CN101942147A - 一种风扇叶用加硬透明聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风扇叶用加硬透明聚丙烯材料及其制备方法。风扇叶用加硬透明聚丙烯材料，按重量百分比由下述组分组成：聚丙烯88.9-95.3％、线性低密度聚乙烯2-10％、白油0.05-0.15％、成核剂0.2-0.4％、滑石粉0.2-0.8％、润滑剂0.4-1％、抗氧剂0.2-0.4％。本发明通过选择合适的树脂原材料以及各种助剂的添加配比，得到了低密度、高强度，以及高光泽的风扇叶用透明聚丙烯材料，材料强度高，刚性好，避免了普通透明PP做扇叶时强度低摆动引起噪音的缺陷，可广泛应用于家电风扇行业。

Description

一种风扇叶用加硬透明聚丙烯材料及其制备方法

[技术领域]

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种风扇叶用加硬透明聚丙烯材料及其制备方法。

[背景技术]

家电领域的风扇叶主要选择聚丙烯、聚丙烯晴-苯乙烯、聚丙烯晴-丁二烯-苯乙烯，以及聚碳酸酯等材料。该领域聚丙烯材料的使用包括均聚聚丙烯、共聚聚丙烯，以及透明聚丙烯，其中又以透明聚丙烯的使用为主，既美观又实用。

目前，透明聚丙烯制作的风扇叶的主要缺点是强度较低，尤其是刚性不足，制品在旋转过程中遇阻力易发生扇叶扭曲，从而使几片扇叶之间的平面度相差太大，引起噪音，污染环境。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是克服现有技术上的缺陷，提供一种强度高、刚性好的风扇叶用加硬透明聚丙烯材料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种风扇叶用加硬透明聚丙烯材料，按重量百分比由下述组分组成：

聚丙烯                88.9-95.3％；

线性低密度聚乙烯      2-10％；

白油                  0.05-0.15％；

成核剂                0.2-0.4％；

滑石粉                0.2-0.8％；

润滑剂                0.4-1％；

抗氧剂                0.2-0.4％。

以上所述的风扇叶用加硬透明聚丙烯材料，所述聚丙烯为熔体流动速率大于15g/10min的均聚聚丙烯。所述线性低密度聚乙烯的熔体流动速率大于2g/10min。所述成核剂为第三代山梨醇类聚丙烯透明成核剂。所述滑石粉为食用级，目数为2000目至2500目，白度≥93％。所述的润滑剂为N，N-乙撑双硬脂酰胺。所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按重量比1∶1-3复配得到。所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯按重量比1∶1-3复配得到。

以上所述的风扇叶用加硬透明聚丙烯材料，按重量百分比由下述组分组成：

聚丙烯                92-94％；

线性低密度聚乙烯      4-6％；

白油                  0.05-0.15％；

成核剂                0.2-0.4％；

滑石粉                0.2-0.8％；

润滑剂                0.4-1％；

抗氧剂                0.2-0.4％。

以上所述的风扇叶用加硬透明聚丙烯材料的制备方法的技术方案是，包括以下步骤：

①按权利要求1-8中任一权利要求的组分和配比称量原材料；

②将步骤①中所有原料混合均匀；

③将步骤②中得到的混合原料加入双螺杆机，经熔融挤出，造粒，工艺条件为：一区温度为200-210℃，二区温度为230-250℃，三区温度为230-250℃，四区温度为220-240℃，机头温度230-250℃，停留时间3-4min，压力为12-18MPa。

本发明通过选择合适的树脂原材料以及各种助剂的添加配比，得到了低密度、高强度，以及高光泽的风扇叶用透明聚丙烯材料，材料强度高，刚性好，避免了普通透明PP做扇叶时强度低摆动引起噪音的缺陷，可广泛应用于家电风扇行业。

[具体实施方式]

为便于对本发明进一步理解，现结合具体实施例对本发明进行详细描述：

在下列实施例中，聚丙烯(PP)选择中国茂名石化的V30G或中海壳牌的HP500N，HP500N在230℃/2.16kg条件下，熔体流动速率的数值为19g/10min；；线性低密度聚乙烯(LLDPE)选用DFDA-7042，(大庆石化，扬子石化等该牌号均可)DFDA-7042在190℃/2.16kg条件下，熔体流动速率的数值是3g/10min。；成核剂为第三代山梨醇类聚丙烯透明成核剂，选择台湾双键化工集团的390或广州呈和科技的CHJ-2；滑石粉选择海城市品杨矿业有限公司的食用级滑石粉，目数为2000目或2500目，其白度≥93％；润滑剂选用N，N-乙撑双硬脂酰胺(EBS)，选自产地印尼；抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯按重量比1∶1-3复配得到，具体选择台湾双键化工集团1010和168复配。

制备聚丙烯材料时，按重量比称取各原料加入低速混合器中混合3-5min，混合充分，然后将混合好的原料加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出，造粒。

实施例1：

按重量配比进行混合，PP 88.9％，LLDPE 10％，白油0.1％，成核剂0.2％，滑石粉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。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区温度：210℃；二区：230℃；三区：240℃；四区：220℃；机头：240℃；停留时间3～4min。压力为15MPa。

实施例2：

按重量配比进行混合，PP 90.6％，LLDPE 8％，白油0.1％，成核剂0.2％，滑石粉0.3％；润滑剂0.5％，抗氧剂0.3％。将混合均匀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，螺杆各加温区温度设置分别为：一区温度：210℃；二区：240℃；三区：240℃；四区：230℃；机头：240℃；停留时间3～4min。压力为15MPa。

