、优选的,所述的润滑剂是聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸钙、ebs和taf中的一种或多种。5、优选的,所述的抗氧剂是由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按1:1的比例复配组成,进一步优选受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂分别是利安隆的1010和168。6、优选的,所述的润滑剂是聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸钙、ebs和taf中的一种或多种。7、优选的,成核剂是由有机磷酸盐类成核剂na-11和山梨醇类nx8000至少一种组成。进一步优选为日本旭化成的有机磷酸盐类成核剂na-11。8、优选的,所诉制备过程:将共聚聚丙烯、增韧剂、润滑剂、抗氧剂和成核剂按比例加入高速搅拌机混合均匀后,从主喂料加入双螺杆挤出机,无机填充物则从侧位料加入,经熔融混合挤出、拉条水冷切粒后得到高模量、高抗冲、高流动聚丙烯复合材料,加工温度180~200℃。以下通过具体的实施例本本发明的内容作进一步的说明。实施例和对比例的配方组成见表1表1实施例和对比例的配方组成(质量百分比)原料实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1共聚聚丙烯5271.261.857.16471.4增韧剂1581212158无机填充物302025302020成核剂10.20.40.20.3润滑剂10.20.30.30.20.2抗氧剂10.40.50.40.50.4表1中所使用的润滑剂为聚丙烯蜡,无机填充物为5μm的滑石粉母粒增剂为乙烯-辛烯的共聚物poe8411,所使用的抗氧剂为1010和168配比为1:2。将上述原料按照所述配比称量后,加入高速搅拌机混合均匀后,从主喂料加入双螺杆挤出机,无机填充物则从侧位料加入,经熔融混合挤出、拉条水冷切粒后得到高模量、高抗冲、高流动聚丙烯复合材料,加工温度180~200℃。将加工后得到的复合材料通过表二所示的测试标准进行检测,表3为相应实施例和对比例的测试结果。检测项目单位测试标准拉伸强度mpaiso527-2弯曲强度mpaiso178弯曲模量mpaiso178熔指g/10miniso1133收缩率%iso2577悬臂梁缺口冲击强度kj/m2iso180检测项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1拉伸强度25.32623.326.222.824.8弯曲强度38.535.632.838.731.533.6弯曲模量220024862256256820562288熔指264336.8283139.5收缩率0.460.670.490.450.590.74悬臂梁缺口冲击强度30.623.632.527.84221.8是否翘曲变形否否否否否是通过表3可见,由对比例1可知由于没有加入成核剂,材料的收缩率与实施例1-5相比均较高,而且材料发生了翘曲,但是加入后材料的收缩率有明显的降低,翘曲现象改善,整体力学性能有一定的提高,这主要是因为成核剂加速了材料结晶,细化了材料的晶粒,降低了材料的后收缩,提高了材料的尺寸稳定性及力学性能;通过合理的搭配增韧剂与填充物的比例,达到了更好的刚韧平衡。以上所述,仅是本发明的部分实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,本领域的技术人员应当理解,在不脱离本发明技术方案范围内,对技术内容进行些许更动或修饰,成为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。当前第1页12
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