CN103265753B - 聚丙烯复合物、制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚丙烯复合物、制备方法及其应用，本发明所述的聚丙烯复合物其成分按重量份计包括：聚丙烯20-85份；聚苯乙烯5-30份；相容剂2-10份；填充剂8-40份；激光吸收促进剂0.2-0.7份；光敏剂0.5-2份；其它添加剂0-2份；着色颜料0-0.8份。本发明所述的聚丙烯复合物在添加的激光吸收促进剂和光敏剂较少的情况下，聚合物应用于激光标识技术标记时能达到较理想的效果，与此同时，本发明所述的聚丙烯聚合物的机械性能好，尺寸稳定性高，收缩率小，可以广泛应用在汽车、家电及电子电器领域。

Description

聚丙烯复合物、制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种可激光标识的聚丙烯复合物。

背景技术

激光标识技术相比其它印刷技术，具有诸多优点，如不易擦除、快速、可程序控制、自由度高、环境友好等优点，使得其应用非常广泛，由于高分子聚合物的发展，在聚合物表面进行激光标识也随之快速发展起来，但由于聚丙烯的结构原因，与ABS、PS等聚合物相比，不易吸收激光，因此聚丙烯以及聚丙烯的复合物上应用激光标识技术受到了较大的限制。

目前，常用的解决手段是在聚丙烯的复合物中添加激光打标记，如无机金属盐和金属氧化物等，通常需要加入较多的激光打标剂才能达到理想的效果，加入的这些物质，使得聚合物的机械性能也受到较大的影响。

发明内容

综上所述，本发明有必要提供一种可激光标识的聚丙烯复合物，其在加入少量的激光吸收促进剂和光敏剂的情况下能达到较好的激光标识效果，收缩率小，且力学性能好。

此外，还有必要提供一种上述聚丙烯复合物的制备方法。

此外，还有必要提供一种上述聚丙烯复合物的应用。

一种聚丙烯复合物，其主要成分为按重量份计包括：

聚丙烯20-85份；

聚苯乙烯5-30份；

相容剂2-10份；

填充剂8-40份；

激光吸收促进剂0.2-0.7份；

光敏剂0.5-2份；

其它添加剂0-2份；

着色颜料0-0.8份；

其中，光敏剂选自邻羟基二苯甲酮、邻羟基苯并三唑、邻羟基苯三嗪、水杨酸酯、苯甲酸酯、肉桂酸酯的一种或两种以上。

一种聚丙烯复合物，由以下成分按重量份计组成：

聚丙烯20-85份；

聚苯乙烯5-30份；

相容剂2-10份；

填充剂8-40份；

激光吸收促进剂0.2-0.7份；

光敏剂0.5-2份；

其它添加剂0-2份；

着色颜料0-0.8份；

其中，光敏剂选自邻羟基二苯甲酮、邻羟基苯并三唑、邻羟基苯三嗪、水杨酸酯、苯甲酸酯、肉桂酸酯的一种或两种以上。

其中，上述聚丙烯复合物中，其主要成分按重量份计还可以是：

聚丙烯26-61份；聚苯乙烯15-28份；相容剂3-8份；填充剂20-38份；激光吸收促进剂0.3-0.6份；光敏剂0.8-1.8份；其它添加剂0-1份；着色颜料0.3-0.7份。

其中，上述聚丙烯复合物中，其主要成分按重量份计还可以是：

聚丙烯39-47份；聚苯乙烯15-20份；相容剂4-6份；填充剂25-30份；激光吸收促进剂0.4-0.5份；光敏剂1-1.8份；其它添加剂0-1份；着色颜料0.4-0.6份。

进一步的优选，每100重量份的由聚丙烯、相容剂和填充剂组成的混合物添加0.2-0.7重量份的所述激光吸收促进剂，每100重量份的由聚丙烯、聚苯乙烯、相容剂和填充剂组成的混合物添加0.5-2重量份的所述光敏剂，即所述激光吸收促进剂的重量占所述聚丙烯、聚苯乙烯、相容剂和填充剂总重量的0.2-0.7%，所述光敏剂的重量占所述聚丙烯、相容剂和填充剂总重量的0.5-2%。

其中，所述聚丙烯选自均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯的一种或两种以上的共混物。

其中，所述聚苯乙烯选自通用聚苯乙烯（GPPS）或抗冲聚苯乙烯（HIPS）的一种或两种的共混物。

其中，所述激光吸收促进剂可以是有机磷酸盐类化合物，所述激光吸收促进剂的加入能够提高聚丙烯分子链规整排列水平，促进基体吸收激光能量。

其中，本发明所述的聚丙烯复合物不含有无机磷酸盐。

其中，所述激光吸收促进剂优选为选自双(对叔丁基苯氧基)磷酸钠盐、2，2'-亚甲基双(4，6-二叔丁基)苯酚磷酸钠盐或2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸铝盐的一种或两种以上。

