CN102532774B - 一种低光泽聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低光泽聚丙烯复合材料，由以下重量百分比的原料组成：聚丙烯45～99；无机填料0～42；增韧剂POE 0～10；有机消光剂0.5～4；抗氧剂0.1～2；其它添加剂0～3。其制备方法是按配比称取原料，然后将聚丙烯、无机填料、增韧剂、有机消光剂、抗氧剂、光稳定剂及其他助剂在高速搅拌机中混合，再放入双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出后冷却、干燥、切粒即得成品。本发明采用在聚丙烯中添加适量的苯乙烯-丙烯腈交联共聚物的方法，使得所制得的聚丙烯复合材料具有低光泽度的特性，同时聚丙烯复合材料也基本保持了原有的物理性能，适合应用于家电、汽车等的内装饰材料。

Description

一种低光泽聚丙烯复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种低光泽聚丙烯复合材料组成及其制备方法，属于聚合物改性和加工技术领域。

背景技术

聚丙烯(PP)因其具有良好的加工性能和物化性能，同时质轻、价廉，目前广泛应用于汽车工业尤其是用于汽车内外装饰材料。随着汽车行业的发展，人们对汽车提出了更高的要求：轻型、节能、美观、安全、环保等，尤其对驾驶室内舒适性及的要求也越来越高。如果驾驶舱内饰件的光泽度较高，就会有较强的光线反射，从而影响驾驶人员的舒适性。因此，汽车内饰件需要有较低的光泽度。

通过在注塑设备上使用合适的表面结构或在产品表面喷亚光漆，产品也可以获得低光泽，但其生产成本较高，而且有时也不能满足使用的要求，且随着生产时间的延长可能需要重新处理。聚丙烯材料的本身的光泽度较高，并不能直接满足汽车内饰材料的要求，需对其进行消光改性。

有关降低聚丙烯复合材料光泽度已有一些报道，申请号为CN200710171710.0公开了一种通过添加无机二氧化硅来降低复合材料表面光泽度的方法，但一定程度上螺杆的剪切会导致填料本身结构形态的破坏从而影响复合材料的综合性能。申请号为CN200810207904.6公开了一种通过添加无机填料硅灰石来降低复合材料表面光泽度的方法，光泽度下降比滑石粉和碳酸钙明显，但无机填料增加在一定程度上会改变原来材料的力学性能比如冲击性能会下降。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种低光泽聚丙烯复合材料组成及其制备方法。通过添加一种有机消光剂，既良好的保持了聚丙烯原有的物理性能，又有效降低了聚丙烯复合材料的光泽度。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。

一种低光泽聚丙烯复合材料，按重量百分比计，其组分和含量为：

聚丙烯        45～99

无机填料      0～42

增韧剂POE     0～10

有机消光剂    0.5～4

抗氧剂        0.1～2

其它添加剂    0～3。

本发明所适用的聚丙烯复合材料体系中：

所述的聚丙烯为熔体流动速率为2～60g/10min(测试条件：230℃×2.16kg)的嵌段共聚丙烯，其共聚单体乙烯的含量在4～10mol％之间。

所述的无机填料为滑石粉、碳酸钙或它们的组合物，其粒径范围均为1～10微米。

所述的增韧剂POE为线形乙烯-辛烯共聚物，密度为0.86～0.90g/cm³，熔融指数为0.5～5g/10min(测试条件：190℃×2.16kg)。

所述的有机消光剂是一种苯乙烯-丙烯腈的交联共聚物，其中苯乙烯的含量为35～55％(重量％)。

所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂可以选用受阻酚或硫酯类抗氧剂，如3114、1010和DSTP中的一种或几种；辅抗氧剂可以选用亚磷酸盐或酯类抗氧剂，如618、168等。

本发明所述的其他添加剂为颜色色粉或色母粒。

这种低光泽聚丙烯复合材料的制备方法如下：

(1)按上述重量配比称取原料；

(2)将聚丙烯、无机填料、增韧剂、有机消光剂、抗氧剂或其它添加剂在高速混合器中干混5～15分钟；

(3)将混合的原料置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区190～200℃，二区200～210℃，三区210～220℃，四区205～215℃；整个挤出过程的停留时间为1～2分钟，压力为12～18MPa。

