本发明涉及一种聚丙烯复合材料改性的方法，尤其涉及一种改善高光泽聚丙烯复合材料色粉点的方法，属于高分子材料及其成型加工技术领域。
背景技术：
聚丙烯(pp)是五大通用热塑性树脂中增长最快的品种之一，广泛应用于工业生产和日常生活用品中。高光泽聚丙烯作为理想的替代abs、hips等高光泽制品的材料，已引起人们广泛的兴趣和关注。国内外此类光泽度良好的改性聚丙烯广泛应用于文具、家用电器、室内其他生活用具。
生产聚丙烯产品时为了提高产品性能、改善产品尺寸稳定性，会加入一些填料和助剂，还会为了产品的美观添加各种不同的色粉以生产出颜色各异的产品。但因填料或色粉各自的颗粒形状、粒径分布不同，在很大程度上影响了聚丙烯的表面光泽度，致使产品在制件表面出现异色点(彩色点)，这些由于填料或色粉分散不均引起的异色点在本领域统称为色粉点，通过注塑成制件可以明显看出，从而导致制品的美观性下降，也在很大程度上限制了聚丙烯的使用。因此，在提高其强度、韧性、耐热性等的前提下，改善聚丙烯复合材料的色粉点是非常有必要的。
针对这一问题，现有技术中通常是通过在树脂体系中添加能够提高填料或色粉分散均匀性的相关助剂来改善色粉点，但这种方式需要添加新的物料种类，还要考虑是否影响组合物性能及制造成本、生产工艺等，且很难达到良好的效果。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种改善高光泽聚丙烯复合材料色粉点的方法，由该方法制备所得的高光泽聚丙烯复合材料不仅表面无色粉点，且产品性能稳定，制备工艺简单。
本发明的技术方案是：
本发明公开了一种改善高光泽聚丙烯复合材料色粉点的方法，该方法包括下述步骤：
(1)按照配方用量称取聚丙烯粒料、聚丙烯粉料、色粉、填料和其他组分备用；其中聚丙烯粒料、聚丙烯粉料、色粉、填料和其它组分分别占无色粉点的高光泽聚丙烯复合材料总质量的百分比为：聚丙烯粒料30-60wt.％、聚丙烯粉料20-60wt.％、色粉0.5-3.0wt.％、填料0-45wt.％和其他组分0-3wt.％；
(2)在高速混合机内依次投入聚丙烯粒料总质量的至少5wt.％和聚丙烯粉料总质量的10-90wt.％后启动高速混合机进行高速混合，然后再依次向其中投入填料、剩余聚丙烯粉料、色粉和其他组分后继续进行高速混合，得到预混料；其中高速混合机进行高速混合时的转速为400-900r/min；
(3)将上述所得预混料和剩余聚丙烯粒料加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出，得到无色粉点的高光泽聚丙烯复合材料。
其进一步的技术方案是：
步骤(1)中所述聚丙烯粒料和聚丙烯粉料在230℃且2.16kg压力下的熔体流动速率均为1-100g/10min，更优选为20-50g/10min；且所述聚丙烯粉料的粒径为20-80目。
步骤(1)中所述填料的粒径为2000-5000目，且该填料为滑石粉、硫酸钡、碳酸钙、云母粉、硅灰石、高岭土、二氧化硅、硅藻土、石棉和木粉中的至少一种，填料还可以是改性塑料行业中常用的其他填料。
步骤(1)中所述其他组分包括成核剂，用于帮助聚丙烯树脂成核。
步骤(2)中首次投入高速混合机内聚丙烯粒料的用量占聚丙烯粒料总质量的量为x，当5％≤x＜100％时，步骤(3)中预混料和剩余聚丙烯粒料分别通过失重式喂料器进入双螺杆挤出机主喂料口；当x＝100％时，步骤(3)中预混料直接进入双螺杆挤出机主喂料口。
