CN102898723A - 一种聚丙烯组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于通用塑料改性技术领域，公开了一种聚丙烯组合物及其制备方法。本发明公开的聚丙烯组合物包括以下组分及重量份数：38.5～95份聚丙烯，5～25份增韧剂，0～35份无机填料，0～0.5份润滑剂，0～0.5份光稳定剂和0～0.5份抗氧剂。本发明公开的聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：把38.5～95份聚丙烯、5～25份增韧剂、0～35份预处理的无机填料、0～0.5份润滑剂、0～0.5份光稳定剂和0～0.5份抗氧剂，加入高混机中混合5-10分钟；把混合料从加料口加入双螺杆挤出机，挤出造粒。本发明的聚丙烯组合物在保持综合性能优良的情况下，产品成本非常低，具有很高的性价比，产品在市场上具有很强的竞争力，可广泛应用于汽车内饰件、门板、保险杠，家电内胆、外壳等材料领域。
Description
技术领域
本发明属于通用塑料改性技术领域，涉及一种聚丙烯组合物及其制备方法。
背景技术
聚丙烯塑料是通用塑料的一种，因原料来源丰富、综合性能优异，广泛应用于汽车、家电、家具、建筑、铁路等领域。但是聚丙烯属于较脆材料，成型收缩率大，缺口冲击强度较低，在高抗冲制品方面的应用受到很大限制。聚丙烯的增韧改性包括共混、共聚改性。其中，最为普遍的改性方法是共混改性。主要包括橡胶、热塑性弹性体增韧，无机刚性粒子增韧，无机纳米粒子增韧。橡胶与热塑性弹性体增韧的效果要好于无机纳米、刚性粒子的增韧。
随着社会的不断发展，一方面行业间的竞争也越发激烈。要想在市场上拥有一席之地，产品必须有较高的性价比。降低产品的成本，是一个重要的措施。涉及到增韧聚丙烯产品的专利CN01110737.5，专利CN03129378.6，专利CN00112644.X都存在成本较高的问题。增韧聚丙烯产品一个关键的技术方向是用价格较低的原料全部或者部分替代聚丙烯原料和增韧剂，用以占领中低端市场。另一个方面，社会上积累了大量的废旧橡胶制品、聚丙烯废料，如果不加以利用，则会产生大量的固体废弃物，给环境带来很大的破坏。聚丙烯和聚乙烯由于都是热塑性塑料，可以通过二次加工再次利用而解决大量的废料。橡胶制品经过回收加工而成的再生橡胶粉由于经过表面的处理从而可以直接用于橡胶、沥青等领域。同样的，可以作为具有高性价比的增韧剂添加入塑料中，但前提是废旧橡胶的种类要和塑料的种类相匹配才能获得良好力学性能。如专利CN98119862.7公开了一种废旧塑料与橡胶的混合物及其制备方法，专利中的废旧塑料原料是各种塑料的混合物，废旧橡胶原料是各种橡胶的混合物，共混原料种类没有有效的分开，经过共混制备出的材料出现相分离，应力集中，性能极差，应用范围窄。虽然其价格降低了，但是综合其性能，性价比反而变的更低，没有竞争力。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明的目的是提供一种聚丙烯组合物，该组合物在保持性能微降的情况下，成本非常低，具有很高的性价比。
本发明的另一个目的是提供一种上述聚丙烯组合物的制备方法。
本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种聚丙烯组合物，该组合物包括以下组分及重量份数：
所述的聚丙烯选自聚丙烯新料或聚丙烯再生料的一种或两种的混合物。
所述的增韧剂选自下列物质中的一种或多种：乙烯-丙烯-环戊二烯三元共聚物(EPDM)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、氯化聚乙烯(CPE)、再生聚乙烯、再生顺丁橡胶或再生乙丙橡胶；其中，再生顺丁橡胶或再生乙丙橡胶的平均粒度为60-200目。
所述的无机填料选自下列物质中的一种或多种：滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、玻璃微珠、玻璃粉或炭黑。
所述的润滑剂选自下列物质中的一种或多种：硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酰胺或亚乙基双硬脂酰胺。
所述的光稳定剂为受阻胺类光稳剂；进一步选自下列物质中的一种或两种：双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(光稳定剂LS-770)或1-(2’-羟乙基)，2，2，6，6-四甲基-4-哌啶醇(光稳定剂201)。
所述的抗氧剂选自受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯类或硫代酯类中的一种或多种；其中，受阻酚类抗氧剂进一步选自下列物质中的一种：抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264或抗氧剂330；受阻胺类抗氧剂进一步为N，N′-二对苯二胺(抗氧剂DNP)；亚磷酸酯类抗氧剂进一步选自下列物质中的一种：抗氧剂168或亚磷酸三苯酯；硫代酯类抗氧剂进一步选自下列物质中的一种：硫代二丙酸二月桂酸酯(抗氧剂DLTP)或硫代二丙酸十八酯(抗氧剂DSTP)。
