CN102250413A - 一种高光泽、低收缩的改性聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种高光泽、低收缩的改性聚丙烯复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高光泽、低收缩的改性聚丙烯复合材料及其制备方法，所述的聚丙烯复合材料其组成原料各组分的重量份数为：PP树脂100份、PS树脂25-40份、相容剂5-15份、增韧剂1-6份、增强剂35-40份、抗氧剂0.3-0.6份、润滑剂0.5-1.2份、成核剂0.3-0.5份。制备时，先将PP树脂、PS树脂、相容剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂高速混合均匀，再将增强剂加入混合物中，继续高速混合后，加入挤出机，熔融后挤出造粒，得到复合材料。本发明方法制得的改性聚丙烯复合材料，具有高光泽、低收缩率的特点，同时具有冲击强度好、弯曲模量高的优点，能在不更换原本使用ABS模具的前提下，直接进行材料替换，生产家用电器面壳产品。

Description

一种高光泽、低收缩的改性聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及改性塑料领域，具体涉及一种高光泽、低收缩的改性聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
ABS材料由于其良好的表面光泽及冲击韧性和刚性的平衡，广泛使用在家电产品面壳部件，但由于其价格高、热变形温度低且耐候性较差，人们尝试使用便宜的PP等材料替代ABS材料已经成为一种趋势。
PP材料耐热性能优异、抗弯曲疲劳性好、价格低，用途广泛；但PP冲击韧性低及抗蠕变性差、成型收缩率大、尺寸稳定性不好；普通的PP材料无法直接代替ABS材料，也没有在ABS收缩率的模具上实现高光PP替代ABS材料的相关应用及报道；通过改性，减小PP成型收缩率至ABS收缩率相当水平，需要添加30％以上玻璃纤维，但玻璃纤维改性PP会严重影响注塑制品的外观，无法替代ABS材料。
PS材料分为GPPS和抗冲改性PS，GPPS具有很好的透明性和刚性、尺寸稳定性好，但其耐热性差、性脆、易发生应力开裂；抗冲改性PS比GPPS具有更高的冲击强度，表明光泽度良好，且成型收缩率低，但是改性PS耐热性更差、刚性下降，且材料价格仍然较高。
专利号：200810241711名称为“用于制造电话机壳体的高光泽、高抗冲的PS/PP复合材料及其制备方法”制得的产品具有高光泽、高冲击强度的特点，但该材料耐热较低，热变形温度仅为75℃，选用相容剂为纳米蒙脱土，选用的成核剂为β成核剂。
专利号：200810030391“低收缩可喷涂PP/PS共混物合金及其制备方法”选用的相容剂为聚丙烯接枝聚苯乙烯的接枝化合物，该材料光泽度低，制备高光泽材料需要进行喷涂处理。
本发明制备的高光泽、低收缩改性聚丙烯复合材料以均聚聚丙烯及通用聚苯乙烯为基材；以聚苯乙烯弹性体为相容剂；以芳基磷酸酯盐类、山梨醇类为成核剂；制得的复合材料刚性和韧性实现了良好平衡，模量大于2000MPa，缺口冲击强度大于4KJ/m2，成型收缩率为0.6-0.9％，光泽度(60°)超过80，具有良好的流动性能，且综合成本低，能代替ABS成型大的家电外壳材料。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明公开了一种高光泽、低收缩的改性聚丙烯复合材料及其制备方法。本发明的改性聚丙烯复合材料具有高光泽，低收缩性的特点，同时具有良好的流动性能，实现了刚性和韧性的良好平衡。
为实现上述目的本发明采用如下技术方案：
一种高光泽、低收缩的改性聚丙烯复合材料，其特征在于：其组成原料各组分的重量份数为：
Figure BDA0000061814490000021
所述的PP树脂为均聚聚丙烯；所述的PS树脂为通用级聚苯乙烯；所述的相容剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种的混合物；所述的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、丙烯-α烯烃共聚物中的一种或几种的混合物；所述的增强剂为硫酸钡、滑石粉中的一种或二者的混合物；所述的抗氧剂为(2，4二叔丁基苯基)亚磷酸三酯(1010)与四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(168)按1∶1的重量比复配而成的混合物；所述润滑剂选自硬脂酸盐、乙撑双硬脂酰胺、接枝乙撑双硬脂酰胺中的一种或多种的混合物；所述的成核剂选自芳基磷酸酯盐类、山梨醇类中的一种或二者的混合物。
所述的高光泽、低收缩的改性PP复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按配方比例分别称取各种原料；
(2)将称取的PP树脂、PS树脂、相容剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂加入高混机中高速混合2-4分钟；
(3)将称取的增强剂加入步骤(2)制成的混合物高速混合3-5分钟；
(4)将混好的各组分投入平行双螺杆挤出机中熔融，挤出造粒，挤出机的机筒温度为：180-230℃，螺杆转速为400-600r/min熔体压力为1.5-2.5MPa；真空度为-0.04--0.1MPa，即制得高光泽、低收缩的改性聚丙烯复合材料。
本发明方法制得的聚丙烯复合材料具有以下优点：
1、高光泽、低收缩率：本发明制得的聚丙烯复合材料采用特殊的均聚PP、GPPS基材，及特定的相容剂、增韧剂、增强剂、润滑剂、成核剂体系，使得改性后的复合材料光泽度达到80以上、在保持材料高光泽度的同时收缩率为0.6％-0.9％，可以在原ABS模具直接成型替代ABS材料使用。
2、冲击强度高、弯曲模量大：本发明制得的聚丙烯复合材料缺口冲击强度大于4KJ/m2、弯曲模量大于2000MPa，达到家用电器面壳产品使用要求。
3、原材料成本低，制备工艺简单：本发明制得的聚丙烯复合材料以均聚聚丙烯和通用级聚苯乙烯为基体材料，成本低廉。
具体实施方式
实施例1#：一种高光泽、低收缩的改性PP复合材料，其组成原料各组分的重量份数为：
Figure BDA0000061814490000031
Figure BDA0000061814490000041
具体制备方法包括以下步骤：
(1)按配方比例分别称取各种原料；
(2)将称取的PP树脂、PS树脂、相容剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂加入高混机中高速混合2-4分钟；
(3)将称取的增强剂加入步骤(2)制成的混合物中，高速混合3-5分钟；
(4)将混好的各组分投入平行双螺杆挤出机中熔融，挤出造粒，挤出机的机筒温度为：180-230℃，螺杆转速为400-600r/min熔体压力为1.5-2.5MPa；真空度为-0.04～-0.1MPa，即制得高光泽、低收缩的改性聚丙烯复合材料。
实施例2#：其组成原料各组分的重量份数为：
Figure BDA0000061814490000042
具体制备方法同实施例1#。
实施例3#：其组成原料各组分的重量份数为：
Figure BDA0000061814490000051
具体制备方法同实施例1#。
实施例4#：其组成原料各组分的重量份数为：
Figure BDA0000061814490000061
具体制备方法同实施例1#。
本发明方法制得的高光泽、低收缩的改性PP复合材料主要物性指标为：
Figure BDA0000061814490000062
添加紫外光吸收剂、光稳定剂、抗静电剂、着色剂等功能助剂到该配方体系，使复合材料具有相应特性亦受本发明保护。