步骤(3)中所述双螺杆挤出机的熔融挤出工艺参数为：一段90-110℃，二段190-210℃，三段210-230℃，四段210-230℃，五段210-230℃，六段200-220℃，七段200-220℃，且机头温度为210-230℃。
步骤(3)中所述双螺杆挤出机的长径比为(36-56):1，且螺杆转速为300-1100rpm。
本发明还公开了一种上述方法制备所得的无色粉点的高光泽聚丙烯复合材料，该复合材料由按照占无色粉点的高光泽聚丙烯复合材料总质量百分比计的下述各组分制备而成：聚丙烯粒料30-60wt.％、聚丙烯粉料20-60wt.％、色粉0.5-3.0wt.％、填料0-45wt.％和其他组分0-3wt.％。
其进一步的技术方案是：
所述聚丙烯粒料和聚丙烯粉料在230℃且2.16kg压力下的熔体流动速率均为1-100g/10min；且所述聚丙烯粉料的粒径为20-80目。
所述填料的粒径为2000-5000目，且该填料为滑石粉、硫酸钡、碳酸钙、云母粉、硅灰石、高岭土、二氧化硅、硅藻土、石棉和木粉中的至少一种，填料还可以是改性塑料行业中常用的其他填料；所述其他组分包括成核剂，用于帮助聚丙烯树脂成核。
本发明的有益技术效果是：本发明所述方法根据物质的分散性与其比表面积有关(比表面积大则分散性好)的原理，首先优化了产品配方，改变了传统工艺中仅使用粒料或仅使用粉料的情况，同时使用了聚丙烯粒料和聚丙烯粉料；此外该方法调整了混料工艺，重点调整了粒料、粉料和填料的加料顺序，其将粒料分批或整体先加，将粉料分两批添加，并在有填料的情况下将填料在两次分批添加的粉料之间添加，且整个添加过程为边高速混合边添加，优化后的工艺中粉体与粉体的空间分散性比优化前粒料与粉体的分散性要好，并且聚丙烯粒子在粉体中也可以起到搅拌作用，这样能够充分保证所有物料混料均匀。通过该方法制备所得的无色粉点的高光泽聚丙烯复合材料由于对原料组分的种类不做任何改动，仅通过同种树脂原料形态改变和加料顺序工艺改变，因此可以保证在最终产品的机械性能、耐热性能等均不发生变化的基础上，不仅光泽度高，表面均匀光滑，无色粉点，且颜色l值的稳定性较好，在62.5-62.7之间波动。
具体实施方式
为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
下述具体实施例和对比例所采用的原料和设备如下所述：
聚丙烯粒料：熔体流动速率12-16g/10min(230℃/2.16kg)，中国石油化工股份有限公司提供；
聚丙烯粉料：熔体流动速率20-25g/10min(230℃/2.16kg)，余姚市新创锦塑胶原料有限公司提供；
色粉：市售常用色粉；
填料：滑石粉，3000目，海城添源化工公司提供；硫酸钡，3000目，青岛东风化工公司；
其他组分：成核剂，市售；
双螺杆挤出机：型号tse-75，长径比40:1，南京瑞亚高聚物装备有限公司生产。
采用上述原料按照下述实施例和对比例所示配方和工艺制备高光泽聚丙烯复合材料。
具体实施例1
原料配方：
聚丙烯粒料40wt.％、聚丙烯粉料40wt.％、色粉1.0wt.％、填料18.5wt.％和成核剂0.5wt.％。
制备工艺：
(1)按照配方用量称取聚丙烯粒料、聚丙烯粉料、色粉、填料和成核剂备用；
