专利名称：：一种用于制造空调底座的高韧聚丙烯复合材料及其制备方法一种用于制造空调底座的高韧聚丙烯复合材料及其制备方法聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一，密度为0.90g/cm3，是现有树脂第二轻的高分子材料(密度仅大于聚曱基戊烯，密度为0.85g/cm3)。因其具有性能好、比重小、易于成型加工等特点，而广泛应用于汽车工业、家用电器、电子4义表工业、纺织工业中。然而，由于PP树脂的力学性能较低，物别是共聚PP的拉伸强度只有约20MPa、弯曲强度只有约26MPa、冲击强度只有约150J/M，使其在应用于需承受一定的负载的一些制件，如空调底座，受到一定程度的限制。目前，人们用于制造空调底座的PP复合材料多采用高抗冲击的共聚PP为基体加入适量的滑石粉进行改性而成。这种改性PP复合材料强度低，收缩大，尺寸稳定性差，最明显的缺点就是注塑成产品后翘曲变形严重，需要用到特殊的定型装置定型，且效果不理想。这就要求开发一种能够大幅提升材料的力学性能、具有优异的韧性，且尺寸稳定性好，适合制造空调底座的高韧PP复合材料。[
发明内容]本发明要解决的技术问题是提供一种韧性好、强度高、收缩小、产品尺寸稳定，可用于制造空调底座的高韧聚丙烯复合材料。本发明还要提供一种制备该种高韧聚丙烯复合材料的方法。。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种用于制造空调底座的高韧聚丙烯复合材料，其组分及含量按重量份数为PP树脂100增韦刃剂20—40高分子相容剂10—20填充剂30—50抗氧剂0.2—1.0其中，所述PP树脂为共聚PP，所述增韧剂为POE，所述相容剂为纳米蒙脱土，所述填充剂为滑石粉。以上所述的用于制造空调底座的高韧聚丙烯复合材料，所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂和受阻酚类抗氧剂按质量比2:1复配而成。用于制造空调底座的高韧聚丙烯复合材料的制备方法的技术方案包括以下步骤1、按份数称取PP树脂100，增韧剂20—40,相容剂10—20,填充剂剂30—50,抗氧剂0.2—1.0;2、将步骤301称取的成分在高速混合机中混合3—5分钟；3、将混好的原料置于同向平行双螺杆挤出机中经熔融挤出、造粒，其挤出工艺为一区170--180。C、二区180—190°C、三区180—190。C、四区185--195°C,螺杆转速300~350r/min,喂料频率20~25Hz,熔体压力3.0~4.OMPa,真空度-0.02——0.04MPa。本发明通过加入增韧剂P0E、相容剂纳米蒙脱土、填充剂使PP材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、断裂伸度率、缺口冲击强度大幅提升；材料的收缩率大幅降低；从而制备出一种强度高、韧性好、收缩率小且尺寸稳定，适合制造空调底座的高韧聚丙烯材料。[具体实施方式]下面通过实施例对本发明进行进一步阐述本发明提出的用于制造空调底座的高韧聚丙烯复合材料，需要用到以下原材料PP树脂、增韧剂、高分子相容剂、填充剂、抗氧剂。其中，PP树脂为共聚PP,如"茂名石化"的共聚PPEPC30R-H;所述增韧剂为聚烯烃弹性体P0E，如"杜邦"的P0E8150;相容剂为纳米蒙脱土，如"Nanocor，，的纳米蒙脱土1.44PA，填充剂为2000目滑石粉，如"广州天泰，，的滑石粉2000目；抗氧剂为"汽巴精化"的亚磷酸酯类抗氧剂168和受阻酚类抗氧剂1010按质量比2:1复配而成。实施例全部使用本发明所给出的原料及制备方法；对比例中的原料部分也为上述所给出的原料。实施例1按重量^f分数，将PP树脂100、增韧剂20、纳米蒙脱土10、填充剂30、抗氧剂O.2，在高速混合机中混合3--5分钟，高速混合机转速为600转/分；然后将混好的原料置于同向平行双螺杆挤出机中经熔融挤、造粒，其挤出工艺为一区170--180°C、二区180—190°C、三区180--190°C、四区185—195°C,螺杆转速300~350转/分，喂料频率20~25Hz,熔体压力3.0~4.0MPa，真空度-0.02——0.04MPa。实施例2按重量份数，将PP树脂100、增韧剂30、纳米蒙脱土15、填充剂40、抗氧剂O.5,在高速混合机中混合3—5分钟，高速混合机转速为600转/分；然后将混好的原料置于同向平行双螺杆挤出机中经熔融挤、造粒，其挤出工艺为一区170—180°C、二区180--190°C、三区180--190°C、四区185—195°C,螺杆转速300~350转/分，喂料频率20-25Hz，熔体压力3.0~4.謹Pa，真空度-0,02——0.04MPa。实施例3按重量份数，将PP树脂100、增韧剂40、纳米蒙脱土20、填充剂50、抗氧剂l.O，在高速混合机中混合3—5分钟，高速混合机转速为600转/分；然后将混好的原料置于同向平行双螺杆挤出机中经熔融挤、造粒，其挤出工艺为一区170--180°C、二区180—190°C、三区180—190°C、四区185--195°C,螺杆转速300~350转/分，喂料频率20~25Hz,熔体压力3.0~4.0MPa，真空度-0.02——0.04MPa。