一種超輕聚丙烯增韌塑料及其制備方法
【專利說明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及通用塑料材料，特別是涉及一種超輕聚丙烯增韌塑料及其 制備方法。
【背景技術(shù)】 [0002] 聚丙烯作為一種通用塑料，成本低廉，質(zhì)輕，應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，尤其是 其在汽車內(nèi)外飾件及飛機(jī)內(nèi)飾件上的應(yīng)用越來越多。研究表明，每降低1%的重量，就能節(jié) 約1%的燃油。飛機(jī)與汽車都是這樣，并且飛機(jī)每公里單位質(zhì)量油耗相當(dāng)大，所以輕質(zhì)化應(yīng) 用意義十分顯著。作為內(nèi)飾件，聚丙烯往往都是填充滑石粉，碳酸鈣來增大其剛性，提高其 尺寸穩(wěn)定性和熱變形溫度，此時(shí)，聚丙烯密度都在一個(gè)較高值，為0. 95-1. 35g/cm3左右，滿 足不了輕質(zhì)化的需求。現(xiàn)有技術(shù)中，也出現(xiàn)了相對輕質(zhì)的聚丙烯復(fù)合材料，但是密度仍然較 高，不夠理想，且韌性不夠好。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一 種超輕聚丙烯增韌塑料及其制備方法。
[0004] 本發(fā)明解決所述技術(shù)問題可以通過采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)： 制作一種超輕聚丙烯增韌塑料，包括組份及各自所占的質(zhì)量百分比如下： 聚丙烯 1%--95%, 玻璃微珠 1%--55%， 發(fā)泡劑 0. 1%--4%, 界面改性劑 〇%--10%, 偶聯(lián)劑 〇%--5%， 潤滑劑 0%--5%， 抗氧劑 0%--0.5%，和 增韌劑 0%-35%。 所述玻璃微珠的堆積密度為〇. 05--0. 8g/cm3,所占質(zhì)量百分比為25%--35% ;所述 增韌劑為Ρ0Ε聚烯烴彈性體、EPDM或SBS，或它們中間任意幾種的混合物，所占質(zhì)量百分比 為5%--15% ;所述聚丙烯所占的質(zhì)量百分比為26%--69. 9%。
[0005] 所述聚丙烯為分子量從10萬--20萬的均聚PP、共聚PP或兩者的混合物。
[0006] 所述發(fā)泡劑的發(fā)泡溫度在170°C--220°C，所占質(zhì)量百分比為0. 6%--1. 2%。
[0007] 所述界面改性劑為馬來酸酐接枝PE、馬來酸酐接枝PP、馬來酸酐接枝Ρ0Ε、馬來 酸酐接枝SBS或馬來酸酐接枝EPDM，或它們中間任意幾種的混合物，所占質(zhì)量百分比為 3%-5%〇
[0008] 所述偶聯(lián)劑為有機(jī)鉻絡(luò)合物、硅烷類、鈦酸酯類或鋁酸化合物，或它們中間任意幾 種的混合物，所占質(zhì)量百分比為〇. 6%--1. 2%。
[0009] 所述潤滑劑可以是EBS、芥酸酰胺、PE蠟、石蠟、硬脂酸、硬脂酸鈣或硬脂酸鋅，或 它們中間任意幾種的混合物，所占質(zhì)量百分配比為〇. 3%--0. 8%。
[0010] 所述抗氧劑為芳香胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑、硫代二丙酸雙酯或亞磷酸酯，或 它們中間任意幾種的混合物，所長質(zhì)量百分配比為：〇. 1% -〇. 2%。
[0011] 本發(fā)明解決所述技術(shù)問題還通過采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)： 提出一種超輕聚丙烯增韌塑料的制備方法，包括如下步驟： A. 按配比稱量好玻璃微珠，投入110°C-130°C的高混機(jī)中共混4-6分鐘，再加入按配 比稱量好的偶聯(lián)劑共混4-6分鐘； B. 將高混機(jī)降溫至室溫，依次投入按配比稱量好的聚丙烯、發(fā)泡劑、界面改性劑、潤滑 劑、抗氧劑和增韌劑，共混9-12分鐘； C. 混合好后將原料投入雙螺桿造粒機(jī)造粒。
[0012] 同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明超輕聚丙烯增韌塑料及其制備方法的技術(shù)效果在于： 1.采用添加發(fā)泡劑發(fā)泡和填充玻璃微珠的協(xié)同功效來得到超低密度聚丙烯，且得到綜合物 性良好的聚丙烯，因?yàn)榘l(fā)泡不僅降低聚丙烯密度，且還提高韌性；而填充玻璃微珠降低密度 的同時(shí)剛性不變，但沖擊強(qiáng)度下降厲害，所以二者協(xié)同使用；2.適當(dāng)添加增韌劑來進(jìn)一步 提升聚丙烯的韌性。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 本發(fā)明超輕聚丙烯增韌塑料的制備方法，包括如下步驟： A. 按配比稱量好玻璃微珠，投入110°C_130°C的高混機(jī)中共混4-6分鐘，再加入按配 比稱量好的偶聯(lián)劑共混4-6分鐘； B. 將高混機(jī)降溫至室溫，依次投入按配比稱量好的聚丙烯、發(fā)泡劑、界面改性劑、潤滑 劑、抗氧劑和增韌劑，共混9-12分鐘； C. 混合好后將原料投入雙螺桿造粒機(jī)造粒。