(2)在高速混合机内依次投入5wt.％聚丙烯粒料和20wt.％聚丙烯粉料后启动高速混合机进行高速混合，然后再依次向其中投入填料、20wt.％的剩余聚丙烯粉料、色粉和成核剂后继续进行高速混合，得到预混料；其中高速混合机进行高速混合时的转速为800-900r/min；
(3)将上述所得预混料和35wt.％的剩余聚丙烯粒料分别通过失重式喂料器精准进入双螺杆挤出机的主喂料口中并经该双螺杆挤出机熔融共混挤出，得到无色粉点的高光泽聚丙烯复合材料。
具体实施例2
原料配方：
同具体实施例1。
制备工艺：
(1)按照配方用量称取聚丙烯粒料、聚丙烯粉料、色粉、填料和成核剂备用；
(2)在高速混合机内依次投入20wt.％聚丙烯粒料和20wt.％聚丙烯粉料后启动高速混合机进行高速混合，然后再依次向其中投入填料、20wt.％的剩余聚丙烯粉料、色粉和成核剂后继续进行高速混合，得到预混料；其中高速混合机进行高速混合时的转速为800-900r/min；
(3)将上述所得预混料和20wt.％的剩余聚丙烯粒料分别通过失重式喂料器精准进入双螺杆挤出机的主喂料口中并经该双螺杆挤出机熔融共混挤出，得到无色粉点的高光泽聚丙烯复合材料。
具体实施例3
原料配方：
聚丙烯粒料60wt.％、聚丙烯粉料20wt.％、色粉2.0wt.％、填料17.5wt.％和成核剂0.5wt.％。
制备工艺：
(1)按照配方用量称取聚丙烯粒料、聚丙烯粉料、色粉、填料和成核剂备用；
(2)在高速混合机内依次投入10wt.％聚丙烯粒料和10wt.％聚丙烯粉料后启动高速混合机进行高速混合，然后再依次向其中投入填料、10wt.％的剩余聚丙烯粉料、色粉和成核剂后继续进行高速混合，得到预混料；其中高速混合机进行高速混合时的转速为800-900r/min；
(3)将上述所得预混料和50wt.％的剩余聚丙烯粒料分别通过失重式喂料器精准进入双螺杆挤出机的主喂料口中并经该双螺杆挤出机熔融共混挤出，得到无色粉点的高光泽聚丙烯复合材料。
具体实施例4
原料配方：
同具体实施例3。
制备工艺：
(1)按照配方用量称取聚丙烯粒料、聚丙烯粉料、色粉、填料和成核剂备用；
(2)在高速混合机内依次投入30wt.％聚丙烯粒料和10wt.％聚丙烯粉料后启动高速混合机进行高速混合，然后再依次向其中投入填料、10wt.％的剩余聚丙烯粉料、色粉和成核剂后继续进行高速混合，得到预混料；其中高速混合机进行高速混合时的转速为800-900r/min；
(3)将上述所得预混料和30wt.％的剩余聚丙烯粒料分别通过失重式喂料器精准进入双螺杆挤出机的主喂料口中并经该双螺杆挤出机熔融共混挤出，得到无色粉点的高光泽聚丙烯复合材料。
具体实施例5
原料配方：
聚丙烯粒料50wt.％、聚丙烯粉料40wt.％、色粉1.5wt.％、填料8wt.％和成核剂0.5wt.％。
制备工艺：
(1)按照配方用量称取聚丙烯粒料、聚丙烯粉料、色粉、填料和成核剂备用；
(2)在高速混合机内依次投入15wt.％聚丙烯粒料和20wt.％聚丙烯粉料后启动高速混合机进行高速混合，然后再依次向其中投入填料、20wt.％的剩余聚丙烯粉料、色粉和成核剂后继续进行高速混合，得到预混料；其中高速混合机进行高速混合时的转速为800-900r/min；
(3)将上述所得预混料和35wt.％的剩余聚丙烯粒料分别通过失重式喂料器精准进入双螺杆挤出机的主喂料口中并经该双螺杆挤出机熔融共混挤出，得到无色粉点的高光泽聚丙烯复合材料。
具体实施例6
原料配方：
同具体实施例5。
制备工艺：
