一种用于童车主梁聚丙烯材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于童车主梁聚丙烯材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明的原料包括以下重量份的组分：普通共聚聚丙烯40?60份，高结晶共聚聚丙烯20?30份，高熔体强度聚丙烯5?15份，增强剂10?30份，抗氧剂0.2?2份，光稳定剂0.1?0.5份，润滑剂0.3?1份。本发明采用具有超高韧性和延伸率的高熔体强度聚丙烯与具有高刚性的高结晶共聚聚丙烯复合，制备了弯曲模量超过2300MPa，悬臂梁缺口冲击强度超过25KJ/m2，拉伸延伸率超过500%的超高刚韧聚丙烯材料，满足了儿童手推车结构支架对高刚性、高韧性、高延伸率要求，有望在童车用品市场，甚至是汽车、家电行业应用。
【专利说明】
一种用于童车主梁聚丙烯材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法，尤其是一种用于童车主梁聚丙烯 材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
【背景技术】
[0002] 由于质量轻、耐腐蚀、价格低、易于加工，高性能改性高分子材料相比于金属或其 他材料已经在制造业各个领域显示出明显优势，不但提高了生产制造效率、制品便携性，而 且环保。近年来，改性高分子材料在童车领域应用越来越多，无论是内外装饰件，还是功能 与结构件，到处都可以看到改性高分子材料的影子。
[0003] 聚丙烯因其较高性能和低廉成本成为童车部件用量最大、品种最多的改性高分子 材料。童车主梁部件要求材料在车体受到冲击/撞击时，不发生变形。发生破坏时，具有高延 伸率且不断的性能，从而可以保证车内儿童的人身安全。因此，要求材料具有高刚性和抵抗 变形能力的同时还要具有高延伸率成为市场的主要需求。目前，为达到高韧性、高延伸率的 要求，通用的改性方法是在聚丙烯中引入大量热塑性弹性体，增加聚丙烯韧性，提高延伸 率，然而由于大量橡胶组分存在，大大降低了聚丙烯材料原有刚性，极易变形。至今，市场上 的改性聚丙烯材料仍难以达到童车主梁部件材料的要求，此类部件仍以金属或者价格高昂 的工程塑料为主。因此，研制具有高刚性、高韧性、高延伸率聚丙烯新材料具有十分重要的 现实意义。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种具有高刚性和抵 抗变形能力的同时还要具有高延伸率的用于童车主梁聚丙烯材料及其制备方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
[0006] -种童车结构支架聚丙烯材料，原料包括以下重量份的组分：
[0007] 普通共聚聚丙烯40-60份，
[0008]高结晶共聚聚丙烯20-30份，
[0009] 高熔体强度聚丙烯5-15份，
[0010] 增强剂10-30份，
[0011] 抗氧剂0.2-2份，
[0012] 光稳定剂0.1-0.5份，
[0013] 润滑剂0.3-1份。
[0014]更进一步，所述的共聚聚丙烯为乙烯-丙烯共聚物，熔融指数为5-40g/10min;优选 熔融指数为10_20g/10min的共聚聚丙烯；
[0015] 更进一步，所述高熔体强度聚丙烯具有长支链结构且多分散性系数大于4,熔体强 度大于等于18cN;优选分散系数为5,熔体强度为26cN的高熔体强度聚丙烯；
[0016] 更进一步，所述高结晶共聚聚丙烯为结晶度超过70%，在测试方法ISO 528下的弯 曲模量超过1800MPa;优选结晶度为75%，弯曲模量为1850MPa;
[0017] 更进一步，所述增强剂为滑石粉、碳酸钙、云母中的一种，滑石粉粒径超过4000目， 优选5000目粒径滑石粉；云母粒径超过800目，优选粒径为1250目的云母；晶须长径比为 100-150:1，优选长径比为150:1的晶须。
[0018] 更进一步，所述的抗氧剂分为主抗氧剂和辅抗氧剂，重量比是2:3，所述主抗氧剂 选自受阻酚类和硫酯类抗氧剂中的一种，优选主抗氧化剂为1010;辅抗氧剂剂选自亚磷酸 盐类和亚磷酸酯类抗氧剂中的一种，优选辅抗氧化剂为168。
[0019] 更进一步，所述润滑剂为硬脂酸钙、硅酮、硬脂酸酰胺、聚乙烯蜡中的一种，优选硬 脂酸钙。
[0020] 更进一步，所述光稳定剂为光稳定剂3808、光稳定剂770、光稳定剂944中的一种， 优选光稳定剂3808;
[0021] -种用于童车主梁聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
[0022] 步骤一:将普通共聚聚丙烯，高结晶共聚聚丙烯，高熔体强度聚丙烯，抗氧剂，光稳 定剂，润滑剂放入高速混合机中混合3_6min，得到以上诸组分混合物；