本发明还提供了一种上述聚丙烯组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
把38.5～95份聚丙烯、5～25份增韧剂、0～35份预处理的无机填料、0～0.5份润滑剂、0～0.5份光稳定剂和0～0.5份抗氧剂，加入高混机中混合5-10分钟；把混合料从加料口加入双螺杆挤出机，挤出造粒。
所述的预处理的无机填料处理步骤包括以下步骤：把未处理的无机填料和占该填料的质量百分比为0.1-2％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷，加入高混机中共混5-10分钟，出料。
所述的双螺杆挤出机的挤出温度为160-240℃。
本发明同现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明所用的聚丙烯和增韧剂全部或部分用的是再生料，在保持综合性能优良的情况下，成本非常低，具有很高的性价比，产品在市场上具有很强的竞争力。
(2)本发明所用的再生料可以消耗大量的聚丙烯和橡胶废料，解决了聚丙烯和部分橡胶废物再利用的问题，是一项同时拥有经济效益和环境效益的资源再利用工程，促进了循环经济的发展。
(3)本发明制备的聚丙烯组合物可广泛应用于汽车内饰件、门板、保险杠，家电内胆、外壳等材料领域。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
拉伸性能的测试：GB1040/T-1992，塑料拉伸性能试验方法，拉伸速度20mm/min。
弯曲性能的测试：GB/T 9341塑料的弯曲性能测试方法，弯曲速度10mm/min。
冲击性能的测试：悬臂梁缺口冲击强度按照GB/T1843-1996，塑料悬臂梁冲击试验方法。
以下实施例中所用再生顺丁橡胶，再生乙丙橡胶的平均粒度为60-200目。
实施例1
(1)把未处理的碳酸钙和0.1％(碳酸钙的质量百分比)的γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入高混机中共混10分钟，出料。
(2)把40份聚丙烯新料，29份聚丙烯再生料，5份碳酸钙，5份乙烯-丙烯-环戊二烯三元共聚物(EPDM)，20份再生乙丙橡胶，0.5份光稳定剂LS-770，0.2份抗氧剂1010，0.3份抗氧剂168，加入上述高混机中混合5分钟；
(3)把混合料从加料口加入双螺杆挤出机，挤出造粒。挤出温度分别为160℃、225℃、235℃、235℃、240℃。测试性能数据如下：拉伸强度19.8MPA，断裂伸长率491％，弯曲强度22.3MPA，弯曲模量1168MPA，缺口冲击强度81KJ/M2。
实施例2
(1)把未处理的玻璃粉和2％(玻璃粉的质量百分比)的γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入高混机中共混10分钟，出料。
(2)把40份聚丙烯新料，14份聚丙烯再生料，5份乙烯-醋酸乙烯共聚物，5份再生顺丁橡胶，35份玻璃粉，0.5份亚乙基双硬脂酰胺，0.3份光稳定剂201，0.1份抗氧剂1076，0.1份亚磷酸三苯酯，加入上述高混机中混合10分钟；
(3)把混合料从加料口加入双螺杆挤出机，挤出造粒。挤出温度分别为160℃、225℃、235℃、235℃、240℃。测试性能数据如下：拉伸强度28.8MPA，断裂伸长率32％，弯曲强度38.1MPA，弯曲模量1912MPA，缺口冲击强度9.2KJ/M2。
实施例3
(1)把未处理的玻璃微珠和1％(玻璃微珠的质量百分比)的γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入高混机中共混5分钟，出料。
(2)把20份聚丙烯新料，49份聚丙烯再生料，5份氯化聚乙烯，10份再生顺丁橡胶，15份玻璃微珠，0.3份油酸酰胺，02份光稳定剂201，0.3份抗氧剂1076，02份抗氧剂DSTP，加入上述高混机中混合10分钟；
(3)把混合料从加料口加入双螺杆挤出机，挤出造粒。挤出温度分别为160℃、225℃、235℃、235℃、240℃。测试性能数据如下：拉伸强度22.5MPA，断裂伸长率174％，弯曲强度31.3MPA，弯曲模量1380MPA，缺口冲击强度49.5KJ/M2。
实施例4
(1)把未处理的滑石粉和1.5％(滑石粉的质量百分比)的γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入高混机中共混5分钟，出料。
(2)把69份聚丙烯新料，5份低密度聚乙烯，15份再生顺丁橡胶，10份滑石粉，0.3份硬脂酸，0.2份光稳定剂201，0.3份抗氧剂1010，0.2份抗氧剂DSTP，加入上述高混机中混合10分钟；
(3)把混合料从加料口加入双螺杆挤出机，挤出造粒。挤出温度分别为160℃、225℃、235℃、235℃、240℃。测试性能数据如下：拉伸强度21.6.8MPA，断裂伸长率313％，弯曲强度24.0MPA，弯曲模量1291MPA，缺口冲击强度69KJ/M2。
实施例5
(1)把65份聚丙烯新料，30份聚丙烯再生料，5份再生乙丙橡胶，加入高混机中混合10分钟；