其中，所述所述相容剂可以是本领域常用的相容剂，所述相容剂优选为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，或苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。

其中，所述填充剂可以为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙、硅灰石、云母、玻璃微珠中的任意一种或两种以上的混合物。

其中，所述填充剂优选是经过经硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂活化处理过的填充剂。

其中，所述着色颜料优选为炭黑，所述着色颜料的份数优选为0.2-0.8份。

其中，所述的其它添加剂可以是抗氧化剂，润滑剂等常用的加工助剂，所述抗氧化剂可以是受阻酚类主抗氧剂与亚磷酸酯类或硫醚类辅抗氧剂的混合物，所述的加工助剂为金属皂类、硬脂酸复合酯类、酰胺类的一种或两种以上的混合物。

一种如上所述的聚丙烯复合物的制备方法，按比例将聚丙烯、聚苯乙烯、相容剂、填充剂、激光吸收促进剂、光敏剂、着色颜料、其它添加剂加入到高速混合机中共混，然后加入到螺杆挤出机中挤出并造粒，得到聚丙烯复合物。

一种如上所述的聚丙烯复合物的应用，所述聚丙烯复合物主要应用于汽车、家电领域。

相较现有技术，本发明所述的聚丙烯复合物在添加的激光吸收促进剂和光敏剂较少的情况下，聚合物应用激光标识技术标记时能达到较理想的效果，与此同时，本发明所述的聚丙烯聚合物的机械性能好、尺寸稳定性高、收缩率小，可以广泛应用在汽车和家电及电子电器领域。

具体实施方式

下面结合一些具体实施方式对本发明聚丙烯复合物的组成、制备方法做进一步描述。具体实施例为进一步详细说明本发明，非限定本发明的保护范围。

本发明所涉及的性能测试方法或标准如下：

拉伸强度按ISO527标准测试；

弯曲模量按ISO178标准测试；

悬臂梁缺口冲击强度按ISO180标准测试，悬臂梁缺口的类型为A类缺口；

收缩率测试方法：按照ISO294标准测试；

激光标识方法及评价方法：先将复合物注塑成100mm*100mm*2mm的方板，然后对方板进行激光标识。本发明采用Nd:YAG激光器（大簇激光科技股份有限公司）(波长1064nm)对标准板进行测试，测试工艺为：电流15A，频率2.0KHz，步长0.003mm，采用目测的方法对标识效果进行表征，分为三等，分别为好、较好及差，分别表示标识清晰、标识基本清晰及标识模糊。

本发明所用到的物质来源于市场上可以购买得到的材料，其中

聚丙烯：拉伸强度为26MPa,弯曲模量为1200MPa,悬臂梁缺口冲击强度为7kJ/m²

GPPS：GPPS123P(上海赛科)

HIPS：PH-88(奇美)；

炭黑：M717（卡博特）；

抗氧剂：Irganox1010,Irgafos168(汽巴精化)；

润滑剂：乙撑双硬脂酰胺(缩写EBS)（市售）；

相容剂1，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，牌号SBS1301-1（巴陵石化）；

相容剂2，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，牌号SEPTON2104(可乐丽)。

实施例1-7

按表1所示的重量份取各物质加入到混合机中搅拌混合5分钟，获得混合物，将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，最终得到产品。按上述测试方法对所得到的聚丙烯复合物依次进行拉伸强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度测试，将其结果列于表1中，并对所得到聚丙烯复合物注塑成100mm*100mm*2mm的方板，然后对方板进行激光标识，并对其激光标识进行评价，将结果列于表1中。

对比例1-10

按表2所示的重量份取各物质加入到混合机中搅拌混合5分钟，获得混合物，将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，最终得到产品。按上述测试方法对所得到的聚丙烯复合物依次进行拉伸强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度测试，将其结果列于表2中，并对所得到聚丙烯复合物注塑成100mm*100mm*2mm的方板，然后对方板进行激光标识，并对其激光标识进行评价，将结果列于表2中。

表1

表2

由表1与表2可以看出，实施例1-3与对比例1-3一一对比，实施例7和对比例9相比，为达到相同的激光标识性能，对比例中加入的磷酸铜和三氧化二锑的总重量份数大于实施例中加入的激光吸收促进剂和光敏剂的总重量分数，实施例1-3与对比例1-3一一对比，实施例中聚丙烯复合物的力学性能好于对比例中聚丙烯复合物的力学性能，同时与对比例10相比，实施例2具有更低的收缩率。