[0023] 步骤二:将步骤一中所得到的混合物通过主喂料料斗加入到长径比为44:1的双螺 杆挤出机中，进行啮合混炼;同时，将增强剂通过双螺杆挤出机机筒上的侧喂料口加入到机 筒中，经过挤出、牵条、风干、造粒后制得聚丙烯材料。
[0024] 更进一步，所述步骤二中，双螺杆挤出机料筒温度为I区：160-180°C、II区：210-220°C、IIIg:205-215°C、IVg :210-220°C、Vg:215-225°C、VIg:210-220°C、VIIg:210-220°(：、￥111区：200-210°(：、1父区200-210°(：，螺杆转速60(^/11^11。
[0025]有益效果
[0026]与现有技术相比，本发明具备如下效果：
[0027] 1、本发明米用具有超尚初性和延伸率的尚恪体强度聚丙稀与具有尚刚性的尚结 晶共聚聚丙烯复合，在保证聚丙烯材料刚性同时，显著提高聚丙烯韧性和延伸率;材料弯曲 模量达到2300MPa以上，悬臂梁缺口冲击强度25KJ/m2，断裂延伸率达500%以上，承受大量 载荷时，保证不变形，受到冲击破坏时，表现出了优异抵抗变形能力及延展性，满足童车主 梁支架对聚丙烯材料刚韧两方面要求。
[0028] 2、本发明的制备方法工艺简单，生产成本低，效率高、易于实现工业化。
[0029] 3、本发明采用高熔体强度聚丙烯，显著改善聚丙烯材料韧性和延展性，当材料受 到破坏时，实现材料韧性半断裂，甚至不断裂，保护童车乘用儿童安全。
[0030] 4、本发明采用高结晶共聚聚丙烯，提高材料结晶度，改善材料刚性，提高童车主梁 支架受到撞击破坏时抵抗变形能力。
[0031] 5、本发明采用粒径目数更高矿物或者长径比更大的晶须，有利于提高聚丙烯材料 结晶度及表面硬度，进一步提高童车主梁部件遭受撞击破坏时抵抗变形能力。另外，更细矿 物或长径比更大的晶须能够更加有效提尚制件表面耐刮?祭性，提尚制件表观质量。选用尚 长径比双螺杆挤出机，使得物料在螺杆中的停留时间适当延长，保证材料中的各组分混炼 更加均勾，提尚物料塑化效果，有利于提尚注塑制品综合品质。
[0032] 6、本发明提供该材料的制备方法，工艺简单，生产成本低，效率高、易于实现工业 化
【具体实施方式】
[0033]下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0034] 实施例1
[0035]将熔融指数为5g/10min的共聚聚丙烯40份，分散系数为4且熔体强度为18cN的高 熔体强度聚丙烯15份，结晶度为70%的高结晶共聚聚丙烯30份，抗氧剂1010 0.8份、抗氧剂 168 1.2份，光稳定剂3808 0.5份，硬脂酸钙1份放入高速混合机中混合4min，得到以上诸组 分混合物;将所得到的混合物通过主喂料料斗加入到双螺杆挤出机中，进行啮合混炼；同 时，将目数为5000目滑石粉11.5份通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机料筒中，经过挤出、牵 条、风干、造粒等程序，得到童车结构支架聚丙烯材料;其中，双螺杆挤出机料筒温度为I区： 160°C、IIg:210°C、IIIg:205°C、IVg:210°C、Vg :215°C、VIg:210°C、VIIg:210°C、VIII 区：200 °C、IX区 200 °C，螺杆转速600r/min。
[0036] 实施例2
[0037]将熔融指数为10g/10min的共聚聚丙烯44.4份，分散系数为5且熔体强度为26(^的 高熔体强度聚丙烯5份，结晶度为75%的高结晶共聚聚丙烯20份，抗氧剂1010 0.08份、抗氧 剂168 0.12份，光稳定剂3808 0.1份，聚乙烯蜡0.3份放入高速混合机中混合6min，得到以 上诸组分混合物;将所得到的混合物通过主喂料料斗加入到双螺杆挤出机中，进行啮合混 炼；同时，将粒径为10000目的滑石粉30份通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机料筒中，经过 挤出、牵条、风干、造粒等程序，得到童车结构支架聚丙烯材料;其中，双螺杆挤出机料筒温 度为I区：180°C、II区：220°C、III区：215°C、IV区：220°C、V区：225°C、VI区：220°C、VII区： 220°(：、￥111区：210°(：、1父区 ：210°(：，螺杆转速60(^/11^11。
[0038] 实施例3
[0039]将熔融指数为20g/10min的共聚聚丙烯60份，分散系数为4且熔体强度为20cN的高 熔体强度聚丙烯8.2份，结晶度为73%的高结晶共聚聚丙烯20份，抗氧剂1010 0.4份、抗氧 剂168 0.6份，光稳定剂770 0.3份，硬脂酸酰胺0.5份放入高速混合机中混合4min，得到以 上诸组分混合物;将所得到的混合物通过主喂料料斗加入到双螺杆挤出机中，进行啮合混 炼；同时，将长径比为150:1的晶须10份通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机料筒中，经过挤 出、牵条、风干、造粒等程序，得到童车结构支架聚丙烯材料;其中，双螺杆挤出机料筒温度 为I区：160°C、II区：215°C、III区：215°C、IV区：210°C、V区：215°C、VI区：220°C、VII区：215 °C、VIII区：210°C、IX区200°C，螺杆转速600r/min。
