CN103214742B - 高模量高冲击高流动聚丙烯及其制备方法 - Google Patents

高模量高冲击高流动聚丙烯及其制备方法 Download PDF

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刘巍
曹明
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Abstract

本发明公开了一种高模量高冲击高流动聚丙烯及其制备方法，采用滑石粉颗粒替代滑石粉粉体配制高模量高冲击高流动聚丙烯，按以下重量比的原料配制而成：聚丙烯33~89，滑石粉颗粒10~40，抗氧剂0.1~0.6，增韧剂0~25，润滑剂0.1~1.5。本发明的优点是：采用滑石粉颗粒替代滑石粉粉体，能够明显改善滑石粉的进料问题，不容易造成粉尘飞扬，有利于清洁生产、保护员工健康，侧喂料机喂料下料均匀，不返料，确保了滑石粉在改性聚丙烯体系中的含量的稳定性和均一性。

Description

高模量高冲击高流动聚丙烯及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高分子材料，具体涉及一种高刚性高韧性改性材料技术，是一种工艺简单的制备高模量高冲击高流动聚丙烯材料的方法。
背景技术
通常通过加入玻纤、滑石粉、硅灰石等材料的方法来大幅度提高聚丙烯的模量。但是采用添加玻纤存在成型条件困难，制品表面质量差、容易翘曲变形的缺点。而采用添加滑石粉来提高聚丙烯模量是最常用的方法。但是随着滑石粉的大量加入（30%以上）尤其是采用目数超过目的超细滑石粉，超细滑石粉的堆积密度很小，粉体间的空隙含有大量空气，采用喂料螺杆侧向挤出喂料时很容易造成“架桥”进料困难，造成滑石粉和聚丙烯的混合不均匀以及滑石粉含量的不稳定，导致材料的力学性能降低，在生产高含量滑石粉（35%以上）改性聚丙烯材料时更容易出现这些问题。
随着汽车工业的发展，汽车的轻量化是趋势，而汽车内外饰塑料件轻量化的主要方向是薄壁化趋势，降低材料的使用量，从而达到车身减重的目的，节省油耗。薄壁化面临的难题是必须保证薄壁化之后的力学性能尤其是刚性不受损失，壁厚变薄后，注塑时的流动阻力更大，要求材料的流动性更好以利于充满模腔。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种高模量高冲击高流动聚丙烯。
本发明的另外一个目的是为了提供一种在实际生产中能够行之有效的解决改性塑料在滑石粉添加量较多的情况下进料困难的方法。
上述目的可以通过以下技术方案来实现：
高模量高冲击高流动聚丙烯，采用滑石粉颗粒替代滑石粉粉体配制高模量高冲击高流动聚丙烯。
所述高模量高冲击高流动聚丙烯按以下重量比的原料配制而成：
聚丙烯        33~89
滑石粉颗粒    10~40
所述高模量高冲击高流动聚丙烯还包括以下重量比的原料：
抗氧剂        0.1~0.6
增韧剂         0~25
润滑剂        0.1~1.5
所述的聚丙烯为在230℃，负载2.16kg测试条件下的熔融指数为30~80g/min的聚丙烯，测试采用标准ISO1133-2005。
所述的滑石粉颗粒中滑石粉含量大于95%。
所述的滑石粉颗粒为目数在2500~5000目的滑石粉经过挤压造粒成直径2~8毫米、长度4~10毫米的圆柱状颗粒。
所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，所述主抗氧剂与辅抗氧剂的重量比为1~3:1，所述的主抗氧剂为抗氧剂1010，辅抗氧剂为抗氧剂168。
所述的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物POE。
所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、聚乙烯蜡中的至少一种。
高模量高冲击高流动聚丙烯的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤为：
①按重量配比称取原料；
②将聚丙烯、抗氧剂、增韧剂、润滑剂投入到高速混合机中混合2~6分钟；
③使用有两个喂料口的双螺杆挤出机，在主喂料口加入步骤（2）混合的物料，在侧向喂料口加入滑石粉颗粒，经过双螺杆挤出机的熔融、共混、挤出、拉条、水冷、切粒，得到高模量高冲击高流动聚丙烯。
本发明的有益效果：
本发明采用聚丙烯、滑石粉颗粒、抗氧剂、增韧剂、润滑剂共混制备一种高模量高冲击高流动聚丙烯，该材料采用滑石粉颗粒替代滑石粉粉体，解决了在滑石粉高填充情况下进料困难甚至无法加料的问题。
1、本发明采用滑石粉颗粒替代传统的滑石粉粉体，能够明显改善滑石粉的进料问题。在滑石粉添加量超过35%以上，滑石粉粉体很难加入，而滑石粉颗粒可以很容易加入，滑石粉颗粒的最大添加量可达50%。
2、本发明采用滑石粉颗粒替代传统的滑石粉粉体，不容易造成粉尘飞扬，有利于清洁生产、保护员工健康。
3、本发明采用滑石粉颗粒，由于滑石粉颗粒的堆积密度要大于同规格的滑石粉粉体，因此侧喂料机喂料下料均匀，不返料，确保了滑石粉在改性聚丙烯体系中的含量的稳定性和均一性。
具体实施方式
为了使本发明更显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下：
将聚丙烯、抗氧剂、增韧剂、润滑剂按配方比例称量投入到高速混合机中混合2~6分钟，上述材料从双螺杆挤出机的主喂料口加入，滑石粉颗粒从侧向喂料口加入。
  牌号 生产厂家
聚丙烯 K1885 燕山石化
滑石粉颗粒 TH-3000GS 海城天合化工
主抗氧剂 抗氧剂1010 瑞士汽巴
辅抗氧剂 抗氧剂168 瑞士汽巴
增韧剂POE 8150 DOW化学
硬脂酸钙 工业级 锦隆化工
聚乙烯蜡 工业级 锦隆化工
原料 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1 对比例2
聚丙烯 59 59 59 34 89 59 59
滑石粉颗粒 20 25 40 40 10 0 0
滑石粉粉体 0 0 0 0 0 20 25
主抗氧剂 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
辅抗氧剂 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
增韧剂 20 15 0 25 0 20 15
硬脂酸钙 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
聚乙烯蜡 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
性能 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1 对比例2 采用标准
熔融指数(g/10min) 30 32 25 10 60 28 30 ISO1133
弯曲模量（MPa） 2200 2600 3500 1600 2500 2100 2500 ISO178
缺口冲击强度(KJ/m2) 38 20 4 10 3 35 19 ISO179

