CN101875742A - 一种聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种聚丙烯材料及其制备方法,该聚丙烯材料按重量份数由以下组分组成:PP粉100、增韧剂10~20、白油0.2~0.4、润滑剂0.4~0.6、成核剂0.3~0.5、抗氧剂0.2~0.4;制备时,按重量份数称取上述物料,并将称取的物料加入高混机中混合;将得到的混合物料加入双螺杆挤出机,经熔融挤出,造粒;工艺条件为:温度为220~260℃,螺杆转速为400~450转/分钟,喂料频率为25~35Hz,真空度-0.03~-0.05MPa。本发明在现有的PP材料中增加了适当含量的增韧剂和成核剂,使得本发明材料低温(0℃)冲击强度高、耐寒性比较好、透明度高、光泽度高。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,尤其涉及一种耐寒透明的聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
PP(Polypropylene,聚丙烯)材料是一种通用型热塑性塑料,具有优异的机械性能、热性能,且比重低,易加工成型,广泛应用于汽车行业、家用电器、电子仪表、纺织工业等。
PP材料具有明显的耐高温性优势,热变形温度可达110℃上,可用于制造耐高温塑料制品,如微波炉炊具、奶瓶及一次性餐饮具等;且PP材料加工性能好,在保持PP树脂原有的优良加工性能的基础上,加工条件更广泛,所PP材料市场前景很大。
但是,普通PP材料透明度低、普遍耐寒性较差(尤其均聚型),不适合长期和水等液体接触,制成容器时受到限制。
发明内容
本发明提供了一种聚丙烯材料及其制备方法,该聚丙烯材料的透明度、光泽亮、耐寒性较强。
本发明的技术方案是:一种聚丙烯材料,按重量份数由以下组分组成:
PP粉 100
增韧剂 10~20
白油 0.2~0.4
润滑剂 0.4~0.6
成核剂 0.3~0.5
抗氧剂 0.2~0.4
其中,所述PP粉为均聚型聚丙烯粉末,所述白油为工业级,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂,所述润滑剂为酰胺类。
一种如上所述的聚丙烯材料的制备方法,包括步骤:
步骤一、按上述所述的重量份数称取物料;
步骤二、将步骤一称取的物料加入高混机中混合;
步骤三、将步骤二得到的混合物料加入双螺杆挤出机,经熔融挤出,造粒;工艺条件为:温度为220~260℃,螺杆转速为400~450转/分钟,喂料频率为25~35Hz,真空度-0.03~-0.05MPa。
本发明的聚丙烯材料及其制备方法,在现有的PP材料(尤其均聚型)中加入成核剂,可以使得本发明的聚丙烯材料透明度高、光泽亮;另外还增加了适量的增韧剂,克服了现有的PP材料冲击强度低、耐寒性不好的缺点,使得本发明的聚丙烯材料冲击强度高、耐寒性比较好,且保持了透明性。
具体实施方式
本发明的聚丙烯材料,按重量份数由以下组分组成:
PP粉 100
增韧剂 10~20
白油 0.2~0.4
润滑剂 0.4~0.6
成核剂 0.3~0.5
抗氧剂 0.2~0.4
其中,所述PP粉为均聚型聚丙烯粉末,所述白油为工业级,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂,所述润滑剂为酰胺类。其中增韧剂可以选用多种类型的增韧剂,在一最佳实施例中,该增韧剂可以为丙烯基弹性体,密度为0.86~0.88g/cm3,按质量分数乙烯含量为9~16%,选用该种类的增韧剂可以保持本发明聚丙烯材料的透明度;成核剂可以选用多种类型,在一最佳实施例中,该成核剂属于二苄叉山梨醇衍生物类,选用该种类的成核剂可以进一步提高本发明聚丙烯材料的透明度。
通过在现有的PP材料中加入适当含量的增韧剂,本发明的聚丙烯材料冲击强度高、耐寒性比较好;且还加入有成核剂,使得本发明的聚丙烯材料的透明度比较高、光泽亮。
上述的聚丙烯材料的制备方法,包括步骤:
步骤一、按重量份数称取PP粉100、增韧剂10~20、白油0.2~0.4、润滑剂0.4~0.6、成核剂0.3~0.5、抗氧剂0.2~0.4;
步骤二、将步骤一称取的物料加入高混机中混合;该高混机在正常工作环境下混合即可;
