CN101921417A - 玻纤增强聚丙烯专用包覆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种玻纤增强聚丙烯专用包覆料，由以下重量配比的原料配制成：25-50％的SEBS；0-50％的软化剂；0-2％的润滑剂；0-1％的偶联剂；0-25％的填充剂；0-15％的聚丙烯；0.2-1％的抗氧剂AT-10；0.2-1％的抗氧剂AT-168。本发明的有益效果主要体现在：运用现有的弹性体，不需要动态硫化即可达到橡胶的效果；本发明的材料可以重复使用，包覆效果佳。

Description

玻纤增强聚丙烯专用包覆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体是一种玻纤增强聚丙烯专用包覆料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯具有加工性能优良、耐汽油和化学药品性好的优点，同时质轻、价廉，广泛应用于汽车内外饰件、电子和家用电器产品的外壳包覆等，是目前增长速度最快的通用型热塑性塑料，缺点是低温冲击强度(韧性)和耐刮伤性能差。随着工业的发展，改性聚丙烯复合材料需求量大。改性塑料行业通常采用的改性方法是无机矿物填充增强和弹性体增韧，聚丙烯弹性体增韧后，刚性下降，耐刮伤性能变差；无机矿物增强后，刚性增加，但韧性达不到要求，用常规的改性方法很难达到汽车、家电、建筑等行业对耐刮伤性能和综合力学性能的要求。
中国专利200410014832.3公开了一种动态硫化聚丙烯复合材料激起制备方法，其需要通过动态硫化过程制得，复杂繁琐。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻纤增强聚丙烯专用包覆料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种玻纤增强聚丙烯专用包覆料，由以下重量配比的原料配制成：(％)
SEBS                    25-50；
软化剂                  0-50；
润滑剂                        0-2；
偶联剂                        0-1；
填充剂                        0-25；
聚丙烯                        0-15；
抗氧剂AT-10                   0.2-1；
抗氧剂AT-168                  0.2-1。
进一步地，所述软化剂为中高黏度的白油或环烷油。
进一步地，所述填充剂为超细碳酸钙，其粒径为2500-3000目。
进一步地，所述润滑剂为N，N’-乙撑双硬脂酰胺。
进一步地，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
一种制备上述的玻纤增强聚丙烯专用包覆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量配比秤取原料；
(2)先将SEBS加入高混机内搅拌，同时向高混机内滴加软化剂，充分混合后，冷却2小时；
(3)同时将聚丙烯、填充剂加入另外一高混机内混合，同时滴加偶联剂，进行表面处理；
(4)后经双螺杆挤出机加温、混合塑化、熔融、剪切、挤出造粒，其中，挤出时螺杆各加温区温度设置分别为：一区210～220℃，二区200～210℃，三区200～210℃，四区200～210℃，五区190～200℃，六区190～200℃，七区190～200℃，八区180～190℃，主机频率为30HZ，主机电流为50A。
本发明的有益效果主要体现在：运用现有的弹性体，不需要动态硫化即可达到橡胶的效果；本发明的材料可以重复使用，包覆效果佳。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明：
在实施例及对比例复合材料配方中，SEBS为一种线型热塑性丁苯橡胶。软化剂为中高黏度的白油或环烷油。润滑剂为N，N’-乙撑双硬脂酰胺。偶联剂为钛酸酯偶联剂，牌号为NT201。填充剂为超细碳酸钙粒径为2500-3000目。抗氧剂AT-10为金海雅宝公司产，化学名称为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。抗氧剂AT-168为金海雅宝公司产，化学名称为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
本发明的高抗冲击矿物填充聚丙烯的原料及配比：
SEBS                      25-50；
软化剂                    0-50；
润滑剂                    0-2；
偶联剂                    0-1；
填充剂                    0-25；
聚丙烯                    0-15；
抗氧剂AT-10               0.2-1；
抗氧剂AT-168              0.2-1。
其制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量配比秤取原料；
(2)先将SEBS加入高混机内搅拌，同时向高混机内滴加软化剂，充分混合后，冷却2小时；
(3)同时将聚丙烯、填充剂加入另外一高混机内混合，同时滴加偶联剂，进行表面处理；
