CN103289188B - 聚丙烯复合物、其制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种聚丙烯复合物、其制备方法及其应用。聚丙烯复合物包括以下重量份的组分：聚丙烯15-85份；促进剂0.2-0.7份；激光吸收剂5-25份；聚苯乙烯5-25份；相容剂2-10份；填充剂0-35份；着色颜料0-0.8份；抗氧剂0.1-1份；加工助剂0.1-1份；其中，采用有机磷酸盐类化合物作为促进聚丙烯复合物对激光吸收的促进剂。本发明还提供上述聚丙烯复合物的制备方法及其应用。本发明所述的聚丙烯复合物易激光标识且效果好，并且机械性能好，收缩率小。

Description

聚丙烯复合物、其制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯复合物，尤其涉及一种可激光标识的聚丙烯复合物、其制备方法及该复合物的应用。

背景技术

激光标识技术与其它印刷技术相比，具有诸多优点，如标记不易擦除、快速、可程序控制、自由度高、环境友好，使其应用非常广泛，而在聚合物表面进行激光标识也随之快速发展起来，但由于聚丙烯自身结构的原因导致聚丙烯不如ABS、PS等聚合物容易吸收激光，大大限制了聚丙烯的应用。现有技术中常用在聚合物中添加无机金属盐、金属氧化物、无机磷酸盐来使聚合物具有激光标记的性能。随着激光标识技术的发展以及聚丙烯的大量应用，对易激光标识的聚丙烯树脂的研究越来越成为一个重点。

发明内容

综上所述，本发明有必要提供一种易激光标识的聚丙烯复合物。

此外，还有必要提供一种上述聚丙烯复合物的制备方法。

另外，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，包括以下重量份的组分：

聚丙烯15-85份；

促进剂0.2-0.7份；

激光吸收剂5-25份；

聚苯乙烯5-25份；

相容剂2-10份；

填充剂0-35份；

着色颜料0-0.8份；

抗氧剂0.1-1份；

加工助剂0.1-1份；

其中，所述促进剂为有机磷酸盐类化合物。

一种聚丙烯复合物，由以下重量份的组分组成：

聚丙烯15-85份；

促进剂0.2-0.7份；

激光吸收剂5-25份；

聚苯乙烯5-25份；

相容剂2-10份；

填充剂0-35份；

着色颜料0-0.8份；

抗氧剂0.1-1份；

加工助剂0.1-1份；

其中，所述促进剂为有机磷酸盐类化合物。

其中，本发明所述的聚丙烯复合物不包括金属氧化物，如三氧化二锑、五氧化二锑、硼酸锌等。

其中，所述聚丙烯优选50-75重量份。

其中，所述激光吸收剂优选5-12重量份，更进一步地优选8-12重量份。

其中，所述聚苯乙烯优选8-21重量份。

其中，所述填充剂优选10-25重量份。

其中，所述激光吸收剂可以为促进聚丙烯成炭的物质，优选十溴联苯醚、十溴二苯乙烷、聚溴化苯乙烯、溴化环氧树脂或溴代三嗪中的至少一种。

其中，所述激光吸收剂进一步优选十溴联苯醚、十溴二苯乙烷或聚溴化苯乙烯中的至少一种。

其中，本发明采用有机磷酸盐类化合物作为促进剂，能够提高聚丙烯的分子链规整排列，促进聚丙烯对激光的吸收。

其中，所述促进剂可以为双(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)磷酸铝盐中的至少一种。

其中，所述聚丙烯可以为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯或其中至少两种物质的组合。

其中，所述聚苯乙烯可以为通用聚苯乙烯（generalpurposepolystyrene，简称GPPS）和/或抗冲聚苯乙烯（highimpactpolystyrene，简称HIPS）。

其中，所述相容剂可以为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和/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、玻璃微珠中的至少一种。

其中，所述填充剂可以为经过硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂活化处理的填充剂。

其中，所述着色颜料可以为0.2-0.8重量份。

其中，所述着色颜料可以为炭黑，进一步优选槽法炭黑。

其中，所述抗氧剂为亚磷酸酯类或硫醚类辅抗氧剂中的任意一种与受阻酚类主抗氧剂的混合物。

其中，所述的加工助剂为金属皂类、硬脂酸复合酯类、酰胺类中的至少一种。

一种聚丙烯复合物的制备方法，包括以下步骤：

按比例将除所述填充剂之外的组分置于混合机中混合搅拌得到混合物，将所得混合物从双螺杆挤出机的主加料口加入，所述比例的填充剂从双螺杆挤出机的侧加料口加入，挤出，造粒，制得聚丙烯复合物。

