本發(fā)明涉及一種聚丙烯復(fù)合材料，具體為一種高斷裂伸長(zhǎng)率聚丙烯組合物及其制備方法；屬于聚合物改性和加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：聚丙烯改性材料作為通用塑料具有密度低、耐腐蝕、易加工、成本低、可回收、機(jī)械性能好等優(yōu)點(diǎn)，因而其應(yīng)用廣泛，如可用于生產(chǎn)汽車(chē)內(nèi)外飾及家用電器零部件等制品，但隨著汽車(chē)家電行業(yè)的發(fā)展以及人們生活水平的提高，聚丙烯改性材料性能要求逐年提高，需要材料同時(shí)具備高剛性、高韌性、高耐熱性、尤其是高斷裂伸長(zhǎng)率。目前越來(lái)越多的汽車(chē)主機(jī)廠及家電廠家開(kāi)始把斷裂伸長(zhǎng)率列入改性PP關(guān)鍵指標(biāo)，并提出了較高要求?，F(xiàn)有技術(shù)主要通過(guò)添加大量增韌劑或超細(xì)球形填料以獲得高斷裂伸長(zhǎng)率的聚丙烯材料，但添加大量增韌劑不僅會(huì)大幅提升材料成本，而且會(huì)一定程度地?fù)p失材料的抗彎性能及耐熱性能，對(duì)剛性與耐熱性要求很高的部分如家電、汽車(chē)內(nèi)飾產(chǎn)品無(wú)法適用；而采用超細(xì)球形填料方法提高材料斷裂伸長(zhǎng)率，只有當(dāng)填料添加量在20~40%才可明顯提高材料的斷裂伸長(zhǎng)率，超細(xì)填料使用量較大，易因粉體堆積密度小體積大導(dǎo)致生產(chǎn)加工不順暢，出現(xiàn)如加料困難等問(wèn)題，不利于應(yīng)用。目前提高聚丙烯材料斷裂伸長(zhǎng)率的常用方法為添加大量增韌劑或超細(xì)球形填料改性；比如公開(kāi)號(hào)CN102304249A的中國(guó)專利公開(kāi)了一種超韌高延展性聚丙烯復(fù)合物及其制備方法，其包括如下重量百分比的配料配制而成：聚丙烯10~80wt%,三組分復(fù)合增韌劑60~10wt%和礦物填充30~10wt%，制得的聚丙烯復(fù)合物具有良好的延展性能及耐熱性能；但是添加了高比例復(fù)合增韌劑，不僅因增韌劑價(jià)格昂貴會(huì)引起材料成本大幅上升，而且用于增韌的大量復(fù)配增韌劑會(huì)一定程度地?fù)p失材料的抗彎性能及耐熱性能，對(duì)剛性與耐熱性要求很高的部分如家電、汽車(chē)內(nèi)飾產(chǎn)品無(wú)法適用。又如，公開(kāi)號(hào)CN103044769A的中國(guó)專利公開(kāi)了一種高強(qiáng)度、高斷裂伸長(zhǎng)率聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，其包含55-94%重量份聚丙烯、5-40%重量份粒徑為0.5~10μm超細(xì)碳酸鈣，0-20%重量份彈性體增韌劑，0.1-2%重量份穩(wěn)定劑，通過(guò)使用超細(xì)碳酸鈣球形填料填充改性獲得高斷裂伸長(zhǎng)率的剛韌平衡材料，但只有當(dāng)填料添加量在20~40%才可明顯提高材料的斷裂伸長(zhǎng)率，超細(xì)填料使用量較大，易因粉體堆積密度小體積大導(dǎo)致生產(chǎn)加工不順暢，出現(xiàn)如加料困難等問(wèn)題，不利于應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種高斷裂伸長(zhǎng)率聚丙烯組合物及其制備方法，本發(fā)明提供的聚丙烯組合物包含較少的納米成核母粒，使所述聚丙烯組合物具有高斷裂伸長(zhǎng)率、高韌性、高耐熱性、高模量特性，同時(shí)使用靈活、制備方法簡(jiǎn)便易行，可更好的用于生產(chǎn)汽車(chē)內(nèi)外飾與家用電器零部件等制品。為實(shí)現(xiàn)上述一種高斷裂伸長(zhǎng)率的聚丙烯組合物，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種高斷裂伸長(zhǎng)率的聚丙烯組合物，該組合物包含以下重量百分比含量的組分為：聚丙烯25~99.4份增韌劑0~20份聚乙烯0~5份礦物填料0~40份熱穩(wěn)定劑0.2~1份光穩(wěn)定劑0.1~1份納米成核母粒0.1~5份其它助劑0.2~3份其中，納米成核母粒包括聚丙烯樹(shù)脂、有機(jī)羧酸與金屬鹽的復(fù)合物、芳香族胺類(lèi)化合物、二環(huán)結(jié)構(gòu)的脂肪酸鹽、具有平面結(jié)構(gòu)的稠環(huán)類(lèi)化合物、稀土類(lèi)化合物中的一種或多種混合物制成。