Claims (5)

1.一种高模量高冲击高流动聚丙烯，其特征在于采用滑石粉颗粒替代滑石粉粉体配制高模量高冲击高流动聚丙烯，按以下重量比的原料配制而成：
聚丙烯        33~89
滑石粉颗粒    10~40；
还包括以下重量比的原料：
抗氧剂        0.1~0.6
增韧剂         0~25
润滑剂        0.1~1.5；
所述的聚丙烯为在230℃，负载2.16kg测试条件下的熔融指数为30~80g/min的聚丙烯；
所述的滑石粉颗粒中滑石粉含量大于95%，所述的滑石粉颗粒为目数在2500~5000目的滑石粉经过挤压造粒成直径2~8毫米、长度4~10毫米的圆柱状颗粒。
2.根据权利要求1所述的高模量高冲击高流动聚丙烯，其特征在于，所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，所述主抗氧剂与辅抗氧剂的重量比为1~3:1；所述的主抗氧剂为抗氧剂1010，辅抗氧剂为抗氧剂168。
3.根据权利要求1所述的高模量高冲击高流动聚丙烯，其特征在于，所述的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物POE。
4.根据权利要求1所述的高模量高冲击高流动聚丙烯，其特征在于，所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、聚乙烯蜡中的至少一种。
5.根据权利要求1-4任意一项所述高模量高冲击高流动聚丙烯的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
①按重量配比称取原料；
②将聚丙烯、抗氧剂、增韧剂、润滑剂投入到高速混合机中混合2~6分钟；
③使用有两个喂料口的双螺杆挤出机，在主喂料口加入步骤②混合的物料，在侧向喂料口加入滑石粉颗粒，经过双螺杆挤出机的熔融、共混、挤出、拉条、水冷、切粒，得到高模量高冲击高流动聚丙烯。
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