步骤三、将步骤二得到的混合物料加入双螺杆挤出机,经熔融挤出,造粒;工艺条件为:温度为220~260℃,螺杆转速为400~450转/分钟,喂料频率为25~35Hz,真空度-0.03~-0.05MPa。
另外,为了进一步的将称取的物料混合均匀,将称取的物料加入高混机混合的顺序可以是:先加入PP粉、增韧剂和白油混合0.5~2分钟,再加入成核剂、抗氧剂和润滑剂混合0.5~2分钟。这是由于PP粉、增韧剂和白油的含量比较高,成核剂、抗氧剂和润滑剂的含量比较低,按这样的顺序混合可以起到充分混合的目的。
为了便于对本发明的进一步理解,现结合具体实施例对本发明进行详细描述:
在下列具体实施例中,PP粉选择中国茂名石化的140粉;增韧剂选择埃克森美孚的丙烯基弹性体6202;润滑剂选择广州市源雅化工有限公司TAS-2A;成核剂选择台湾双键化工390;抗氧剂选择台湾双键化工集团1010;白油只要是工业级的即可。
其中,实施例1至4是加入增韧剂和成核剂后的PP材料,对比例是没有加入增韧剂和成核剂的PP材料。
实施例1:
按重量份数混合,PP粉100,增韧剂10,白油0.2,润滑剂0.4,成核剂0.3,抗氧剂0.2;将混合好后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融共混,挤出造粒成复合材料。其中温度为220~260℃,螺杆转速400~450转/分钟,喂料频率25~35HZ,真空度-0.03~-0.05MPa。
实施例2:
按重量份数混合,PP粉100,相容剂14,白油0.3,润滑剂0.5,成核剂0.4,抗氧剂0.3。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融共混,挤出造粒成复合材料。温度为220~260℃,螺杆转速400~450转/分钟,喂料频率25~35HZ,真空度-0.03~-0.05MPa。
实施例3:
按重量份数混合,PP粉100,相容剂18,白油0.4,润滑剂0.5,成核剂0.4,抗氧剂0.3。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融共混,挤出造粒成复合材料。温度为220~260℃,螺杆转速400~450转/分钟,喂料频率25~35HZ,真空度-0.03~-0.05MPa。
实施例4:
按重量份数混合,PP粉100,相容剂20,白油0.4,润滑剂0.6,成核剂0.5,抗氧剂0.4。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融共混,挤出造粒成复合材料。温度为220~260℃,螺杆转速400~450转/分钟,喂料频率25~35HZ,真空度-0.03~-0.05MPa。
对比例:
按重量份数混合,PP粉100,白油0.2,润滑剂0.4,抗氧剂0.2。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融共混,挤出造粒成复合材料。温度为220~260℃,螺杆转速400~450转/分钟,喂料频率25~35HZ,真空度-0.03~-0.05MPa。
性能测试:
拉伸强度按ASTM D-638标准进行检验。试样类型为I型,样条尺寸(mm):(176±2)(长)×(12.6±0.2)(端部宽度)×(3.05±0.2)(厚度),拉伸速度为50mm/min;弯曲强度和弯曲模量按ASTM D-790标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm):(128±2)×(12.67±0.2)×(3.11±0.2),弯曲速度为20mm/min;悬臂梁缺口冲击强度按ASTM D-256标准进行检验。试样类型为I型,试样尺寸(mm):(63±2)×(12.45±0.2)×(3.1±0.2),缺口类型为A类,缺口剩余厚度为1.9mm;其他测试:密度按照ASTM D792测试,雾度值按ASTM D-1003(1mm厚),外观效果目测。实施例1-4、对比例配方及材料性能见表1,材料性能的测量数据在一般常温下测量:
组成 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例 |
PP粉 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
增韧剂 | 10 | 14 | 18 | 20 | 0 |