[0014] 工藝溫度為：第一區(qū)：165°C，第二區(qū)：170°C，第三區(qū)：175°C，第四區(qū)：175°C，第五 區(qū)：178°C，第六區(qū)：175°C，第七區(qū)：173°C，第八區(qū)：175°C，第九區(qū)：175°C。機(jī)頭：180°C，主 機(jī)轉(zhuǎn)速：300r/m，喂料轉(zhuǎn)速：50r/m。
[0015] 進(jìn)一步的，本發(fā)明公開了所述材料測試結(jié)果： 實(shí)驗(yàn)條件及測試方法：將造粒好的樹脂置于溫度90°C的鼓風(fēng)干燥箱中干燥2小時(shí)，在 80T注塑機(jī)上制樣。冷卻放置24小時(shí)后測試。測試標(biāo)準(zhǔn)為美國標(biāo)準(zhǔn)，測試溫度為25°C。拉 伸強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)ASTMD638,樣條尺寸為57mm*127mm*3. 2mm(有效尺寸)，拉伸速度為5mm/min; 彎曲強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)：ASTMD790,樣條尺寸為127mm*13mm*3. 2mm，彎曲速度為2mm/min;懸臂梁 沖擊標(biāo)準(zhǔn):ASTMD256,樣條尺寸為64mm*12. 7mm*3. 2mm，缺口剩余寬度為10. 12mm。密度 測試方法：ASTMD792-00。
[0016] 本發(fā)明超輕聚丙烯增韌塑料的組份配方以下述原料為例：聚丙烯為韓國曉星共聚 PP，玻璃微珠為3M的IΜ1 6K型號；發(fā)泡劑為AC發(fā)泡劑，發(fā)泡溫度為200°C左右；界面 改性劑為ΜΑΗ-PP，接枝率為1 %;偶聯(lián)劑為KH-550;潤滑劑為硬脂酸鈣和PE蠟；抗 氧劑為1010 ;增韌劑為美國?？松摩?Ε，牌號為740。所用造粒設(shè)備為南京瑞亞螺桿直徑 35mm型造粒機(jī)。
[0017] 參照對比例： 稱量好PP1318g，玻璃微珠400g，AC發(fā)泡劑0g，MAH-PP80克，偶聯(lián)劑20克，硬脂酸鈣 10克，PE蠟10克，1010抗氧劑2克，增韌劑160克，按前述工藝混合，造粒，測試。測試結(jié) 果見最后的列表。
[0018] 實(shí)施例1 : 稱量好PP1518g，玻璃微珠200g，AC發(fā)泡劑20g，MAH-PP60克，偶聯(lián)劑20克，硬脂酸 鈣10克，PE蠟10克，1010抗氧劑2克，增韌劑160克，按前述工藝混合，造粒，測試。測試 結(jié)果見最后的列表。
[0019] 實(shí)施例2: 稱量好PP1298g，玻璃微珠400g，AC發(fā)泡劑20g，MAH-PP80克，偶聯(lián)劑20克，硬脂酸 鈣10克，PE蠟10克，1010抗氧劑2克，增韌劑160克，按前述工藝混合，造粒，測試。測試 結(jié)果見最后的列表。
[0020] 實(shí)施例3 : 稱量好PPl〇78g，玻璃微珠600g，AC發(fā)泡劑20g，MAH-PP100克，偶聯(lián)劑20克，硬脂酸 鈣10克，PE蠟10克，1010抗氧劑2克，增韌劑160克，按前述工藝混合，造粒，測試。測試 結(jié)果見最后的列表。
[0021] 實(shí)施例4: 稱量好PP1498g，玻璃微珠200g，AC發(fā)泡劑40g，MAH-PP60克，偶聯(lián)劑20克，硬脂酸 鈣10克，PE蠟10克，1010抗氧劑2克，增韌劑160克，按前述工藝混合，造粒，測試。測試 結(jié)果見最后的列表。
[0022] 實(shí)施例5 : 稱量好PP1278g，玻璃微珠400g，AC發(fā)泡劑40g，MAH-PP80克，偶聯(lián)劑20克，硬脂酸 鈣10克，PE蠟10克，1010抗氧劑2克，增韌劑160克，按前述工藝混合，造粒，測試。測試 結(jié)果見最后的列表。
[0023] 實(shí)施例6 : 稱量好PPl〇58g，玻璃微珠600g，AC發(fā)泡劑40g，MAH-PP100克，偶聯(lián)劑20克，硬脂酸 鈣10克，PE蠟10克，1010抗氧劑2克，增韌劑160克，按前述工藝混合，造粒，測試。測試 結(jié)果見最后的列表。
