一種超輕高剛聚丙烯改性材料的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種超輕高剛聚丙烯改性材料。以重量份計，本發明改性材料的原料包括：均聚聚丙烯，100份；納米無機材料，15～25份；抗氧劑，1～5份；偶聯劑，2～5份；分散劑，1～5份；所述的納米無機材料由滑石粉、碳酸鈣和玻璃微珠混合而成，所述的滑石粉的細度為3500～4500目，所述碳酸鈣的細度為1000～1500目，所述玻璃微球的直徑為15～135um。本發明改性材料具有高強度、高耐熱性、輕質的特點，可以解決目前玻璃纖維增強聚丙烯密度過高，易變形的問題。
【專利說明】
一種超輕高剛聚丙烯改性材料
技術領域
[0001] 本發明屬于高分子材料技術領域，尤其涉及一種超輕高剛聚丙烯改性材料。
【背景技術】
[0002] 聚丙烯作為通用塑料材料之一，具有優良的綜合性能、良好的化學穩定性、較好的 成型加工性能和相對低廉的價格;但是聚丙烯存在著強度、模量、硬度低，耐低溫沖擊強度 差，成型收縮大，易老化等缺點。因此，對其進行改性，以使其能夠適應產品的需求。
[0003] 通過玻璃纖維對聚丙烯進行改性，能夠提高聚丙烯的強度性能，但是仍存在缺陷， 如目前玻璃纖維增強聚丙烯密度較大，容易出現浮纖和變形現象。
【發明內容】
[0004] 發明目的：本發明的目的在于提供一種超輕高剛聚丙烯改性材料，該改性材料具 有尚強度、尚耐熱性、輕質的特點。
[0005] 技術方案：
[0006] -種超輕高剛聚丙烯改性材料，以重量份計，原料包括： 均聚聚丙烯 100份 納米無機材半:1 15-25份
[0007] 抗氧劑 1~5份 偶聯劑 2~5份 分散劑 1~5汾；
[0008] 所述的納米無機材料由滑石粉、碳酸鈣和玻璃微珠混合而成，所述的滑石粉的細 度為3500~4500目，所述碳酸鈣的細度為1000~1500目，所述玻璃微球的直徑為15~ 135um〇
[0009] 優選的，一種超輕高剛聚丙烯改性材料，以重量份計，原料包括： 均聚聚丙烯 100份 納米無機材料 15份
[0010] 抗氧劑 3份 偶聯劑 3份 分散劑 3份；
[0011] 所述的納米無機材料由滑石粉、碳酸鈣和玻璃微珠混合而成，所述的滑石粉的細 度為4000目，所述碳酸鈣的細度為1250目，所述玻璃微球采用3M公司的K1型號。
[0012] 所述的滑石粉、玻璃微珠和碳酸鈣的質量比為75:10~15:10~15,優選的，質量比 為75:15:10。
[0013] 所述的均聚聚丙烯由￥?1-630!1、￥?1-1215(：按質量比為80:20~30配制而成 ；優選 的，兩者的質量比為80:20。
[0014] 所述的抗氧劑由1010、DLTP按質量比50:40~50配制而成;優選的，兩者的質量比 為50:50。
[0015] 所述的偶聯劑由了10201和仙11003按質量比為65:30~35配制而成;優選的，兩者 的質量比為65:35。
[0016]所述的分散劑為SP-1082。
[0017] 本發明還提供了所述的超輕高剛聚丙烯改性材料的制備方法，包括:將各原料按 配方稱量后，置于混合機中共混25~30分鐘，然后加入雙螺桿擠出機中；通過雙螺桿擠出機 與上述原料混煉，在200~230°C經過熔融共混擠出造粒，得到所述的超輕高剛聚丙烯改性 材料。
[0018] 與現有技術相比，本發明的有益效果為：
[0019] 現有技術中，玻璃纖維增強聚丙烯密度一般為1.14~1.17g/cm3,彎曲模量一般為 3000~4000MPa，熱變形溫度一般為120~140°C。本發明采用級配無機材料對聚丙烯進行改 性，并對納米無機材料體系與分散劑和偶聯劑體系的設計及優化，改善超細納米無機材料 的分散性，實現了在材料密度超低的情況下，改性聚丙烯材料具有很高的耐熱性，剛性，且 收縮率低(普通聚丙烯的收縮率在1.8~2.5% ;本發明超輕高剛聚丙烯改性材料的收縮率 在0.4~0.6%)不變形，可部分替代玻纖制品，可廣泛應用于家用電器、汽車工業等領域。可 以解決目前玻璃纖維增強聚丙烯密度過高，易變形的問題。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合具體實施例，進一步闡明本發明。
[0021] 本發明實施例所用的原料來源如下：
[0022] 均聚聚丙烯YPJ-630H、YPJ-1215C:揚子石油化工有限公司；
