专利名称：高回弹改性聚丙烯材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料改性材料及其制造技术，尤其涉及一种高回弹改性聚丙烯材料及其制备方法。
改性聚丙烯材料在日常生活制品中有着非常广泛的应用，例如，在汽车工业、日用化工、体育器械等零件的制作上，再如，国内外生产的大屏幕电视机的把手由于对材料回弹性要求高，以前用聚甲醛来制备，不仅生产成本高，而且加工过程中易分解出对人体有害的气体，为降低生产成本，改善劳动环境，人们努力寻求价廉无害的聚甲醛替代材料应用于电视机把手上及其它场合。国内用CaCO3、滑石土等无机盐填充聚丙烯用以提高抗冲性等，但提高回弹性没有效果[参见《工程塑料应用》94.2.11][《(分成树脂及塑料》94.2.25]。中国专利申请94114802、90103904给出了弹性塑料组合物及其制造方法，以乙烯基或其它烯烃材料与聚丙烯料交联或接枝共聚来提高材料的弹性性能。但还未见有在聚丙烯中填充无机盐用以提高材料的回弹性的文献报道。
本发明的目的是提供一种价廉、加工容易、对环境无害的高回弹性改性聚丙烯材料及其制备方法。
本发明的目的是以下述方案实现的以无机盐在表面活性剂存在的条件下与聚丙烯混合，其特征是所述无机盐是碱土金属硫酸盐，其粒径为1μ-5μ，重量百分比含量为10-40％。碱土金属硫酸盐在硫酸钙、硫酸钡、硫酸锌中选择。碱土金属硫酸盐可以是在硫酸钙、硫酸钡、硫酸锌中的二种以上混合。
本发明高回弹改性聚丙烯材料的制备方法，以干燥的金属盐和聚丙烯料在表面活性剂存在下混合，经双螺杆挤出机造粒，其特征是金属盐为硫酸钡、硫酸钙或其混合组份，其粒径控制在为1μ-5μ，重量百分含量为10-40％，挤出机温度控制在180-230℃。
本发明适用的聚丙烯为有规聚丙烯粒料或粉料，适用的碱土金属硫酸盐为CaSO4、BaSO4、ZnSO4及其复合组份，碱土金属硫酸盐颗粒粒径必须控制为1-5μ，颗粒过大，或由于干燥不好导致颗粒团聚，都会造成颗粒在混合体中分散不匀，制成的改性聚丙烯材料的回弹性能就下降。碱土金属硫酸盐在混合体系中百分含量亦必须控制在一定范围，过低或过高均会导致材料回弹性能下降。
本发明表面活性剂常规的，但优选钛酸酯类表面活性剂、聚醚类表面活性剂、铝酸酯类表面活性剂。
本发明的高回弹改性聚丙烯材料，其成本低、制备工艺简单，材料全部国产化，可工业化生产。该种改性聚丙烯材料回弹性能有明显改善，其它力学性能(如抗冲、拉伸等)满足结构件要求，价格低廉，生产及使用过程均无有害物质产生，可替代昂贵聚甲醛应用于电视机把手上及其它要求高回弹性材料的场合，更能用于有些汽车零件、日用生活品的制造，替代昂贵的工程塑料。
本发明的高回弹改性聚丙烯材料还具有的如下性能1.具有非常好的回弹性能及力学性能，用该材料制的电视机把手可回弹1000次以上，精选的配方在3000次以上，不变形、不断裂，其抗冲及力学性能满足结构件的要求。
2.该种材料的价格不到进口聚甲醛价格的一半，替代聚甲醛应用于生产中可产生显著的经济效益。
3.制备及使用该种材料过程中均不产生有害物质。
以下结合产品及制作工艺的实施例对本发明作进一步说明本发明中碱土金属盐优选硫酸钡，其添加的重量百分比优选为25％-30％，粒径为2-4μ。
实施例1.将干燥处理后的F401聚丙烯粒料和20％(重量百分比，下同)的颗粒粒径(平均粒径)约3μ的BaSO4在低分子量聚醚型表面活性剂存在下混合均匀，送入双螺杆挤出机造粒，挤出机温度控制在180-230℃，经自然冷却，切粒。取此种制备的改性聚丙烯粒料注塑25寸电视机的把手，经回弹测试，回弹次数1200不变形，能完全回复。(对比例，未经改性F401聚丙烯同等条件下，回弹次数100，即变形，不能完全回复)。回弹性的测试采用机械寿命测试机进行测试，开门行程为20mm，冲击频率为20次/min，下述实施例相同。