[0024] 測試結(jié)果：測試方法如
【發(fā)明內(nèi)容】
所述。
[0025] 由上表可知，對比例和實(shí)施例2比較得知發(fā)泡劑在協(xié)助降低聚丙烯密度的同時(shí)， 也能提高材料韌性！實(shí)施例3是在我們的優(yōu)選質(zhì)量百分配比范圍內(nèi)，綜合性能良好，比重 很輕，能充分滿足實(shí)際需求。
[0026] 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選技術(shù)方案對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種超輕聚丙烯增韌塑料，其特征在于，包括組份及各自所占的質(zhì)量百分比如下： 聚丙烯 1%--95%, 玻璃微珠 1%--55%， 發(fā)泡劑 0. 1%--4%, 界面改性劑 〇%--10%, 偶聯(lián)劑 〇%--5%， 潤滑劑 0%--5%， 抗氧劑 0%--0.5%，和 增韌劑 0%-35%。2. 如權(quán)利要求1所述的超輕聚丙烯增韌塑料，其特征在于：所述玻璃微珠的堆積密度 為0. 05--0. 8g/cm3,所占質(zhì)量百分比為25%--35% ;所述增韌劑為POE聚烯烴彈性體、 EPDM或SBS，或它們中間任意幾種的混合物，所占質(zhì)量百分比為5%--15% ;所述聚丙烯所 占的質(zhì)量百分比為26%--69. 9%。3. 如權(quán)利要求1所述的超輕聚丙烯增韌塑料，其特征在于：所述聚丙烯為分子量從10 萬--20萬的均聚PP、共聚PP或兩者的混合物。4. 如權(quán)利要求1所述的超輕聚丙烯增韌塑料，其特征在于：所述發(fā)泡劑的發(fā)泡溫度在 170°C--220°C，所占質(zhì)量百分比為0. 6%--1. 2%。5. 如權(quán)利要求1所述的超輕聚丙烯增韌塑料，其特征在于：所述界面改性劑為馬來酸 酐接枝PE、馬來酸酐接枝PP、馬來酸酐接枝POE、馬來酸酐接枝SBS或馬來酸酐接枝EPDM， 或它們中間任意幾種的混合物，所占質(zhì)量百分比為3%--5%。6. 如權(quán)利要求1所述的超輕聚丙烯增韌塑料，其特征在于：所述偶聯(lián)劑為有機(jī)鉻絡(luò) 合物、硅烷類、鈦酸酯類或鋁酸化合物，或它們中間任意幾種的混合物，所占質(zhì)量百分比為0. 6%-1. 2%。7. 如權(quán)利要求1所述的超輕聚丙烯增韌塑料，其特征在于：所述潤滑劑可以是EBS、芥 酸酰胺、PE蠟、石蠟、硬脂酸、硬脂酸鈣或硬脂酸鋅，或它們中間任意幾種的混合物，所占質(zhì) 量百分配比為0. 3%--0. 8%。8. 如權(quán)利要求1所述的超輕聚丙烯增韌塑料，其特征在于：所述抗氧劑為芳香胺類抗 氧劑、受阻酚類抗氧劑、硫代二丙酸雙酯或亞磷酸酯，或它們中間任意幾種的混合物，所長 質(zhì)量百分配比為：〇. 1%--〇. 2%。9. 一種權(quán)利要求1至8之任一項(xiàng)所述的超輕聚丙烯增韌塑料的制備方法，其特征在于， 包括如下步驟： A. 按配比稱量好玻璃微珠，投入11(TC_130°C的高混機(jī)中共混4-6分鐘，再加入按配 比稱量好的偶聯(lián)劑共混4-6分鐘； B. 將高混機(jī)降溫至室溫，依次投入按配比稱量好的聚丙烯、發(fā)泡劑、界面改性劑、潤滑 劑、抗氧劑和增韌劑，共混9-12分鐘； C. 混合好后將原料投入雙螺桿造粒機(jī)造粒。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超輕聚丙烯增韌塑料，包括組份及各自所占的質(zhì)量百分比如下：聚丙烯1%——95%，玻璃微珠1%——55%，發(fā)泡劑0.1%——4%，界面改性劑0%——10%，偶聯(lián)劑0%——5%，潤滑劑0%——5%，抗氧劑0%——0.5%，和增韌劑0%——35%。同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明能夠提供超輕聚丙烯增韌塑料，綜合物性良好，韌性好，成本低。
【IPC分類】C08K7/20, B29C47/92, C08L23/14, C08K9/00, C08K5/098, C08K13/06, C08J9/10, C08L51/06, C08L23/08, C08L53/02, C08L23/12, C08L23/16
【公開號】CN105273303
【申請?zhí)枴緾N201410346375
【發(fā)明人】賴伴來
【申請人】深圳市聯(lián)創(chuàng)科技集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年7月17日