下面对本发明实施例中所制备材料的性能进行说明将按上述方法完成造粒的粒子材料事先在80-9(TC的烘箱下干燥2小时，然后将干燥好的粒子材料在注塑成型机上注塑出标准测试样条。拉伸性能按ASTMD-638进行，试样尺寸为180x12.7x3.2毫米,拉伸速度为50毫米/分；弯曲性能按ASTMD-790进行，试样尺寸为127x12.7x3.2毫米，弯曲速度为20毫米/分，跨距为50毫米；悬臂梁缺口冲击强度按ASTMD-256进行，试样尺寸为64x12.7x3.2毫米，缺口深度为试样厚度的1/3;比重按ISO1183进行；收缩率按ISO2577进行。材料的综合性能通过测试所得的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、IZOD缺口冲击强度、比重、收缩率的数值进行评判。实例1-3的配方及各项性能测试结果见下表(一)表(一)实例1-3配方性能对照表原料名称及物性参数实例1实例2实例3pp树脂100100100POE8150203040纳米蒙脱土101520滑石粉304050抗氧剂自制复配0.20.51.0拉伸强度(MPa)222120断裂伸长率(％)300350400弯曲强度(MPa)403938弯曲模量(MPa)240023502200IZOD缺口冲击强度(J/M)270280300熔融指数(g/10分)121111比重(g/cm3)1.021.041.05收缩率(%)1.21.21.2从表(一)中可以看出，随着增韧剂POE8150、相容剂纳米蒙脱土、填充剂滑石粉、抗氧剂添加量的增加，材料的断裂伸长率大幅增加，缺口冲击强度有小量的提升，拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、熔融指数、收缩率基本不变；比重小幅增加。对比例1按重量份数，将PP树脂100、增韧剂20、填充剂30、抗氧剂0.2，在高速混合机中混合3--5分钟，高速混合才几转速为600转/分；然后将混好的原料置于同向平行双螺杆杆挤出机中经熔融挤、造粒，其挤出工艺为一区170-—18(TC、二区180—-190°C、三区180——190°C、四区185—195°C，螺杆转速300~350转/分，喂料频率20~25Hz,熔体压力3.0—4.0MPa,真空度-0.02——0.04MPa。只于比例2按重量份数，将PP树脂100、增韧剂30、填充剂40、抗氧剂0.5，在高速混合机中混合3—5分钟，高速混合才几转速为600转/分；然后将混好的原料置于同向平行双螺杆挤出机中经熔融挤、造粒，其挤出工艺为一区170—-180°C、二区180—190°C、三区180—190°C、四区185—195°C，螺杆转速300-350转/分，喂料频率20~25Hz,熔体压力3.0~4.0MPa，真空度-0.02——0.04MPa。对比例3按重量份数，将PP树脂100、增韧剂40、填充剂50、抗氧剂1.0，在高速混合机中混合3--5分钟，高速混合机转速为600转/分；然后将混好的原料置于同向平行双螺杆挤出机中经熔融挤、造粒，其挤出工艺为一区170—180°C、二区180—190°C、三区180--190。C、四区185—195。C,螺杆转速300~350转/分，喂料频率20~25Hz,熔体压力3.0~4.0MPa,真空度-0.02——0.04MPa。对比例1-3的配方及各项性能测试结果见下表(二)表(二)对比例1-3配方性能对照表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>从表(二)中可以看出，随着增韧剂POE8150、填充剂滑石粉、抗氧剂添加量的增加，材料的断裂伸长率大幅增加；拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、熔融指数、缺口冲击强度、收缩率基本不变；比重小幅增力口。，于比例4按重量份数，将PP树脂100、相容剂10、填充剂30、抗氧剂0.2，在高速混合机中混合3--5分钟，高速混合机转速为600转/分；然后将混好的原料置于同向平行双螺杆杆挤出机中经熔融挤、造粒，其挤出工艺为一区170-—180°C、二区180—-190。C、三区180—190°C、四区185—195。C,螺杆转速300~350转/分，喂料频率20-25Hz,熔体压力3.0~4,OMPa，真空度-0.02——0.04MPa。3寸比例5按重量份数，将PP树脂100、相容剂15、填充剂40、抗氧剂0.5,在高速混合机中混合3—5分钟，高速混合机转速为600转/分；然后将混好的原料置于同向平行双螺杆挤出机中经熔融挤、造粒，其挤出工艺为一区170—180°C、二区180--190°C、三区180—190°C、四区185--195°C,螺杆转速30()~35()转/分，喂料频率2()~25Hz,熔体压力3.0~4.OMPa,真空度-0.02——0.04MPa。