实施例3：

按重量配比进行混合，PP 92.3％，LLDPE 6％，白油0.1％，成核剂0.3％，滑石粉0.4％；润滑剂0.6％，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。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区温度：200℃；二区：250℃；三区：250℃；四区：220℃；机头：230℃；停留时间3～4mi n。压力为15MPa。

实施例4：

按重量配比进行混合，PP 93.8％，LLDPE 4％，白油0.1％，成核剂0.3％，滑石粉0.6％；润滑剂0.8％，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。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区温度：200℃；二区：230℃；三区：240℃；四区：240℃；机头：250℃；停留时间3～4mi n。压力为15MPa。

实施例5：

按重量配比进行混合，PP 95.3％，LLDPE 2％，白油0.1％，成核剂0.4％，滑石粉0.8％；润滑剂1％，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。其中，螺杆各加温区温度设置分别为：一区温度：210℃；二区：230℃；三区：230℃；四区：240℃；机头：250℃；停留时间3～4mi n。压力为15MPa。

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，熔体流动速率按照ASTMD1238测试。

实施例1-5配方及材料性能见下表：

组成	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						PP(％)	88.9	90.6	92.3	93.8	95.3
LLDPE(％)	10	8	6	4	2
						白油(％)	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
成核剂(％)	0.2	0.2	0.3	0.3	0.4
						滑石粉(％)	0.2	0.3	0.4	0.6	0.8
润滑剂(％)	0.4	0.5	0.6	0.8	1
						抗氧剂(％)	0.2	0.3	0.3	0.4	0.4

密度(g/cm3)	0.908	0.909	0.909	0.910	0.910
						缺口冲击强度(J/m)	37.5	35	32.3	30.9	26.2
拉伸强度(MPa)	28	33.2	35	39	40
						断裂伸长率(％)	40	35.2	30.7	30	26.4
弯曲强度(MPa)	40.6	43	47	50.6	52
						弯曲模量(MPa)	1300	1410	1560	1700	1730
熔体流动速率(g/10min)	14.4	15.9	20	26	26.7

由上表可以看出，线性低密度聚乙烯、成核剂，滑石粉的含量在本发明范围内变化时，得到的风扇叶用加硬透明聚丙烯材料的强度有明显变化，主要体现在拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量方面。现有技术中透明聚丙烯的强度普遍较低，拉伸强度为25Mpa左右，弯曲强度只有34Mpa左右，弯曲模量为1100Mpa左右，而本发明中强度和刚度方面明显高于现有技术。综合成本和性能考虑，当聚丙烯含量为93.8％，线性低密度聚乙烯为4％，成核剂为0.3％，滑石粉为0.6％时，制得的透明聚丙烯材料强度高，刚性好，且冲击强度适中。本发明通过选择合适的树脂原材料以及各种助剂的添加配比，得到了低密度、高强度，以及高光泽的风扇叶用透明聚丙烯材料，避免了普通透明PP做扇叶时强度低摆动引起噪音的缺陷，可广泛应用于家电风扇行业。

以上对本发明的一种风扇叶用透明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 (10)

1.一种风扇叶用加硬透明聚丙烯材料，其特征在于，按重量百分比由下述组分组成：

聚丙烯                88.9-95.3％；

线性低密度聚乙烯      2-10％；

白油                  0.05-0.15％；

成核剂                0.2-0.4％；

滑石粉                0.2-0.8％；

润滑剂                0.4-1％；

抗氧剂                0.2-0.4％。

2.如权利要求1所述的风扇叶用加硬透明聚丙烯材料，其特征在于：所述聚丙烯为熔体流动速率大于15g/10min的均聚聚丙烯。

3.如权利要求1所述的风扇叶用加硬透明聚丙烯材料，其特征在于：所述线性低密度聚乙烯的熔体流动速率大于2g/10min。

4.如权利要求1所述的风扇叶用加硬透明聚丙烯材料，其特征在于：所述成核剂为第三代山梨醇类聚丙烯透明成核剂。

5.如权利要求1所述的风扇叶用加硬透明聚丙烯材料，其特征在于：所述滑石粉为食用级，目数为2000目至2500目，白度≥93％。

6.如权利要求1所述的风扇叶用加硬透明聚丙烯材料，其特征在于：所述的润滑剂为N，N-乙撑双硬脂酰胺。

7.如权利要求1所述的风扇叶用加硬透明聚丙烯材料，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按重量比1∶1-3复配得到。

8.根据权利要求7所述的风扇叶用加硬透明聚丙烯材料，其特征在于，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯按重量比1∶1-3复配得到。

9.根据权利要求1所述的风扇叶用加硬透明聚丙烯材料，其特征在于，按重量百分比由下述组分组成：

聚丙烯          92-94％；

线性低密度聚乙烯4-6％；

白油            0.05-0.15％；

成核剂          0.2-0.4％；

滑石粉          0.2-0.8％；

润滑剂          0.4-1％；

抗氧剂          0.2-0.4％。

10.一种根据权利要求1至8中任一权利要求所述的风扇叶用加硬透明聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

①按权利要求1-8中任一权利要求的组分和配比称量原材料；

②将步骤①中所有原料混合均匀；

③将步骤②中得到的混合原料加入双螺杆机，经熔融挤出，造粒，工艺条件为：一区温度为200-210℃，二区温度为230-250℃，三区温度为230-250℃，四区温度为220-240℃，机头温度230-250℃，停留时间3-4min，压力为12-18MPa。