Claims (3)

1.一种高光泽、低收缩的改性聚丙烯复合材料，其特征在于：其组成原料各组分的重量份数为：
Figure FDA0000061814480000011
2.根据权利要求1所述的高光泽、低收缩的改性聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的PP树脂为均聚聚丙烯；所述的PS树脂为通用级聚苯乙烯；所述的相容剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种的混合物；所述的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、丙烯-α烯烃共聚物中的一种或几种的混合物；所述的增强剂为硫酸钡、滑石粉的一种或二者的混合物；所述的抗氧剂为(2，4二叔丁基苯基)亚磷酸三酯与四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按1∶1的重量比复配而成的混合物；所述润滑剂选自硬脂酸盐、乙撑双硬脂酰胺、接枝乙撑双硬脂酰胺中的一种或多种的混合物；所述的成核剂选自芳基磷酸酯盐类、山梨醇类中的一种或二者的混合物。
3.如权利要求1所述的高光泽、低收缩的改性聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)按配方比例分别称取各种原料；
(2)将称取的PP树脂、PS树脂、相容剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂加入高混机中高速混合2-4分钟；
(3)将称取的增强剂加入步骤(2)制成的混合物高速混合3-5分钟；
(4)将混好的各组分投入平行双螺杆挤出机中熔融，挤出造粒，挤出机的机筒温度为：180-230℃，螺杆转速为400-600r/min，熔体压力为1.5-2.5MPa；真空度为-0.04～-0.1MPa，即得到高光泽、低收缩的改性聚丙烯复合材料。
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