CN102936372B

CN102936372B - 聚丙烯复合材料、其制备方法和应用

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Publication number: CN102936372B
Application number: CN201210288626.8A
Authority: CN
Inventors: 徐东; 徐永; 张博
Original assignee: Polymer Science Shenzhen New Materials Co Ltd
Current assignee: Polymer Science Shenzhen New Materials Co Ltd
Priority date: 2012-08-14
Filing date: 2012-08-14
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2032-08-14
Also published as: CN102936372A

Abstract

本发明适用于工程塑料领域，提供了一种聚丙烯复合材料、其制备方法和应用。该聚丙烯复合材料包括聚丙烯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、硫酸钡母粒、相容剂、分散剂及抗氧剂。本发明聚丙烯复合材料，通过ABS、硫酸钡母粒及分散剂的相互配合作用，使聚丙烯复合材料的光泽度大大提升，实现该聚丙烯复合材料具有类似于ABS的外观。

Description

聚丙烯复合材料、其制备方法和应用

技术领域

本发明属于工程塑料技术领域，尤其涉及一种聚丙烯复合材料、其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯（PP）是五大通用塑料之一，产量及用量仅次于聚乙烯（PE)和聚氯乙烯（PVC），是第三大塑料品种，也是与我们日常生活密切相关的大宗通用树脂产品。目前，聚丙烯是世界上消费量增长最快的通用塑料。聚丙烯在通用塑料中使用最广泛，对其进行改性的方法多样，产品较全面。目前，PP材料的应用主要受限于其较大的收缩率，收缩率往往在1.4-2.2%，表现出较差的尺寸稳定性。而且聚丙烯的光泽度也是影响其应用的一个较大因素。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种聚丙烯复合材料，解决现有技术中聚丙烯光泽度差、收缩率高的技术问题。

本发明是这样实现的，

一种聚丙烯复合材料，包括如下重量百分含量的组分：

以及，

上述聚丙烯复合材料制备方法，包括如下步骤：

按配方称取该聚丙烯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、硫酸钡母粒、相容剂、分散剂及抗氧剂；

将该聚丙烯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、硫酸钡母粒、相容剂、分散剂及抗氧剂混合，得到混合物；

将该混合物在温度为170-230℃条件下熔融挤出，得到聚丙烯复合材料。

本发明进一步提供上述聚丙烯复合材料在家用电器中的应用。

本发明聚丙烯复合材料，通过ABS、硫酸钡母粒及分散剂的相互配合作用，使聚丙烯复合材料的光泽度大大提升，实现该聚丙烯复合材料具有类似于ABS的外观。通过在PP中添加异类树脂ABS和矿物增强剂可以达到相互抵抗收缩的效果，从而降低了PP的收缩率，以达到尺寸稳定的目的；同时，在PP中添加ABS和硫酸钡可以利用ABS的高光泽度及硫酸钡的高光泽度提高聚丙烯的光泽度。本发明聚丙烯复合材料制备方法，通过应用ABS、硫酸钡母粒及分散剂，实现该聚丙烯复合材料具有类似于ABS的外观；该聚丙烯复合材料制备方法操作简单，成本低廉，生产效益高，非常适于工业化生产。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种聚丙烯复合材料，包括如下重量百分含量的组分：

该聚丙烯优选为均聚型聚丙烯，例如，选用V30G（中石化）或K1011（台化）但也可以选用其他类型的聚丙烯。

该丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）的光泽度大于90%，丙烯晴含量大于25%的树脂，优选丙烯腈的重量含量25-30%的ABS，如LG 121H，巴斯夫GP22；该ABS的重量百分含量为23.3～44.5%，优选为30～40%。

该硫酸钡母粒中硫酸钡选择填充量质量分数为80-95%，市场上符合该要求硫酸钡母粒均可。

该分散剂优选聚硅氧烷，特别优选超高分子量聚硅氧烷，例如，瓦克化学烷牌号PELLET S和道康宁牌号DC51。该分散剂还可以选用本领域中常用的其他分散剂。

该相容剂优选为聚丙烯接枝马来酸酐或POE接枝马来酸酐，该相容剂的熔融指数80～120g/10min，测试条件为190℃/2.16KG。

本发明实施例聚丙烯复合材料，通过使用上述ABS和硫酸钡母粒，使聚丙烯复合材料的光泽度大大提高；同时，通过使用上述分散剂和相容剂，使ABS和硫酸钡在聚丙烯复合材料中的分散性大大提升，使聚丙烯复合材料的光泽度进一步提高。

该抗氧剂没有限制，例如由汽巴化学1010与168复配而成。

本发明实施例聚丙烯复合材料，通过使用通过ABS、硫酸钡母粒及分散剂的相互配合作用，使聚丙烯复合材料的光泽度大大提升，实现该聚丙烯复合材料具有类似于ABS的外观。但是，和ABS相比，该聚丙烯复合材料由于使用大量的聚丙烯，其重量有较大的降低。

本发明实施例进一步提供上述聚丙烯复合材料制备方法，包括如下步骤：

步骤S01，提供原料：

步骤S02，将原料混合：

步骤S03，熔融挤出处理：

步骤S01中，该聚丙烯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、硫酸钡母粒、相容剂、分散剂及抗氧剂和前述相同，在此不重复阐述。