其中，上述聚丙烯复合物的制备方法，还可以是包括以下步骤：

按比例将除所述填充剂之外的组分置于混合机中混合搅拌5分钟得到混合物，将所得混合物从双螺杆挤出机的主加料口加入，所述比例的填充剂从双螺杆挤出机的侧加料口加入，挤出，造粒，制得聚丙烯复合物。

一种上述聚丙烯复合物的应用，所述的聚丙烯复合物应用于汽车、家电及电子电器领域。

相较现有技术，本发明所述的聚丙烯复合物添加有机磷酸盐类的促进吸收激光的促进剂以及激光吸收剂，使得聚丙烯易激光标识且效果好，并且本发明所述的聚丙烯复合物的机械性能好，收缩率小，也能应用于一些对尺寸要求较高的领域。

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、制备方法及其应用做进一步描述。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。

本发明所述的聚丙烯复合物按照标准制备样条进行以下性能测试：

拉伸强度测试：按照ISO527标准测试。

弯曲模量测试：按照ISO178标准测试。

悬臂梁缺口冲击强度测试：按照ISO180标准测试，试样的缺口类型为A类缺口。

收缩率测试：按ISO294标准测试。

激光标识性能测试及评价方法：将聚丙烯复合物注塑成100mm×100mm×2mm的标准板，采用Nd:YAG激光器（大簇激光科技股份有限公司制造）对标准板进行测试，测试波长为1064nm，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、较好和差，其中，好表示标识清晰；较好表示标识基本清晰；差表示标识模糊。

所有本发明提供的实施例中，提供的原材料均可从市面采购获得。其中，

聚丙烯-1选自茂名石化，牌号EPC30R-H。

聚丙烯-2为中海壳牌石油化工有限公司HP500N与兰州石化SP179按重量比1：1比例混合。

双(对叔丁基苯氧基)磷酸钠盐，市售。

2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基)苯酚磷酸钠盐，市售。

2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸铝盐，市售。

十溴联苯醚选自科聚亚，牌号DE-83R。

溴化环氧树脂选自韩国宇进，牌号CXB-2000H。

溴代三嗪选自韩国宇进，牌号FR-245。

十溴二苯乙烷选自寿光卫东化工有限公司，牌号RDT-3K。

聚溴化苯乙烯选自科聚亚，牌号PBS-64HW。

GPPS：选自上海赛科石油化工有限责任公司，牌号GPPS123P。

HIPS：选自奇美，牌号PH-88。

相容剂-1选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，巴陵石化SBS1301-1。

相容剂-2选自苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，可乐丽SEPTON2104。

炭黑选自卡博特M717。

抗氧剂选用汽巴精化Irganox1010与汽巴精化Irgafos168(汽巴精化)按重量比1：1比例混合。

加工助剂选用乙撑双硬脂酰胺EBS，市售。

实施例1-10

取表1中所列重量份的组分，将除填充剂之外的组分置于混合机中混合搅拌5分钟得到混合物，将所得混合物从双螺杆挤出机的主加料口加入，填充剂从双螺杆挤出机的侧加料口加入，挤出，造粒，制得聚丙烯复合物。

将所得聚丙烯复合物按照测试方法测试其拉伸强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度以及激光标识性能并将结果列于表1中。

对比例1-10

取表2中所列重量份的组分，将除填充剂之外的组分置于混合机中混合搅拌5分钟得到混合物，将所得混合物从双螺杆挤出机的主加料口加入，填充剂从双螺杆挤出机的侧加料口加入，挤出，造粒，制得聚丙烯复合物。

将所得聚丙烯复合物按照测试方法测试其拉伸强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度以及激光标识性能并将结果列于表2中。

实施例11-15、对比例11-14

取表3中所列重量份的组分，将除填充剂之外的组分置于混合机中混合搅拌5分钟得到混合物，将所得混合物从双螺杆挤出机的主加料口加入，填充剂从双螺杆挤出机的侧加料口加入，挤出，造粒，制得聚丙烯复合物。

将所得聚丙烯复合物按照测试方法测试其拉伸强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度以及激光标识性能并将结果列于表3中。

实施例16-18、对比例15-18

取表4中所列重量份的组分，将除填充剂之外的组分置于混合机中混合搅拌5分钟得到混合物，将所得混合物从双螺杆挤出机的主加料口加入，填充剂从双螺杆挤出机的侧加料口加入，挤出，造粒，制得聚丙烯复合物。

将所得聚丙烯复合物按照测试方法测试其拉伸强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度以及激光标识性能并将结果列于表4中。