乂十比例6按重量份数，将PP树脂100、相容剂20、填充剂50、抗氧剂1.0，在高速混合机中混合3—5分钟，高速混合机转速为600转/分；然后将混好的原料置于同向平行双螺杆挤出机中经熔融挤、造粒，其挤出工艺为一区170—-180°C、二区180--190°C、三区180—190°C、四区185—195°C,螺杆转速300~350转/分，喂料频率20-25Hz，熔体压力3.0~4.OMPa,真空度-0.02——0.04MPa。对比例1-3的配方及各项性能测试结果见下表(三)表(三)对比例1-3配方性能对照表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>从表(三)中可以看出，随着相容剂、填充剂滑石粉、抗氧剂添加量的增加，材料的断裂伸长率、缺口冲击强度、比重大幅增加；拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、熔融指数、收缩率基本不变。对比例7:目前用于空调底座的改性PP复合材料表(四)对比例7配方及性能对照表原料名称及物性参数对比例7高抗冲击pp树脂100填充剂30拉伸强度(MPa)18断裂伸长率(％)50弯曲强度(MPa)25弯曲模量(MPa)1100IZOD缺口冲击强度(J/M)150熔融指数(g/10分)12比重(g/cm3)1.04收缩率(%)1.5由表(一)与表(二)、表(三)比较可知，无论是增韧剂还是相容剂的单独使用，材料的断裂伸长率、缺口冲击强度均大幅降低，虽然其他性能基本不变，但却达不到高强度、高韧性的目的，使得产品无法满足要求。这是由于在用滑石粉进行增强的同时，材料的断裂伸长率、沖击强度均会有大幅下降，而单一的使用POE或相容剂，虽然能够增加材料的韧性，但却并不显著，且强度均有大幅下降。当POE与高分子相容剂协同进行增韧材料时，使得材料中各组分的相界面能够紧密结合，从而大提高材料强度的同时，大大提高了材料的断裂伸率和冲击强度。本发明使用POE来做增韧剂，可以提高材料的韧性；使用滑石粉来做填充剂，大幅提高材料的强度，降低收缩率，使产品的尺寸稳定性优异；使用纳米蒙脱土做相容剂，大幅提高了聚丙烯树脂与滑石粉之间的共混相容性，保持PP材料的韧性；通过加入抗氧剂，使得材料的耐热氧化性能得到提高，解决材料黄变现象。从表(一)与表(四)比较可知，体系中加入增韧剂和相容剂后，材料的强拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、缺口冲击强度均大幅提升，材料的收缩率大大降低，且最终产品无需使用特殊的定型工具进行定型，大大提高了产品的尺寸稳定性。综上所述，本发明通过加入增韧剂P0E、相容剂纳米蒙脱土、填充剂使PP材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、断裂伸度率、缺口冲击强度大幅提升；材料的收缩率大幅降低；从而制备出一种强度高、韧性好、收缩率小，尺寸稳定的用于制造空调底座的高韧聚丙烯材料。同时，提供了一种具有强度高、韧性好、收缩率小且尺寸稳定的用于制造空调底座的高韧聚丙烯材料的制备方法。权利要求1、一种用于制造空调底座的高韧聚丙烯复合材料，其特征在于，其组分及含量按重量份数为PP树脂100增韧剂20--40高分子相容剂10--20填充剂30--50抗氧剂0.2--1.0其中，所述PP树脂为共聚PP，所述增韧剂为POE，所述相容剂为纳米蒙脱土，所述填充剂为滑石粉。2、根据权利要求1所述的用于制造空调底座的高韧聚丙烯复合材料，其特征在于所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂168和受阻酚类抗氧剂1010按质量比2:1复配而成。3、一种用于制造空调底座的高韧聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤301、按份数称取PP树脂100,增韧剂20—40,相容剂10_20,填充剂剂30—50，抗氧剂0.2—1.0;302、将步骤301称取的成分在高速混合机中混合3—5分钟；303、将混好的原料置于同向平行双螺杆挤出机中经熔融挤出、造粒，其挤出工艺为一区170—180°C、二区180—190°C、三区180—190。C、四区185--195°C,螺杆转速300350r/min,喂料频率2025Hz，熔体压力3.0~4.OMPa，真空度-0.02——0.04MPa。全文摘要本发明公开了一种用于制造空调底座的高韧聚丙烯复合材料及其制备方法，用于制造空调底座的高韧聚丙烯复合材料的组分及含量按重量份数为PP树脂100，增韧剂20-40，高分子相容剂10-20，填充剂30-50，抗氧剂0.2-1.0。其中，PP树脂为共聚PP，增韧剂为POE，相容剂为纳米蒙脱土，填充剂为滑石粉。本发明通过加入增韧剂POE、相容剂纳米蒙脱土、填充剂使PP复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、断裂伸度率、缺口冲击强度大幅提升，材料的收缩率大幅降低；从而制备出一种强度高、韧性好、收缩率小且尺寸稳定，适合制造空调底座的高韧聚丙烯材料。文档编号B29C47/92GK101508810SQ20081024132公开日2009年8月19日申请日期2008年12月17日优先权日2008年12月17日发明者东徐,杨书涛,永贺申请人:深圳市科聚新材料有限公司