步骤S02中，将上述各个组分加入至混料桶中，搅拌均匀，得到混合物。

步骤S03中，将步骤S02得到的混合物加入至单螺杆挤出机或双螺杆挤出机中，在温度为170-230℃条件下熔融挤出，造粒，得到聚丙烯复合材料。

本发明实施例聚丙烯复合材料制备方法，具有如下技术效果：

1：本发明采用特殊共混法制备了PP/ABS合金，具有高光泽、低收缩，高强度。

2：本发明制得的复合材料无论在外观和收缩率方面均能取代ABS使用。

3：本发明提出的一种高光泽聚丙烯复合材料的制备工艺简单、成本低廉。

以下结合具体实施例对上述聚丙烯复合材料制备方法进行详细阐述。

实施例1

本发明实施例聚丙烯复合材料制备方法，包括如下步骤：

提供如下重量百分含量的组分：

PP树脂40%、ABS 44.5%、相容剂5%、硫酸钡10%、分散剂0.3%、抗氧剂0.2%；

将上述各个组分混合，得到混合物；

将该混合物置于双螺杆挤出机中经熔融挤、造粒，其挤出温度为：一区180℃、二区180℃、三区190℃、四区200℃，机头220℃。

实施例2

本发明实施例聚丙烯复合材料制备方法，包括如下步骤：

提供如下重量百分含量的组分：

将PP树脂45%、ABS 39.2%、相容剂7%、硫酸钡8%、分散剂0.5%、抗氧剂0.3%；

将上述各个组分混合，得到混合物；

将该混合物置于双螺杆挤出机中经熔融挤、造粒，其挤出温度为：一区190℃、二区190℃、三区200℃、四区210℃，机头220℃。

实施例3

本发明实施例聚丙烯复合材料制备方法，包括如下步骤：

提供如下重量百分含量的组分：

将PP树脂50%、ABS 33.9%、相容剂9%、硫酸钡6%、分散剂0.7%、抗氧剂0.3%；

将上述各个组分混合，得到混合物；

将该混合物置于双螺杆挤出机中经熔融挤、造粒，其挤出温度为：一区180℃、二区200℃、三区210℃、四区200℃，机头230℃。

实施例4

本发明实施例聚丙烯复合材料制备方法，包括如下步骤：

提供如下重量百分含量的组分：

将PP树脂55%、ABS 28.6%、相容剂11%、硫酸钡4%、分散剂0.9%、抗氧剂0.5%；

将上述各个组分混合，得到混合物；

将该混合物置于双螺杆挤出机中经熔融挤、造粒，其挤出温度为：一区175℃、二区195℃、三区210℃、四区205℃，机头210℃。

实施例5

本发明实施例聚丙烯复合材料制备方法，包括如下步骤：

提供如下重量百分含量的组分：

将PP树脂60%、ABS 23.3%、相容剂13%、硫酸钡2%、分散剂1.1%、抗氧剂0.6%；

将上述各个组分混合，得到混合物；

将该混合物置于双螺杆挤出机中经熔融挤、造粒，其挤出温度为：一区195℃、二区200℃、三区215℃、四区210℃，机头225℃。

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。

实施例1-5的性能见表1：

表1

由表1可以看出复合材料普遍具有较好力学性能，较之于PP纯原料强度方面有大幅度提高。随着相容剂含量的增加，复合材料表现出良好的界面效果，冲击强度不断提高，当相容剂含量为9%时，复合材料表现出良好的综合性能。而且，实施例中材料收缩率较为接近ABS，材料比重较之于ABS轻，故在外观达到ABS效果的同时能大幅降低产品的重量。

对比例：

对比例各组分见于表2：

	ABS	PP
			密度（g/cm3）	1.04	0.9
收缩率（%）	0.4-0.8	1.6-2.2
			光泽度（%）	大于90	大于80

表2

将本发明实施例与表2对比例进行比较可知，本发明高光泽聚丙烯无论在光泽度，还是在收缩率方面均接近ABS，且比重更低。故本发明扩展了PP的范畴，可以取代ABS使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种聚丙烯复合材料，包括如下重量百分含量的组分：

所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐或POE接枝马来酸酐；所述相容剂的熔融指数为80～120g/10min，测试条件190℃/2.16KG；

所述分散剂为聚硅氧烷。

2.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物中丙烯腈的重量含量25-30％。

3.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物的重量百分含量为30～40％。

4.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述硫酸钡母粒中硫酸钡重量含量为80～95％。

5.如权利要求1～4任一项所述的聚丙烯复合材料制备方法，包括如下步骤：

按配方称取所述聚丙烯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、硫酸钡母粒、相容剂、分散剂及抗氧剂；

将所述聚丙烯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、硫酸钡母粒、相容剂、分散剂及抗氧剂混合，得到混合物；

将所述混合物在温度为170-230℃条件下熔融挤出，得到聚丙烯复合材料。

6.如权利要求1～4任一项所述的聚丙烯复合材料家用电器中的应用。