[0040] 实施例4
[0041]将熔融指数为40g/10min的共聚聚丙烯48份，分散系数为5且熔体强度为30cN的高 熔体强度聚丙烯10份，结晶度为70%的高结晶共聚聚丙烯25份，抗氧剂1010 0.4份、抗氧剂 168 0.6份，光稳定剂944 0.5份，硅酮0.5份放入高速混合机中混合3min，得到以上诸组分 混合物;将所得到的混合物通过主喂料料斗加入到双螺杆挤出机中，进行啮合混炼；同时， 将目数为1250目的云母15份通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机料筒中，经过挤出、牵条、风 干、造粒等程序，得到童车结构支架聚丙烯材料;其中，双螺杆挤出机料筒温度为I区：170 °C、IIg :210°C、IIIg:215°C、IVg:210°C、Vg:225°C、VIg :220°C、VIIg:220°C、VIIIg: 210 °C、IX区 200 °C，螺杆转速600r/min。
[0043]
[0042] 本发明产品实施例性能表
[0044]
[0045] 以上所述仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本领域的技术人员根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的 保护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于童车主梁聚丙烯材料，其特征在于，原料包括以下重量份的组分： 普通共聚聚丙烯 40-60份， 高结晶共聚聚丙烯 20-30份， 高熔体强度聚丙烯 5-15份， 增强剂 10-30份， 抗氧剂 0.2-2份， 光稳定剂 0.1-0.5份， 润滑剂 0.3-1份。2. 根据权利要求1所述一种用于童车主梁聚丙烯材料，其特征在于:所述普通共聚聚丙 稀为乙稀-丙稀共聚物，恪融指数为5-40g/10min。3. 根据权利要求1所述一种用于童车主梁聚丙烯材料，其特征在于:所述高结晶共聚 聚丙烯为结晶度超过70%，在测试方法ISO 528下的弯曲模量超过1800MPa。4. 根据权利要求1所述一种用于童车主梁聚丙烯材料，其特征在于:所述高熔体强度聚 丙烯具有长支链结构且多分散性系数大于4,熔体强度大于等于18cN。5. 根据权利要求1所述一种用于童车主梁聚丙烯材料，其特征在于:所述增强剂为滑石 粉、云母、晶须中的一种，所述的滑石粉粒径超过4000目，云母粒径超过800目，晶须长径比 为100-150:1。6. 根据权利要求1所述一种用于童车主梁聚丙烯材料，其特征在于:所述抗氧剂分为主 抗氧剂和辅抗氧剂，重量比为2:3,所述主抗氧剂是受阻酚类和硫酯类抗氧剂中的一种;辅 抗氧剂是亚磷酸盐类和亚磷酸酯类抗氧剂中的一种。7. 根据权利要求1所述一种用于童车主梁聚丙烯材料，其特征在于:所述润滑剂为硬脂 酸钙、硅酮、硬脂酸酰胺、聚乙烯蜡中的一种。8. 根据权利要求1所述一种用于童车主梁聚丙烯材料，其特征在于:所述光稳定剂为光 稳定剂3808、光稳定剂770、光稳定剂944中的一种。9. 根据权利要求1-8所述任一项一种用于童车主梁聚丙烯材料的制备方法，包括以下 步骤： 步骤一：将普通共聚聚丙烯，高结晶共聚聚丙烯，高熔体强度聚丙烯，抗氧剂，光稳定 剂，润滑剂放入高速混合机中混合3_6min，得到以上诸组分混合物； 步骤二:将步骤一中所得到的混合物通过主喂料料斗加入到长径比为44:1的双螺杆挤 出机中，进行啮合混炼；同时，将增强剂通过双螺杆挤出机机筒上的侧喂料口加入到机筒 中，经过挤出、牵条、风干、造粒后制得聚丙烯材料。10. 根据权利要求9所述一种用于童车主梁聚丙烯材料的制备方法，其特征在于:所述 步骤二中，双螺杆挤出机料筒温度为I区：160-180°(：、11区 ：210-220°(：、111区：205-215°(：、 IV区：210-220°C、V区：215-225°C、VI区：210-220°C、VII区：210-220°C、VIII区：200-210 °(：、以区200-210°(：，螺杆转速60(^/11^11。
【文档编号】C08L23/14GK106084490SQ201610437895
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】王滨, 吴汾, 蒋顶军, 周勇
【申请人】南京聚隆科技股份有限公司