(4)后经双螺杆挤出机加温、混合塑化、熔融、剪切、挤出造粒，其中，挤出时螺杆各加温区温度设置分别为：一区210～220℃，二区200～210℃，三区200～210℃，四区200～210℃，五区190～200℃，六区190～200℃，七区190～200℃，八区180～190℃，主机频率为30HZ，主机电流为50A。
性能评价方式及实行标准将按上述方法完成造粒的粒子材料事先在60～80℃的鼓风烘箱中烘燥1.5～2小时，然后再将烘燥好的粒子材料在注射成型机上进行注射成型制样。注射成型模温控制在25℃左右。试样尺寸根据ISO标准分别为：
拉伸样条：ISO37，试样为哑铃型样条
撕裂样条样条：ISO 34-1，试样尺寸：开口长度40mm，厚度2mm
邵氏硬度样条：ISO 7619，试样尺寸40*40*6mm；
熔融指数：ISO 1183，190℃/2.16kg；
包覆样板：自定义标准，试样尺寸：90*55*2mm。
所制备好的试样最后再根据相应的测试标准进行相关性能的测试分析。材料的综合力学性能通过测试所得的拉伸强度、撕裂强度的数值进行评判；材料的硬度可用邵氏硬度进行评判，材料的成型流动性能通过在上述条件下所测得的材料的熔融指数数值的大小进行评判。包覆质量可分为“不粘，包不牢”，“胶皮粘性尚可”，“胶皮粘性良好”，“胶皮过粘”进行评判。
实施例1
将重量比为SEBS23.1％，软化剂40％，润滑剂0.8％，偶联剂0.5％，填充剂20％，聚丙烯15％，抗氧剂AT-100.3％，抗氧剂AT-1680.3％在高速混合器中于室温状态下干混，经200～210℃熔融挤出，造粒制成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区210～220℃，二区200～210℃，三区200～210℃，四区200～210℃，五区190～200℃，六区190～200℃，七区190～200℃，八区180～190℃，主机频率为30HZ，主机电流为50A。
对比例1
将重量比为SEBS43.1％，软化剂20％，润滑剂0.8％，偶联剂0.5％，填充剂20％，聚丙烯15％，抗氧剂AT-100.3％，抗氧剂AT-168 0.3％在高速混合器中于室温状态下干混，经200～210℃熔融挤出，造粒制成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区210～220℃，二区200～210℃，三区200～210℃，四区200～210℃，五区190～200℃，六区190～200℃，七区190～200℃，八区180～190℃，主机频率为30HZ，主机电流为50A。
对比例2
将重量比为SEBS23.6％，软化剂40％，润滑剂0.8％，填充剂20％，聚丙烯15％，抗氧剂AT-100.3％，抗氧剂AT-1680.3％在高速混合器中于室温状态下干混，经200～210℃熔融挤出，造粒制成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区210～220℃，二区200～210℃，三区200～210℃，四区200～210℃，五区190～200℃，六区190～200℃，七区190～200℃，八区180～190℃，主机频率为30HZ，主机电流为50A。
对比例3
将重量比为SEBS43.1％，软化剂40％，润滑剂0.8％，偶联剂0.5％，聚丙烯15％，抗氧剂AT-10 0.3％，抗氧剂AT-168 0.3％在高速混合器中于室温状态下干混，经200～210℃熔融挤出，造粒制成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区210～220℃，二区200～210℃，三区200～210℃，四区200～210℃，五区190～200℃，六区190～200℃，七区190～200℃，八区180～190℃，主机频率为30HZ，主机电流为50A。
对比例4
将重量比为SEBS38.1％，软化剂40％，润滑剂0.8％，偶联剂0.5％，填充剂20％，抗氧剂AT-10 0.3％，抗氧剂AT-168 0.3％在高速混合器中于室温状态下干混，经200～210℃熔融挤出，造粒制成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区210～220℃，二区200～210℃，三区200～210℃，四区200～210℃，五区190～200℃，六区190～200℃，七区190～200℃，八区180～190℃，主机频率为30HZ，主机电流为50A。
表1：玻纤增强聚丙烯专用包覆料材料配方及材料性能表
Figure BSA00000233213700061
对比实施例1与对比例1结果表明，在材料的体系中增加软化剂，大大降低了SEBS的分子间作用力，同时提高材料的流动性。通过实验例1和对比例2对比表明，偶联剂的引入，大大增加了填充剂的表面活性，避免了相分离现象，在一定的程度上提高了材料的物性，通过实验例1与对比例3、4对比表明，材料的填充剂以及聚丙烯在材料主要起调节硬度的作用，但聚丙烯的影响幅度要远远大于填充剂的影响程度。
实施例2
将重量比为SEBS27.1％，软化剂40％，润滑剂0.8％，偶联剂0.5％，填充剂20％，聚丙烯11％，抗氧剂AT-100.3％，抗氧剂AT-1680.3％在高速混合器中于室温状态下干混，经200～210℃熔融挤出，造粒制成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区210～220℃，二区200～210℃，三区200～210℃，四区200～210℃，五区190～200℃，六区190～200℃，七区190～200℃，八区180～190℃，主机频率为30HZ，主机电流为50A。
实施例3
