CN101314659A - 一种耐热型高光泽增强聚丙烯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐热型高光泽增强聚丙烯及其制备方法，其特征在于组分重量百分比为：聚丙烯50－85％，高光泽填充剂5－20％，玻璃纤维5－30％，相容剂2－10％，成核剂0.1－0.5％，抗氧剂0.1－1％，润滑分散剂0.1－0.5％。本发明具有高光泽、高耐热性、较高的刚性和表面硬度，可以广泛用于家用电器的座体和壳体。

Description

一种耐热型高光泽增强聚丙烯及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐热型高光泽增强聚丙烯及其制备方法，可以广泛用于家用电器的座体和壳体，属于聚丙烯改性技术领域。
背景技术
聚丙烯(PP)价廉、质轻，耐腐蚀、具有良好的加工性、力学均衡性好、应用范围广，在通用树脂中有最好的耐热性。聚丙烯在家用电器和汽车工业上有广泛的应用，工程化倾向十分明显。但普通的矿物填充增强聚丙烯的光泽度较低，限制了它在表面美观要求较高的家用电器外壳上的应用。
提高聚丙烯光泽度的传统做法是在聚丙烯的聚合过程中加入结晶成核剂，但是这种途径所得的材料最终光泽效果并不能完全达到使用的要求，并且市场上类似的聚丙烯牌号并不多。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高光泽、高耐热性、较高的刚性和表面硬度的耐热型高光泽增强聚丙烯及其制备方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种耐热型高光泽增强聚丙烯，其特征在于，由以下重量百分比原料组成：聚丙烯50-85％，高光泽填充剂5-20％，玻璃纤维5-30％，相容剂2-10％，成核剂0.1-0.5％，抗氧剂0.1-1％，润滑分散剂0.1-0.5％。
所述的聚丙烯为均聚聚丙烯；所述的高光泽填充剂为纳米级硫酸钡粉末，粒径为30nm-100nm；所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其表面经硅烷偶联剂处理；所述的相容剂为聚丙烯接枝不饱和酸或者酸酐的接枝聚合的低聚物，为马来酸酐接枝聚丙烯，其熔融指数为40-150g/10min，接枝率为0.5-1％；所述的抗氧剂为一种受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的复配体系，为1010/168(1∶1)，1010为四[β-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，168为(2，4二叔丁基苯基)亚磷酸三酯；所述的润滑分散剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钡或硬脂酸镁；所述的成核剂为α晶型磷酸酯盐类成核剂，可以是芳基磷酸酯盐。
一种耐热型高光泽增强聚丙烯的制备方法，其制备方法如下：按重量百分比称取的原料放入高混机中混合2-5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在180-220℃，螺杆转数在180-600转/分。
分段 一段 二段 三段 四段 五段 六段 七段 八段 九段
加工温度℃ 180 190 200 220 220 220 215 210 210
聚丙烯(PP)价廉、质轻，耐腐蚀、具有良好的加工性、力学均衡性好、应用范围广，在通用树脂中有最好的耐热性，广泛应用于家用电器和汽车部件。
纳米硫酸钡可以提高聚丙烯树脂的强度，同时它又能赋予聚丙烯良好的光泽度。无碱玻璃纤维可以提高聚丙烯的强度和耐温性能，降低聚丙烯的收缩率，同时降低材料的成本。聚丙烯接枝不饱和酸或者酸酐的接枝聚合的低聚物，具有超高的流动性，作为相容剂，可以提高茂金属聚烯烃在聚丙烯树脂中的分散性，提高二者的粘结能力。抗氧剂为一种受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的复配体系，可提高组合物在加工过程的抗氧化性能和使用过程中的抗老化性能。脂肪酸金属皂类作为润滑剂，提高材料加工流动性，降低摩擦系数，提高滑爽性，改善表面光泽，。
α晶型磷酸酯盐类成核剂能使聚丙烯大分子快速结晶并使晶粒结构微细化，均匀化，大大提高聚丙烯的表面光亮度和表面硬度，提高聚丙烯的耐热变形温度。
本发明通过添加纳米硫酸钡，凭借它的超细粒径在材料中均匀分散后赋予材料良好的色泽饱和度，大大提高了材料的光泽度，纳米级填充料的加入，也同时提高了聚丙烯的结晶能力，同时配以结晶成核剂的使用，使聚丙烯的结晶能力大大提高，不但对材料的光泽起到改善作用，同时也提高的材料的刚性和耐热性能，并且加工工艺较简单。
本发明的优点是具有高光泽性、高耐热性、力学性能优异、加工性能良好、成本低，适应了家用电器和汽车工业的高性能、低成本的发展趋势，可广法用于制造家用电器壳体、座体和汽车配件。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1-6：
聚丙烯采用韩国进口的均聚聚丙烯，相容剂用马来酸酐接枝聚丙烯，抗氧剂为CIBA公司的168和1010，润滑剂采用硬脂酸钙。
配比1-6
  原料名称   配比1(wt％)   配比2(wt％)   配比3(wt％)   配比4(wt％)   配比5(wt％)   配比6(wt％)
  均聚聚丙烯   75.5   70.8   70.5   62.5   52.8   52.5
  纳米硫酸钡   5   10   10   5   15   15
  玻璃纤维   15   15   15   25   25   25
  相容剂   3   3   3   6   6   6
  1010/168(1∶1)   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5
  硬脂酸钙   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5
  成核剂   0.5   0.2   0.5   0.5   0.2   0.5
将上述组分按比例放入高混机中混合2-5分钟，出料，然后用螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在180-220℃，螺杆转数在180-600转/分。
  分段   一段   二段   三段   四段   五段   六段   七段   八段   九段
  加工温度℃   180   190   200   220   220   220   215   210   210
根据实施例1-6制得的样品1-6，进行性能测试对比，采用ASTM标准。
测试性能对比(表2)
  项目   样品1   样品2   样品3   样品4   样品5   样品6
  拉伸强度Mpa   60   55   55   80   76   78
  弯曲强度Mpa   80   90   90   100   107   110
  常温冲击强度J/M   55   45   50   75   60   65
  光泽度   75   78   82   73   75   80
  热变形温度℃   130   135   138   145   148   150