進(jìn)一步，納米成核母粒重量百分比含量為0.3~3份。進(jìn)一步，聚丙烯為共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的一種或兩種，其熔融指數(shù)在測(cè)試溫度230℃負(fù)荷2.16kg條件下為1~50g/10min。進(jìn)一步，增韌劑為乙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和三元乙苯橡膠中的一種或多種。進(jìn)一步，聚乙烯為低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的一種或多種。進(jìn)一步，礦物填料為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈣、硅灰石、云母中的一種或多種。進(jìn)一步，熱穩(wěn)定劑為受阻酚類(lèi)、亞磷酸酯類(lèi)、硫酯類(lèi)抗氧化劑中的一種或多種。進(jìn)一步，光穩(wěn)定劑為受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑、苯丙三唑類(lèi)紫外線吸收劑、水楊酸苯酯類(lèi)紫外線吸收劑、二苯甲酮類(lèi)紫外線吸收劑、苯甲酸酯類(lèi)紫外線吸收劑、苯并三唑類(lèi)紫外線吸收劑、取代丙烯腈類(lèi)紫外線吸收劑的一種或多種。進(jìn)一步，其它助劑包括硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、N,N’-乙撐雙硬脂酰胺、環(huán)氧基脂肪族共聚物、白油、硅酮粉、聚乙烯蠟中的一種或多種。本發(fā)明一種高斷裂伸長(zhǎng)率的聚丙烯組合物的制備方法，包括以下步驟：(1)按以下組分及重量百分比稱取原材料：聚丙烯30~99.4份，增韌劑0~20份，聚乙烯0~5份，礦物填料0~40份，熱穩(wěn)定劑0.2~1份，光穩(wěn)定劑0.1~1份，納米成核母粒0.1~3份，其它助劑0.2~2份；(2)將(1)稱取的原材料按照粒料、液體助劑、粉末助劑、礦物填料順序分別加入混合機(jī)進(jìn)行混合，采取轉(zhuǎn)速720rpm攪拌混合機(jī)混合，混合時(shí)間3~10min，獲得混合料；(3)將上述步驟（2）中獲得的混合料通過(guò)喂料口，經(jīng)長(zhǎng)徑比40~52:1的雙螺桿擠出機(jī)充分塑化、熔融，再經(jīng)擠出、冷卻、切粒、均混，其工藝為：擠出溫度180~230℃，機(jī)臺(tái)真空度控制≤-0.06MPa，主機(jī)轉(zhuǎn)速為500~600rpm，成品均混≥50min/0.5~3T，得到一種高斷裂伸長(zhǎng)率聚丙烯組合物。有益效果：1、納米成核母粒在加工熔化時(shí)達(dá)到納米級(jí)分散，在分子之間起到超級(jí)潤(rùn)滑作用，能高效地降低分子之間的纏結(jié)、剪切，同時(shí)能誘導(dǎo)生成存在大量擴(kuò)展型鏈段的多孔結(jié)晶區(qū)域，使得材料在破壞時(shí)可吸收較多能量，從而使得材料顯示較好的韌性、延展性、耐熱性及模量。2、本發(fā)明通過(guò)添加納米成核母粒，即得到高斷裂伸長(zhǎng)率、高韌性、高耐熱性、高模量的改性聚丙烯組合物，同時(shí)使用靈活、制備方法簡(jiǎn)便易行，適用于工業(yè)化生產(chǎn)，可更好的用于生產(chǎn)汽車(chē)內(nèi)外飾與家用電器零部件等制品。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的闡述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。