一種低后收縮、高模量、高抗沖的聚丙烯復合材料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種低后收縮、高模量、高抗沖的聚丙烯復合材料，由下列重量百分比的原料組成：聚丙烯50-80%，無機填料10-30%，彈性體增韌劑5-25%，成核劑0-1%，穩定劑0.1-2%，其它添加劑0-5%。本發明的優點是：1、使用乙烯-丁烯共聚物作為彈性體增韌劑，與傳統增韌改性聚丙烯相比，后收縮明顯減少，具有更好的尺寸穩定性。2、使用成核劑作為材料的結晶促進劑，可以進一步減少聚丙烯材料的后收縮，提高尺寸穩定性。3、使用乙烯-丁烯共聚物作為彈性體增韌劑，與傳統增韌改性聚丙烯相比，材料具有更好的低溫韌性。
【專利說明】一種低后收縮、高模量、高抗沖的聚丙烯復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種聚丙烯復合材料，具體為一種低后收縮、高模量、高抗沖的聚丙烯復合材料，以及其制備方法；屬于聚合物改性和加工領域。
【背景技術】
[0002]汽車及其相關工業近年來得到迅猛發展，各零部件的塑料需求量急劇增長，其中聚丙烯復合材料的用量逐漸占據越來越大的比例。對于汽車用內外飾件而言，零部件加工及組裝的精密度越來越高，樣件尺寸的容差率越來越低，因此除了需要聚丙烯材料具有足夠的剛性和韌性外，同時必須具有足夠的尺寸穩定性，使零件經過長時間的運輸和儲存之后仍能保證安裝要求；另外很多零部件還有噴涂、包覆等后續處理的工藝過程，需要在注塑后進行火焰、烘烤等熱處理，對材料的尺寸穩定性提出了更高的要求。
[0003]一般來說，聚丙烯材料具有收縮率較大的缺點，未經過改性的聚丙烯材料在注塑后24-48h內會收縮1.8-2.0%左右，經過熱處理后會繼續收縮0.2-0.3%左右，給注塑件的模具設計及實際生產安裝過程帶來極大的困難。為了減少聚丙烯材料的收縮率，通常采用添加無機礦物和彈性體增韌劑的方法來實現，但帶來的結果是造成材料的韌性或剛性急劇下降，為了同時滿足汽車用零部件提出的剛韌平衡的要求，單純依靠增加填充物或彈性體的方法很難達到目標要求。而傳統的增強增韌改性聚丙烯，即使收縮率達到了設計要求，但在熱處理后仍會有明顯的后收縮，使得原本符合尺寸要求的零部件在烘烤或火焰處理后尺寸明顯變小，從而嚴重影響后續安裝和使用。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于開發種低后收縮、高模量、高抗沖的聚丙烯復合材料，以達到尺寸穩定性和機械性能俱佳的改性聚丙烯材料。
[0005]本發明的另一個目的是為了提供這種聚丙烯復合材料的制備方法。
[0006]本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0007]—種低后收縮、高模量、高抗沖的聚丙烯復合材料，由下列重量百分比的原料組成:
[0008]
【權利要求】
1.一種低后收縮、高模量、高抗沖的聚丙烯復合材料，其特征在于:由下列重量百分比的原料組成:
2.根據權利要求1所述的低后收縮、高模量、高抗沖的聚丙烯復合材料，其特征在于:所述的聚丙烯為在230°C X 2.16kg測試條件下，熔體流動速率在0.5-60g/10min之間的均聚丙烯或嵌段共聚丙烯。其中嵌段共聚丙烯的共聚單體常見為乙烯，其含量在4-10mol%范圍內。
3.根據權利要求1所述的低后收縮、高模量、高抗沖的聚丙烯復合材料，其特征在于:所述無機填料為平均粒徑0.05-20 u m的無機填料，選自碳酸鈣、硫酸鋇、二氧化硅、二氧化鈦、滑石粉、云母、蒙脫土和高嶺土中的一種或兩種以上的組合物。
4.根據權利要求3所述的低后收縮、高模量、高抗沖的聚丙烯復合材料，其特征在于:所述無機填料為平均粒徑0.5-10 u m的滑石粉。
5.根據權利要求1所述的低后收縮、高模量、高抗沖的聚丙烯復合材料，其特征在于:所述彈性體增韌劑選自聚丁二烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯橡膠、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物等中的一種或兩種以上的組合物。
6.根據權利要求1所述的低后收縮、高模量、高抗沖的聚丙烯復合材料，其特征在于:所述彈性體增韌劑選自乙烯-丁烯共聚物彈性體，其熔體流動速率在230°C X 2.16kg測試條件下為 0.5-10g/10min。
7.根據權利要求1所述的低后收縮、高模量、高抗沖的聚丙烯復合材料，其特征在于:所述成核劑為二卞叉山梨醇、芳基磷酸酯鹽、取代芳基酰胺、取代苯甲酸鋁鹽和脫氫松香酸皂中的一種或兩種以上的組合物。
8.根據權利要求7所述的低后收縮、高模量、高抗沖的聚丙烯復合材料，其特征在于:所述成核劑為芳基磷酸酯鹽。
9.根據權利要求1所述的低后收縮、高模量、高抗沖的聚丙烯復合材料，其特征在于:所述穩定劑為主抗氧劑和輔助抗氧劑，其中主抗氧劑為受阻酚或硫酯類抗氧劑，輔助抗氧劑為亞磷酸鹽或酯類抗氧劑。
10.根據權利要求1所述的低后收縮、高模量、高抗沖的聚丙烯復合材料，其特征在于:所述其它添加劑包括著色劑、成核劑、發泡劑、表面活性劑、增塑劑、偶聯劑、阻燃劑、光穩定劑、加工助劑、抗靜電助劑、抗微生物助劑和潤滑劑中的一種或以上的組合物。
11.一種制備權利要求1所述低后收縮、高模量、高抗沖聚丙烯復合材料的制備方法，其特征在于:其步驟如下: D按重量配比稱取原料；2)將原料置于高速混合器中干混3-15分鐘，將混合后的原料加入雙螺桿擠出機中，經熔融擠出后冷卻造粒；其中螺筒內溫度為:一區190-200°C，二區190-210°C，三區190-2 10°C，四區190-210°C，機頭190_220°C，雙螺桿擠出機轉速為100-1000轉/分。
【文檔編號】B29C47/92GK103724807SQ201310694662
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】張鍇, 張鷹, 張祥福, 周文 申請人:浙江普利特新材料有限公司, 重慶普利特新材料有限公司, 上海普利特復合材料股份有限公司