Claims (9)

1.一种耐热型高光泽增强聚丙烯，其特征在于，由以下重量百分比原料组成：聚丙烯50-85％，高光泽填充剂5-20％，玻璃纤维5-30％，相容剂2-10％，成核剂0.1-0.5％，抗氧剂0.1-1％，润滑分散剂0.1-0.5％。
2.根据权利要求书1所述的一种耐热型高光泽增强聚丙烯，其特征在于：所述的聚丙烯为均聚聚丙烯。
3.根据权利要求书1所述的一种耐热型高光泽增强聚丙烯，其特征在于：所述的高光泽填充剂为纳米级硫酸钡粉末，粒径为30nm-100nm。
4.根据权利要求书1所述的一种耐热型高光泽增强聚丙烯，其特征在于：所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其表面经硅烷偶联剂处理。
5.根据权利要求书1所述的一种耐热型高光泽增强聚丙烯，其特征在于：所述的相容剂为聚丙烯接枝不饱和酸或者酸酐的接枝聚合的低聚物，为马来酸酐接枝聚丙烯，其熔融指数为40-150g/10min，接枝率为0.5-1％。
6.根据权利要求书1所述的一种耐热型高光泽增强聚丙烯，其特征在于：所述的抗氧剂为一种受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的复配体系，为1010/168(1∶1)，1010为四[β-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，168为(2，4二叔丁基苯基)亚磷酸三酯。
7.根据权利要求书1所述的一种耐热型高光泽增强聚丙烯，其特征在于：所述的润滑分散剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钡或硬脂酸镁。
8.根据权利要求书1所述的一种耐热型高光泽增强聚丙烯，其特征在于：所述的成核剂为α晶型磷酸酯盐类成核剂，可以是亚甲基-(2，4-二叔丁基苯氧基)磷酸钠。
9.根据权利要求书1所述的耐热型高光泽增强聚丙烯的制备方法，其制备方法如下：按重量百分比称取的原料放入高混机中混合2-5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在180-220℃，螺杆转数在180-600转/分。
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