(2)把混合料从加料口加入双螺杆挤出机，挤出造粒。挤出温度分别为160℃、225℃、235℃、235℃、240℃。测试性能数据如下：拉伸强度19.1MPA，断裂伸长率785％，弯曲强度21.5MPA，弯曲模量1006MPA，缺口冲击强度91.7KJ/M2。
实施例6
(1)把未处理的碳酸钙和0.2％(碳酸钙的质量百分比)的γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入高混机中共混10分钟，出料。
(2)把38.5份聚丙烯新料，15份线性低密度聚乙烯，10份再生乙丙橡胶，35份碳酸钙，0.5份硬脂酰胺，0.5份抗氧剂264，0.5份光稳定剂201，加入上述高混机中混合10分钟；
(3)把混合料从加料口加入双螺杆挤出机，挤出造粒。挤出温度分别为160℃、225℃、235℃、235℃、240℃。测试性能数据如下：拉伸强度26.2MPA，断裂伸长率29％，弯曲强度37.7MPA，弯曲模量1879MPA，缺口冲击强度8.9KJ/M2。
通过上述实施实例的性能测试数据可以看出，虽然主要原料部分或全部由再生聚丙烯、再生橡胶替代，但与全新料做对比，综合性能下降的幅度都较小。在价格很低的情况下，该产品在中低端市场具有很强的市场竞争力，可广泛应用于机械、电子、汽车、电器制造和消费品等领域。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种聚丙烯组合物，其特征在于：该组合物包括以下组分及重量份数，
2.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于：所述的聚丙烯选自聚丙烯新料或聚丙烯再生料的一种或两种的混合物。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于：所述的增韧剂选自下列物质中的一种或多种：乙烯-丙烯-环戊二烯三元共聚物、乙烯-辛烯共聚物、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯化聚乙烯、再生聚乙烯、再生顺丁橡胶或再生乙丙橡胶；其中，再生顺丁橡胶或再生乙丙橡胶的平均粒度为60-200目。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于：所述的无机填料选自下列物质中的一种或多种：滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、玻璃微珠、玻璃粉或炭黑。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于：所述的润滑剂选自下列物质中的一种或多种：硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酰胺或亚乙基双硬脂酰胺。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于：所述的光稳定剂为受阻胺类光稳剂；进一步选自下列物质中的一种或两种：双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯或1-(2’-羟乙基)，2，2，6，6-四甲基-4-哌啶醇。
7.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于：所述的抗氧剂选自受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯类或硫代酯类中的一种或多种；其中，受阻酚类抗氧剂进一步选自下列物质中的一种：抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264或抗氧剂330；受阻胺类抗氧剂进一步为N，N′-二对苯二胺；亚磷酸酯类抗氧剂进一步选自下列物质中的一种：抗氧剂168或亚磷酸三苯酯；硫代酯类抗氧剂进一步选自下列物质中的一种：硫代二丙酸二月桂酸酯或硫代二丙酸十八酯。
8.权利要求1至7任一所述的聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
把38.5～95份聚丙烯、5～25份增韧剂、0～35份预处理的无机填料、0～0.5份润滑剂、0～0.5份光稳定剂和0～0.5份抗氧剂，加入高混机中混合5-10分钟；把混合料从加料口加入双螺杆挤出机，挤出造粒。
9.根据权利要求8所述的聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于：所述的预处理的无机填料处理步骤包括以下步骤：把无机填料和占该填料的质量百分比为0.1-2％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷，加入高混机中共混5-10分钟，出料。
10.根据权利要求8所述的聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于：所述的双螺杆挤出机的挤出温度为160-240℃。
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