实施例1与对比例8对比，由表1与表2可以看出，实施例4-7与对比例4-7一一对比，实施例中用到的激光吸收促进剂为有机磷酸盐，光敏剂选自邻羟基二苯甲酮、邻羟基苯并三唑、邻羟基苯三嗪、水杨酸酯、苯甲酸酯、肉桂酸酯，而对比例中是目前常用的激光打标剂主要成分——磷酸铜和三氧化二锑，从测试结果可以看出，当实施例中激光吸收促进剂和光敏剂的用量与对比例中激光打标剂相当时，实施例中的聚丙烯复合物，其标识性更好，力学性能更好。

实施例8-9，对比例11-14

按表3所示的重量份取各物质加入到混合机中搅拌混合5分钟，获得混合物，将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，最终得到产品。按上述测试方法对所得到的聚丙烯复合物依次进行拉伸强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度测试，将其结果列于表3中，并对所得到聚丙烯复合物注塑成100mm*100mm*2mm的方板，然后对方板进行激光标识，并对其激光标识进行评价，将结果列于表3中。

表3

由表3可知，实施例8与对比例14比较，在聚丙烯聚合物中，添加光敏剂邻羟基二苯甲酮的实施例8，其所得的聚丙烯复合物的标识性好。由实施例8和实施例9与对比例11-13相比可以看出，当无机磷酸盐或金属氧化物添加量较小时，其对聚丙烯复合物的力学性能降低幅度较小，但相比添加有机磷酸盐作激光吸收促进剂的复合物的标识性能要差很多。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种聚丙烯复合物，其主要成分为按重量份计包括：

聚丙烯 20-85份；

聚苯乙烯 5-30份；

相容剂 2-10份；

填充剂 8-40份；

激光吸收促进剂 0.2-0.7份；

光敏剂 0.5-2份；

其它添加剂 0-2份；

着色颜料 0-0.8份；

其中，光敏剂选自邻羟基二苯甲酮、邻羟基苯并三唑、邻羟基苯三嗪、水杨酸酯、苯甲酸酯、肉桂酸酯的一种或两种以上；

所述激光吸收促进剂选自双(对叔丁基苯氧基)磷酸钠盐、2，2'-亚甲基双(4，6-二叔丁基)苯酚磷酸钠盐或2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸铝盐的一种或两种以上。

2.一种聚丙烯复合物，由以下成分按重量份计组成：

聚丙烯 20-85份；

聚苯乙烯 5-30份；

相容剂 2-10份；

填充剂 8-40份；

激光吸收促进剂 0.2-0.7份；

光敏剂 0.5-2份；

其它添加剂 0-2份；

着色颜料 0-0.8份；

其中，光敏剂选自邻羟基二苯甲酮、邻羟基苯并三唑、邻羟基苯三嗪、水杨酸酯、苯甲酸酯、肉桂酸酯的一种或两种以上；

所述激光吸收促进剂选自双(对叔丁基苯氧基)磷酸钠盐、2，2'-亚甲基双(4，6-二叔丁基)苯酚磷酸钠盐或2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸铝盐的一种或两种以上。

3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯复合物，其特征在于：

所述聚丙烯选自均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯的一种或两种以上的共混物。

4.根据权利要求1或2所述的聚丙烯复合物，其特征在于：

所述激光吸收促进剂的重量占所述聚丙烯、聚苯乙烯、相容剂和填充剂总重量的0.2-0.7％，所述光敏剂的重量占所述聚丙烯、相容剂和填充剂总重量的0.5-2％。

5.根据权利要求1或2所述的聚丙烯复合物，其特征在于：

所述聚苯乙烯选自通用聚苯乙烯或抗冲聚苯乙烯的一种或两种的共混物。

6.根据权利要求1或2所述的聚丙烯复合物，其特征在于：

聚丙烯26-61份；聚苯乙烯15-28份；相容剂3-8份；填充剂20-38份；激光吸收促进剂0.3-0.6份；光敏剂0.8-1.8份；其它添加剂0-1份；着色颜料0.3-0.7份。

7.根据权利要求1或2所述的聚丙烯复合物，其特征在于：

聚丙烯复合物不含有无机磷酸盐。

8.根据权利要求1或2所述的聚丙烯复合物，其特征在于：

所述填充剂为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙、硅灰石、云母、玻璃微珠中的任意一种或两种以上的混合物。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的聚丙烯复合物的制备方法，其特征在于：

按比例将聚丙烯、聚苯乙烯、相容剂、填充剂、激光吸收促进剂、光敏剂、着色颜料、其它添加剂加入到高速混合机中共混，然后加入到螺杆挤出机中挤出并造粒，得到聚丙烯复合物。

10.一种如权利要求1-8任一项所述的聚丙烯复合物的应用，其特征在于：

所述聚丙烯复合物应用于汽车、家电及电子电器领域。