(1)按照配方用量称取聚丙烯粒料、聚丙烯粉料、色粉、填料和成核剂备用；
(2)在高速混合机内依次投入全部聚丙烯粒料和20wt.％聚丙烯粉料后启动高速混合机进行高速混合，然后再依次向其中投入填料、20wt.％的剩余聚丙烯粉料、色粉和成核剂后继续进行高速混合，得到预混料；其中高速混合机进行高速混合时的转速为800-900r/min；
(3)将上述所得预混料直接进入双螺杆挤出机的主喂料口中并经该双螺杆挤出机熔融共混挤出，得到无色粉点的高光泽聚丙烯复合材料。
具体实施例7
原料配方：
聚丙烯粒料56wt.％、聚丙烯粉料40wt.％、色粉3.0wt.％和成核剂1.0wt.％。
制备工艺：
(1)按照配方用量称取聚丙烯粒料、聚丙烯粉料、色粉和成核剂备用；
(2)在高速混合机内依次投入20wt.％聚丙烯粒料和20wt.％聚丙烯粉料后启动高速混合机进行高速混合，然后再依次向其中投入20wt.％的剩余聚丙烯粉料、色粉和成核剂后继续进行高速混合，得到预混料；其中高速混合机进行高速混合时的转速为800-900r/min；
(3)将上述所得预混料和36wt.％的剩余聚丙烯粒料分别通过失重式喂料器精准进入双螺杆挤出机的主喂料口中并经该双螺杆挤出机熔融共混挤出，得到无色粉点的高光泽聚丙烯复合材料。
对比例1
原料配方：
聚丙烯粒料80wt.％、色粉1.0wt.％、填料18.5wt.％和成核剂0.5wt.％。
制备工艺：
(1)按照配方用量称取聚丙烯粒料、色粉、填料和成核剂备用；
(2)在高速混合机内投入全部聚丙烯粒料后启动该高速混合机，然后再依次向其中投入填料、色粉、和成核剂后继续进行高速混合，得到预混料；其中高速混合机进行高速混合时的转速为800-900r/min；
(3)将上述所得预混料直接进入双螺杆挤出机的主喂料口中并将该双螺杆挤出机熔融共混挤出，得到聚丙烯复合材料。
对比例2
原料配方：
同对比例1。
制备工艺：
(1)按照配方用量称取聚丙烯粒料、色粉、填料和成核剂备用；
(2)在高速混合机内投入40wt.％聚丙烯粒料后启动高速混合机，然后再依次向其中投入填料、色粉和成核剂后继续进行高速混合，得到预混料；其中高速混合机进行高速混合时的转速为800-900r/min；
(3)将上述所得预混料和40wt.％的剩余聚丙烯粒料分别通过失重式喂料器精准进入双螺杆挤出机的主喂料口中并经该双螺杆挤出机熔融共混挤出，得到聚丙烯复合材料。
对比例3
原料配方：
聚丙烯粒料40wt.％、聚丙烯粉料40wt.％、色粉1.0wt.％、填料18.5wt.％和成核剂0.5wt.％。
制备工艺：
(1)按照配方用量称取聚丙烯粒料、聚丙烯粉料、色粉、填料和成核剂备用；
(2)在高速混合机内依次投入5wt.％聚丙烯粒料和全部聚丙烯粉料后启动高速混合机进行高速混合，然后再依次向其中投入填料、色粉和成核剂后继续进行高速混合，得到预混料；其中高速混合机进行高速混合时的转速为800-900r/min；
(3)将上述所得预混料和35wt.％的剩余聚丙烯粒料分别通过失重式喂料器精准进入双螺杆挤出机的主喂料口中并经该双螺杆挤出机熔融共混挤出，得到聚丙烯复合材料。
对比例4
原料配方：
同对比例3。
制备工艺：
(1)按照配方用量称取聚丙烯粒料、聚丙烯粉料、色粉、填料和成核剂备用；
(2)在高速混合机内依次投入5wt.％聚丙烯粒料和20wt.％聚丙烯粉料后启动高速混合机进行高速混合，然后再依次向其中投入20wt.％的剩余聚丙烯粉料、色粉、填料和成核剂后继续进行高速混合，得到预混料；其中高速混合机进行高速混合时的转速为800-900r/min；