具體實(shí)施例1-8本發(fā)明一種高斷裂伸長(zhǎng)率聚丙烯組合物及其制備方法，通過(guò)以下步驟制備得到高斷裂伸長(zhǎng)率聚丙烯組合物：(1)按照表1具體實(shí)施例1-8選取重量百分比含量的組分；(2)將(1)稱取的原材料按照粒料、液體助劑、粉末助劑、礦物填料順序分別加入混合機(jī)進(jìn)行混合，采取轉(zhuǎn)速720rpm攪拌混合機(jī)混合，混合時(shí)間3~10min，獲得混合料；(3)將上述步驟(2)中獲得的混合料通過(guò)喂料口，經(jīng)長(zhǎng)徑比40~52:1的雙螺桿擠出機(jī)充分塑化、熔融，再經(jīng)擠出、冷卻、切粒、均混，其工藝為：擠出溫度180-230℃，機(jī)臺(tái)真空度控制≤-0.06MPa，主機(jī)轉(zhuǎn)速為500~600rpm，成品均混≥50min/0.5~3T,得到一種高斷裂伸長(zhǎng)率聚丙烯組合物。對(duì)比例1-2對(duì)比例1-2按照表1中現(xiàn)有技術(shù)配比，選取原料后，按照本發(fā)明的制備方法制備得到。表1制備實(shí)施例、對(duì)比例的組分配比組分實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6實(shí)施例7實(shí)施例8對(duì)比例1對(duì)比例2共聚PP69.563.243.561.643.5均聚PP2085.77773562056增韌劑105205聚乙烯4333礦物填料5202510102025402540納米成核母粒2.70.30.72.131.511.8熱穩(wěn)定劑0.50.80.60.50.40.50.510.61光穩(wěn)定劑0.30.70.40.30.30.20.10.30.40.3其它助劑0.811.82.50.60.811.51.81.5表2測(cè)試結(jié)果檢測(cè)項(xiàng)目測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6實(shí)施例7實(shí)施例8對(duì)比例1對(duì)比例2斷裂伸長(zhǎng)率，%GB/T1040778.3389.5364.1973.8478.8406.9357.6225.972.511.7缺口沖擊強(qiáng)度23℃，KJ/M2GB/T184341.349.78.5NB（69.4）5.95.34.74.27.33.7熱變形溫度，℃GB/T1634115.2105.3118.9110.3139.5134.2132.6141.7102.1123.6彎曲模量，MPaGB/T93411956174523351604289729883045335715362448熔體流動(dòng)速率，g/10minGB/T368224.313.714.32123.521.419.718.613.517.4按照上述表1組分制備得到的高斷裂伸長(zhǎng)率聚丙烯組合物，經(jīng)過(guò)檢測(cè)斷裂伸長(zhǎng)率、缺口沖擊強(qiáng)度23℃、熱變形溫度、彎曲模量、熔體流動(dòng)速率等性能，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，相比對(duì)比例而言，在不同PP、填充物、增韌劑、助劑種類(lèi)及比例下，本發(fā)明實(shí)施例制備的聚丙烯組合物經(jīng)過(guò)注塑得到的標(biāo)準(zhǔn)樣條的斷裂伸長(zhǎng)率、彎曲模量、熱變形溫度、沖擊強(qiáng)度均大幅提升，斷裂伸長(zhǎng)率高達(dá)225-973%，彎曲模量高達(dá)1604-3357MPa、熱變形溫度高達(dá)100-142℃。表明本發(fā)明通過(guò)添加納米成核母粒，使得在不同PP、填充物、增韌劑、助劑種類(lèi)及比例下均可得到高斷裂伸長(zhǎng)率、高韌性、高耐熱性、高模量的聚丙烯組合物，有效解決現(xiàn)有技術(shù)材料存在的成本高、模量及耐熱性不足、加工困難的問(wèn)題，使用靈活，制備的聚丙烯組合物性能優(yōu)異，可更好的用于生產(chǎn)汽車(chē)內(nèi)外飾與家用電器零部件等制品，并且制備方法簡(jiǎn)便易行，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明全力要求的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3