实施例2.将干燥处理后的F401聚丙烯粒料和20％的颗粒粒径约5μ的CaSO4在钛酸酯存在下混合均匀，送入双螺杆挤出机造粒，挤出机温度控制在180-200℃，经自然冷却、切粒。取此种制备的改性聚丙烯粒料注塑25寸电视机的把手，经回弹测试，回弹次数1000不变形，能完全回复。
实施例3.将干燥处理后的F401聚丙烯粒料和28％的颗粒粒径约3μ的BaSO4在一定量偶联剂TTOPP-38S存在下混合均匀，送入双螺杆挤出机造粒，挤出机温度控制在200-230℃，经自然冷却，切粒。取此种制备的改性聚丙烯粒料注塑25寸电视机的把手，经回弹测试，回弹次数2600不变形，能完全回复。
实施例4.将干燥处理后的F401聚丙烯粒料和35％的颗粒粒径约3μ的BaSO4在一定量TTOPP-38S存在下混合均匀，送入双螺杆挤出机造粒，挤出机温度控制在180-230℃，经自然冷却，切粒。取此种制备的改性聚丙烯粒料注塑25寸电视机的把手，经回弹测试，回弹次数1400-1500不变形，能完全回复。
实施例5.将干燥处理后的F401聚丙烯粒料和20％的颗粒粒径约5μ的BaSO4在一定量TTOPP-38S存在下混合均匀，送入双螺杆挤出机造粒，挤出机温度控制在180-230℃，经自然冷却，切粒。取此种制备的改性聚丙烯粒料注塑25寸电视机的把手，经回弹测试，回弹次数1000不变形。
实施例6.将干燥处理后的F401聚丙烯粒料和颗粒粒径约3μ的BaSO4及相同重量的颗粒粒径为5μ的CaCO3组合成25％的配方，在一定量TTOPP-38S存在下混合均匀，送入双螺杆挤出机造粒，挤出机温度控制在200℃，经自然冷却，切粒。取此种制备的改性聚丙烯粒料注塑25寸电视机的把手，经回弹测试，回弹次数1000不变形。
权利要求
1.一种高回弹改性聚丙烯材料 以无机盐在表面活性剂存在的条件下与聚丙烯混合，其特征是所述无机盐是碱土金属硫酸盐，其粒径为1μ-5μ，重量百分比含量为10-40％。
2.由权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征是所述碱土金属硫酸盐在硫酸钙、硫酸钡、硫酸锌中选择。
3.由权利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征是所述碱土金属硫酸盐可以是在硫酸钙、硫酸钡、硫酸锌中的二种以上混合。
4.由权利要求1、2所述的改性聚丙烯材料，其特征是所述碱土金属盐为硫酸钡，添加的重量百分比为25％-30％，粒径为2-4μ。
5.由权利要求1、2所述的改性聚丙烯材料，其特征是所述碱土金属硫酸钙添加的重量百分比为25-30％，粒径为4-5μ。
6.由权利要求3所述的改性聚丙烯材料，其特征是所述碱土金属盐为硫酸钡与硫酸钙1∶1的比例添加，且重量百分比为25-28％，粒径为3-4μ。
7.由权利要求1、2所述的改性聚丙烯材料，其特征是所述聚丙烯为有规粒料或粉料。
8.一种高回弹改性聚丙烯材料的制备方法，以干燥的金属盐和聚丙烯料在表面活性剂存在下混合，经双螺杆挤出机造粒，其特征是金属盐为硫酸钡、硫酸钙或其混合组份，其粒径控制在为1μ-5μ，重量百分含量为10-40％，挤出机温度控制在180-230℃。
全文摘要
一种高回弹改性聚丙烯材料及其制法，以无机盐在表面活性剂存在的条件下聚丙烯混合，其特征是所述无机盐是碱土金属硫酸盐，其粒径为1μ-5μ，重量百分比含量为10-40％。所述碱土金属硫酸盐在硫酸钙、硫酸钡、硫酸锌中选择。本发明的高回弹改性聚丙烯材料，其成本低、制备工艺简单，材料全部国产化，可工业化生产。该种改性聚丙烯材料回弹性能有明显改善，其它力学性能(如抗冲、拉伸等)满足结构件要求，价格低廉，生产及使用过程均无有害物质产生。
文档编号C08K3/00GK1158339SQ9611724
公开日1997年9月3日 申请日期1996年12月31日 优先权日1996年12月31日
发明者张金柱 申请人:南京熊猫电子股份有限公司