本发明的优点是：

1、本发明采用在聚丙烯中添加适量的苯乙烯-丙烯腈的交联共聚物的方法，使得所制得的聚丙烯复合材料具有低光泽度的特性。

2、本发明所制得的聚丙烯复合材料在保证低光泽的同时，基本保持了聚丙烯原有的物理性能。

3、本发明提出的改善聚丙烯复合材料低光泽性能的方法制备工艺简单、生产成本低。

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，聚丙烯为上海石化生产的嵌段共聚丙烯，商品名为M700R。所用的无机填料为1250目滑石粉，平均粒径为10微米。所用的增韧剂POE为杜邦公司产的线形乙烯-辛烯共聚物，商品名为Engage 8180，其密度为0.863g/cm³，熔融指数为0.5g/10min(测试条件：190℃×2.16kg)。所用的有机消光剂为美国Crompton公司生产的苯乙烯-丙烯腈的交联共聚物，其商品牌号为Blendex BMAT。所述的主抗氧剂为英国ICE公司产的DSTP，商品牌号为Negonox DSTP，化学名称为硫代二丙酸十八酯，以及Ciba公司产的3114，商品牌号为Irganox 3114，化学名称为3，5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯。辅抗氧剂为Ciba公司产的168，商品牌号为Irgafos 168，化学名称为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。

树脂和各种添加剂在高速混合器中干混3～5分钟，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区190～200℃，二区200～210℃，三区210～220℃，四区205～215℃；整个挤出过程停留时间为1～2分钟，压力为12～18MPa。

性能评价方式及实行标准：

将按上述方法制备的粒子材料，在90～100℃的鼓风烘箱中干燥2～3小时，然后再将干燥好的粒子材料在注射成型机上进行注射成型制样。

光泽度测试：按标准GB8807用光泽度仪从光面60°入射角测试。

拉伸性能测试：按ISO 527-2标准进行，试样尺寸为170×10×4mm，拉伸速度为50mm/min；

弯曲性能测试：按ISO 178标准进行，试样尺寸为80×10×4mm，弯曲速度为2mm/min，跨距为64mm，弯曲模量按切线方向进行；

简支梁冲击强度测试：按ISO 179标准进行，试样尺寸为80×10×4mm，缺口深度为试样厚度的三分之一；

材料的主要力学性能通过测试所得的缺口冲击强度、拉伸强度以及弯曲模量的数值进行评判。实施例配方及各项性能测试结果见下列各表：

表1实施例1-3及对比例1材料配方表(重量％)

	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1
					M700R	98.4	97.4	95.4	99.4
BMAT	1	2	4	-
					3114	0.1	0.1	0.1	0.1
DSTP	0.1	0.1	0.1	0.1
					168	0.2	0.2	0.2	0.2
黑色色粉	0.2	0.2	0.2	0.2

各配方的测试结果参见表2：

表2实施例1～3及对比例1测试结果

	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1
					缺口冲击强度(kJ/m2)	85	84	82	86
拉伸强度(MPa)	24.6	24.8	24.8	24.5
					弯曲模量(MPa)	972	976	980	970
光泽度(光面)	56	48	45	62

表3实施例4-12及对比例2、3、4材料配方表(重量％)

各配方的测试结果参见表4：

表4实施例4～12及对比例2～4测试结果

表5实施例13-19及对比例5、6材料配方表(重量％)

各配方的测试结果参见表6：

表6实施例13～19及对比例5～6测试结果

从实施例1、2、3与对比例1的对比，4、5、6与对比例2的对比，7、8、9与对比例3的对比，10、11、12与对比例4的对比，13、14、15与对比例5的对比以及16、17、18与对比例6可以看出，无论是聚丙烯与滑石粉的二元填充体系还是聚丙烯、滑石粉与橡胶POE的三元填充体系，当添加消光剂BMAT后，聚丙烯复合材料的光泽度都降低，且随着消光剂BMAT含量的增加，复合材料的光泽度也不断降低，同时材料良好的保持了改性聚丙烯原有的物理性能。

Claims (2)

1.一种低光泽聚丙烯复合材料，其特征在于：按重量百分比计，其组分和含量为：

所述的滑石粉为1250目滑石粉，平均粒径为10微米。

2.制备权利要求1所述低光泽聚丙烯复合材料的方法，其特征在于：其具体步骤为：

(1)按权利要求1所述的重量配比称取原料；

(2)将原料置于高速混合器中干混5～15分钟；

(3)将混合的原料置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区190～200℃，二区200～210℃，三区210～220℃，四区205～215℃；整个挤出过程的停留时间为1～2分钟，压力为12～18MPa。