(3)将上述所得预混料和35wt.％的剩余聚丙烯粒料分别通过失重式喂料器精准进入双螺杆挤出机的主喂料口中并经该双螺杆挤出机熔融共混挤出，得到聚丙烯复合材料。
对比例5
原料配方：
同对比例3。
制备工艺：
(1)按照配方用量称取聚丙烯粒料、聚丙烯粉料、色粉、填料和成核剂备用；
(2)在高速混合机内投入20wt.％聚丙烯粉料后启动高速混合机，然后再依次向其中投入填料、20wt.％的剩余聚丙烯粉料、色粉和成核剂后继续进行高速混合，得到预混料；其中高速混合机进行高速混合时的转速为800-900r/min；
(3)将上述所得预混料和全部聚丙烯粒料分别通过失重式喂料器精准进入双螺杆挤出机的主喂料口中并经该双螺杆挤出机熔融共混挤出，得到聚丙烯复合材料。
对比例6
原料配方：
同对比例3。
制备工艺：
(1)按照配方用量称取聚丙烯粒料、聚丙烯粉料、色粉、填料和成核剂备用；
(2)在高速混合机内依次投入1wt.％聚丙烯粒料和20wt.％聚丙烯粉料后启动高速混合机进行高速混合，然后再依次向其中投入填料、20wt.％的剩余聚丙烯粉料、色粉和成核剂后继续进行高速混合，得到预混料；其中高速混合机进行高速混合时的转速为800-900r/min；
(3)将上述所得预混料和39wt.％的剩余聚丙烯粒料分别通过失重式喂料器精准进入双螺杆挤出机的主喂料口中并经该双螺杆挤出机熔融共混挤出，得到聚丙烯复合材料。
上述所有具体实施例和对比例的步骤(3)中所涉及到的使用双螺杆挤出机进行熔融共混挤出时，该双螺杆挤出机的工艺参数均如下所述：从加料口到口模的温度设定为一段为90-110℃；二段为190-210℃；三段为210-230℃；四段为210-230℃；五段为210-230℃；六段为200-220℃；七段为200-220℃；八段为200-220℃；九段为200-220℃。机头温度设定为210-230℃。螺杆转速为500rpm，将挤出物冷却后风干造粒。
将干燥后的聚丙烯复合材料在200-230℃条件下使用注塑机进行注塑成型，检测所得样品的光泽度、外观色粉点情况和l值的稳定性。其中光泽度的测试按照gb8807-88进行测定；色粉点是通过带有光源的放大镜进行观察；l值是通过测色设备x-ritecoloreye7000a使用65d光源对测试色板进行观察，测试结果参见表1所述。
表1具体实施例1-7和对比例1-6样品外观色粉点和l值测试结果
由上述具体实施例和对比例的对比可以知道，本发明所述方法首先优化了产品配方，改变了传统工艺中仅使用粒料或仅使用粉料的情况，其同时使用了聚丙烯粒料和聚丙烯粉料；此外该方法调整了混料工艺，重点调整了粒料、粉料和填料的加料顺序，其将粒料分批或整体先加，将粉料分两批添加，将填料在两次分批添加的粉料之间添加，且整个添加过程为边高速混合边添加，这样能够充分保证所有物料混料均匀。通过该方法制备所得的高光泽聚丙烯复合材料由于对原料组分的种类不做任何改动，仅通过同种树脂原料形态改变和加料顺序工艺改变，因此可以保证在最终产品的机械性能、耐热性能等均不发生变化的基础上，不仅光泽度高，表面均匀光滑，无色粉点，且颜色l值的稳定性较好，在62.5-62.7之间波动。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。