[0023] 滑石粉:4000目，貨號HYT-4000,優托科礦產（昆山）有限公司；
[0024] 碳酸鈣：1250目，石家莊寶豐化工有限公司；
[0025]玻璃微珠:貨號K1，3M公司；
[0026] 抗氧化劑1010、DLTP:巴斯夫股份公司；
[0027]鈦酸酯偶聯劑TMC-201:天長市綠色化工助劑廠；
[0028] 硅烷偶聯劑KBM1003:日本信越化學；
[0029]分散劑SP-1082,上海哲華化工材料有限公司；
[0030] 雙螺桿擠出機:型號TSE-75同向雙螺桿擠出機，南京瑞亞擠出機械制造有限公司。 [0031] 實施例1
[0032] -種超輕高剛聚丙烯改性材料，以重量份計，原料組成為： 均聚聚丙烯 100份 納米無機材料 15份
[0033] 抗氧劑 3份 偶聯劑 3份 分散劑 3份；
[0034] 其中，均聚聚丙烯由￥?1-630!1、￥?1-1215(：按質量比為80:20組成 ；
[0035]納米無機材料由滑石粉、玻璃微珠和碳酸鈣按質量比為75:15:10配制而成。
[0036] 抗氧劑由1010、DLTP按質量比50:50配制而成；
[0037] 偶聯劑由了]?(：-201和仙11003按質量比為65:35配制而成 ；
[0038]分散劑為 SP-1082。
[0039]將各原料按配方稱量后，置于高速混合機中高速(混合速度為300轉/min)共混25 ~30分鐘，然后加入雙螺桿擠出機中準備擠出造粒;通過雙螺桿擠出機與上述原料混煉，在 200~230°C經過熔融共混擠出造粒，得到超輕高剛聚丙烯改性材料。造粒過程中按需要調 整螺桿轉速(450~480轉/分鐘)及喂料轉速(45~60轉/分鐘），以控制好生產工藝。
[0040] 雙螺桿擠出機加料口到口模各段溫度為200 °C、215 °C、220 °C、230 °C、230 °C、230 °C、230°C、220°C、210°C。
[0041] 對試驗得到的超輕高剛聚丙烯改性材料進行標準樣條制作并測試后，所得數據如 下：
[0042]測試方法:密度:參照ISO 1183非泡沫塑料密度的測定方法；
[0043] 彎曲模量:參照ISO 178塑料.彎曲性能測試；
[0044] 熱變形溫度:參照ISO 75塑料.負荷熱變形溫度的測定。
[0045] 表 1
[0046]
[0047]
[0048] 實施例2
[0049] 改變滑石粉、玻璃微珠和碳酸鈣的質量比，其余同實施例1，結果見表2。
[0050] 表 2
[0051]
[0052] 對比例1
[0053] 納米無機材料替換為分別單獨使用滑石粉、玻璃微珠或碳酸鈣，其余同實施例1。 結果如表3。
[0054] 表 3
[0055]
【主權項】
1. 一種超輕高剛聚丙烯改性材料，其特征在于，以重量份計，原料包括： 均聚聚丙烯 100份 納米無機材料 15~25份 抗氧劑 1~5份 偶聯劑 2~5份 分散劑 1~5份; 所述的納米無機材料由滑石粉、碳酸鈣和玻璃微珠混合而成，所述的滑石粉的細度為 3500~4500目，所述碳酸鈣的細度為1000~1500目，所述玻璃微球的直徑為15~135um。2. 根據權利要求1所述的超輕高剛聚丙烯改性材料，其特征在于，以重量份計，原料包 括： 均聚聚丙烯 100份 納米無機材料 15份 抗氧劑 3_份 偶聯劑 3份 分散劑 3份。3. 根據權利要求1所述的超輕高剛聚丙烯改性材料，其特征在于，所述的均聚聚丙烯由 丫卩了-630!1、￥?1-1215(：按質量比為80:20~30配制而成。4. 根據權利要求1所述的超輕高剛聚丙烯改性材料，其特征在于，所述的抗氧劑由 1010、01^?按質量比50:40~50配制而成。5. 根據權利要求1所述的超輕高剛聚丙烯改性材料，其特征在于，所述的偶聯劑由TMC-201和KBM1003按質量比為65:30~35配制而成。6. 根據權利要求1所述的超輕高剛聚丙烯改性材料，其特征在于，所述的滑石粉、玻璃 微珠和碳酸鈣的質量比為75:10~15:10~15。7. 根據權利要求1所述的超輕高剛聚丙烯改性材料，其特征在于，所述的分散劑為SP-1082〇
【文檔編號】C08K5/10GK106009256SQ201610353777
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】魯平才, 趙釬, 戚全輝
【申請人】江蘇兆鋆新材料股份有限公司