下表1-4为本发明中实施例及对比例的组分及性能测试数据表。

表1

表2

从上表1与表2中，实施例1-10与对比例1-10对比，可以看出，实施例1-10中使用本发明所述范围的激光吸收剂以及促进剂；而对比例1-10中是目前常用的激光打标剂：磷酸铜和/或三氧化二锑。从测试结果可以看出，当实施例1-10中促进剂和激光吸收剂用量与对比例1-10中激光打标剂相当时，实施例1-10中的聚丙烯复合物，其激光标识性更好，力学性能更好。且本发明所述聚丙烯复合物的收缩率小。

上表1及表2中，实施例1及实施例5-8与对比例1及对比例5-8相对比，可以看出，当实施例中激光吸收剂的用量为5-12重量份时，制得的聚丙烯复合物的激光标识性至少为较好，而对应的对比例制得的聚丙烯复合物的激光标识性为差；进一步地当实施例中激光吸收剂的用量为8-12份时，制得的聚丙烯复合物的激光标识性为好，而对应的对比例制得的聚丙烯复合物的激光标识性为差。

表3

由表3可知，实施例11与对比例14比较，在聚丙烯复合物中，实施例11中添加有机磷酸盐类化合物的促进剂，其聚丙烯复合物收缩率相当，激光标识性能及力学性能更好。

由实施例11-15与对比例11-13对比可以看出，当激光吸收剂是十溴联苯醚、十溴二苯乙烷、聚溴化苯乙烯、溴化环氧树脂或溴代三嗪时，相较于无机磷酸盐或金属氧化物作激光吸收剂，其聚丙烯复合物收缩率相当，激光标识性能及力学性能更好。

由实施例11-13与实施例14-15对比可以看出，本发明所述激光吸收剂优选十溴联苯醚、十溴二苯乙烷或聚溴化苯乙烯时，其所得的聚丙烯复合物的激光标识性更好。

表4

由表4可知，实施例16与对比例18比较，在聚丙烯复合物中，实施例16中添加十溴二苯乙烷的激光吸收剂，其所得的聚丙烯复合物的收缩率及力学性能相当，但激光标识性能更好。

由实施例16-18与对比例15-17对比可以看出，当促进剂是双(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)磷酸铝盐时，相较于无机磷酸盐或金属氧化物，其聚丙烯复合物收缩率相当，激光标识性能及力学性能更好。

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 (9)

1.一种聚丙烯复合物，由以下重量份的组分组成：

聚丙烯15‐85份；

促进剂0.2‐0.7份；

激光吸收剂5‐25份；

聚苯乙烯5‐25份；

相容剂2‐10份；

填充剂0‐35份；

着色颜料0‐0.8份；

抗氧剂0.1‐1份；

加工助剂0.1‐1份；

其中，所述激光吸收剂为十溴联苯醚、聚溴化苯乙烯、溴化环氧树脂或溴代三嗪中的至少一种；所述促进剂为双(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)磷酸铝盐中的至少一种。

2.如权利要求1所述的聚丙烯复合物，其特征在于：所述聚丙烯50‐75重量份，所述激光吸收剂5‐12重量份，所述填充剂10‐25重量份，所述聚苯乙烯8‐21重量份。

3.如权利要求1或2所述的聚丙烯复合物，其特征在于：所述的聚丙烯复合物不包括三氧化二锑、五氧化二锑或硼酸锌。

4.如权利要求1或2所述的聚丙烯复合物，其特征在于：所述聚丙烯为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯或其中至少两种物质的组合。

5.如权利要求1或2所述的聚丙烯复合物，其特征在于：所述聚苯乙烯为通用聚苯乙烯和/或抗冲聚苯乙烯。

6.如权利要求1或2所述的聚丙烯复合物，其特征在于：所述相容剂为聚丙烯与不饱和羧酸的接枝聚合物或聚丙烯与不饱和羧酸酸酐的接枝聚合物。

7.如权利要求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、玻璃微珠中的至少一种。

8.一种如权利要求1至7任一项所述的聚丙烯复合物的制备方法，其特征在于：按比例将除所述填充剂之外的组分置于混合机中混合搅拌得到混合物，将所得混合物从双螺杆挤出机的主加料口加入，所述比例的填充剂从双螺杆挤出机的侧加料口加入，挤出，造粒，制得聚丙烯复合物。

9.由权利要求1至7任一项所述的聚丙烯复合物的应用，其特征在于：所述的聚丙烯复合物应用于汽车、家电及电子电器领域。