白油 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.4 | 0.2 |
润滑剂 | 0.4 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.4 |
组成 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例 |
成核剂 | 0.3 | 0.4 | 0.4 | 0.5 | 0 |
抗氧剂 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.4 | 0.2 |
密度(g/cm3) | 0.908 | 0.907 | 0.905 | 0.904 | 0.902 |
缺口冲击(J/m)(0℃) | 38 | 42 | 45 | 50 | 20 |
拉伸强度(MPa) | 30 | 28 | 26 | 25 | 33 |
断裂伸长率(%) | 25 | 27 | 30 | 33 | 20 |
弯曲强度(MPa) | 36 | 34 | 32 | 30 | 40 |
弯曲模量(MPa) | 1000 | 950 | 900 | 850 | 1100 |
雾度值(%) | 5 | 5 | 6 | 6 | 15 |
外观 | 高光泽 | 高光泽 | 高光泽 | 高光泽 | 光泽低 |
表1
由表1可以看出,增韧剂份数从10增加到20,成核剂份数从0.3增加到0.5,材料的拉伸、弯曲强度逐渐降低,0摄氏度缺口冲击强度逐渐变高,材料透明,外观高光泽。现有技术的均聚PP中不加入增韧剂和成核剂,如对比例所示,材料冲击强度非常低,0摄氏度冲击强度极低(耐寒性不好)且光泽度低、透明度低。本发明选择合适的增韧剂、成核剂和特殊的加工工艺,克服了普通PP材料(特别是均聚型)透明度低和耐寒性差的缺陷,得到透明度高、耐寒性又好的高性能聚丙烯材料,扩展了材料的性能,扩大了材料的使用面。
以上对本发明一种聚丙烯材料及其制备方法进行了详细介绍,本文中应用了具有代表性的实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的普通技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种聚丙烯材料,其特征在于:按重量份数由以下组分组成:
PP粉 100
增韧剂 10~20
白油 0.2~0.4
润滑剂 0.4~0.6
成核剂 0.3~0.5
抗氧剂 0.2~0.4
其中,所述PP粉为均聚型聚丙烯粉末,所述白油为工业级,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂,所述润滑剂为酰胺类。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯材料,其特征在于:所述增韧剂为丙烯基弹性体,密度为0.86~0.88g/cm3,按质量分数乙烯含量为9~16%。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯材料,其特征在于:所述成核剂属于二苄叉山梨醇衍生物类。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯材料,其特征在于:所述增韧剂为丙烯基弹性体,密度为0.86~0.88g/cm3,按质量分数乙烯含量为9~16%;所述成核剂属于二苄叉山梨醇衍生物类。
5.一种如权利要求1至4任一权利要求所述的聚丙烯材料的制备方法,其特征在于,包括步骤:
步骤一、按权利要求1所述的重量份数称取物料;
步骤二、将步骤一称取的物料加入高混机中混合;
步骤三、将步骤二得到的混合物料加入双螺杆挤出机,经熔融挤出,造粒;工艺条件为:温度为220~260℃,螺杆转速为400~450转/分钟,喂料频率为25~35Hz,真空度-0.03~-0.05MPa。
6.根据权利要求5所述的聚丙烯材料的制备方法,其特征在于,步骤二将步骤一称取的物料加入高混机混合的顺序是:先加入PP粉、增韧剂和白油混合0.5~2分钟,再加入成核剂、抗氧剂和润滑剂混合0.5~2分钟。
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