将重量比为SEBS25.1％，软化剂40％，润滑剂0.8％，偶联剂0.5％，填充剂20％，聚丙烯13％，抗氧剂AT-10 0.3％，抗氧剂AT-168 0.3％在高速混合器中于室温状态下干混，经200～210℃熔融挤出，造粒制成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区210～220℃，二区200～210℃，三区200～210℃，四区200～210℃，五区190～200℃，六区190～200℃，七区190～200℃，八区180～190℃，主机频率为30HZ，主机电流为50A。
实施例4
将重量比为SEBS21.1％，软化剂40％，润滑剂0.8％，偶联剂0.5％，填充剂20％，聚丙烯17％，抗氧剂AT-10 0.3％，抗氧剂AT-168 0.3％在高速混合器中于室温状态下干混，经200～210℃熔融挤出，造粒制成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区210～220℃，二区200～210℃，三区200～210℃，四区200～210℃，五区190～200℃，六区190～200℃，七区190～200℃，八区180～190℃，主机频率为30HZ，主机电流为50A。
实施例5
将重量比为SEBS19.1％，软化剂40％，润滑剂0.8％，偶联剂0.5％，填充剂20％，聚丙烯19％，抗氧剂AT-10 0.3％，抗氧剂AT-168 0.3％在高速混合器中于室温状态下干混，经200～210℃熔融挤出，造粒制成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区210～220℃，二区200～210℃，三区200～210℃，四区200～210℃，五区190～200℃，六区190～200℃，七区190～200℃，八区180～190℃，主机频率为30HZ，主机电流为50A。
实施例2
将重量比为SEBS17.1％，软化剂40％，润滑剂0.8％，偶联剂0.5％，填充剂20％，聚丙烯21％，抗氧剂AT-10 0.3％，抗氧剂AT-168 0.3％在高速混合器中于室温状态下干混，经200～210℃熔融挤出，造粒制成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区210～220℃，二区200～210℃，三区200～210℃，四区200～210℃，五区190～200℃，六区190～200℃，七区190～200℃，八区180～190℃，主机频率为30HZ，主机电流为50A。
表2：玻纤增强聚丙烯专用包覆料材料配方及材料性能表
Figure BSA00000233213700091
通过对比实验例1、2、3、4、5、6可表明，当SEBS与聚丙烯的质量比大于1时，材料的应该是以SEBS为连续相，而聚丙烯为分散相的聚合物，材料无论是包覆质量以及物性均是处于最佳状态，随着聚丙烯的含量提高，就会形成以聚丙烯为连续相，而SEBS为分散相，材料的物性将大大降低。

Claims (6)

1.一种玻纤增强聚丙烯专用包覆料，其特征在于：由以下重量配比的原料配制成：(％)
SEBS                          25-50；
软化剂                        0-50；
润滑剂                        0-2；
偶联剂                        0-1；
填充剂                        0-25；
聚丙烯                        0-15；
抗氧剂AT-10                   0.2-1；
抗氧剂AT-168                  0.2-1。
2.根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯专用包覆料，其特征在于：所述软化剂为中高黏度的白油或环烷油。
3.根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯专用包覆料，其特征在于：所述填充剂为超细碳酸钙，其粒径为2500-3000目。
4.根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯专用包覆料，其特征在于：所述润滑剂为N，N’-乙撑双硬脂酰胺。
5.根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯专用包覆料，其特征在于：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
6.一种制备权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯专用包覆料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
(1)按重量配比秤取原料；
(2)先将SEBS加入高混机内搅拌，同时向高混机内滴加软化剂，充分混合后，冷却2小时；
(3)同时将聚丙烯、填充剂加入另外一高混机内混合，同时滴加偶联剂，进行表面处理；
(4)后经双螺杆挤出机加温、混合塑化、熔融、剪切、挤出造粒，其中，挤出时螺杆各加温区温度设置分别为：一区210～220℃，二区200～210℃，三区200～210℃，四区200～210℃，五区190～200℃，六区190～200℃，七区190～200℃，八区180～190℃，主机频率为30HZ，主机电流为50A。
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