CN103387710A - 一种聚丙烯/聚酯合金材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚丙烯/聚酯合金材料，由包括以下重量份的组分制成：聚丙烯65~85份，聚酯10~30份，相容剂3~6份，抗氧剂0.1~0.4份，本发明同时还公开了上述聚丙烯/聚酯合金材料的制备方法及其在空调塑料部件、汽车内外饰塑料件方面的应用。同现有材料相比，本发明实现了聚丙烯和聚酯两类高分子材料的结合，使其在力学性能上能达到优势互补的目的，同时具有很好的相容性，所得聚丙烯/聚酯合金材料与普通材料相比，具有高且平衡的强度和韧性，可替代传统材料达到降低成本的目的，同时对于实现同一制件上的材料统一和回收具有非常重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种聚丙烯/聚酯合金材料及其制备方法和应用。
背景技术
目前市场上空调的塑料部件多采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）或高抗冲聚苯乙烯（HIPS）材质，但随着家电市场的饱和，空调的成本压力越来越大，很多材料商都在现有材料中寻求廉价的替代品。
聚丙烯材料具有价格低廉，注塑工艺简单的优势，但其相对HIPS和ABS而言，强度较低，较少用于受力部件；而聚酯类材料如对苯二甲酸丁二醇酯和对苯二甲酸乙二醇酯，虽然强度较高，但其脆性明显，对缺口敏感度很高，同时价格也相对较高，二者单独使用均不能作为空调现有塑料部件的替代品。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种聚丙烯/聚酯合金材料，从而能够结合两者的优点，在力学性能上达到优势互补，以改善聚丙烯强度较低和聚酯脆性明显的缺点，以及克服聚酯材料价格较高的缺陷。
本发明的第二个目的是提供上述的聚丙烯/聚酯合金材料的制备方法。
本发明的第三个目的是提供上述的聚丙烯/聚酯合金材料在空调塑料部件、汽车内外饰塑料件方面的用途。
本发明的技术方案如下：
一种聚丙烯/聚酯合金材料，由包括以下重量份的组分制成：
聚丙烯 65~85份，
聚酯 10~30份，
相容剂 3~6份，
抗氧剂 0.1~0.4份。
较佳地，所述的聚丙烯选自共聚聚丙烯或均聚聚丙烯。
较佳地，所述的聚酯选自对苯二甲酸乙二醇酯PET或对苯二甲酸丁二醇酯PBT。
较佳地，所述的相容剂选自马来酸酐接枝的聚丙烯、双马来酰亚胺中的一种或几种。
较佳地，所述的抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯（抗氧剂168）或硫代二丙酸双十八醇酯（DSTDP）中的一种或几种。
本发明还提供一种上述的聚丙烯/聚酯合金材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）称取聚丙烯65~85重量份、聚酯10~30重量份、相容剂3~6重量份、抗氧剂0.1~0.4重量份，并混合均匀；
（2）将上述混合物送入双螺杆挤出机中，经剪切、混炼，由机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，其中双螺杆挤出机温度为250~280℃，剪切速率为200~300转/分，得到聚丙烯/聚酯合金材料。
较佳地，所述聚酯选自对苯二甲酸乙二醇酯PET或对苯二甲酸丁二醇酯PBT。
本发明还提供一种上述的聚丙烯高分子合金材料在空调塑料部件、汽车内外饰塑料件方面的应用。其中一种实施例比如，将上述粒子加入注塑机中，注塑成特定形状的塑料部件，其中注塑温度为240~260℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
同现有材料相比，本发明实现了聚丙烯和聚酯两类高分子材料的完美结合，使其在力学性能上能达到优势互补的目的，同时具有很好的相容性，所得聚丙烯/聚酯合金材料与普通材料相比，具有高且平衡的强度和韧性，可替代传统的成本较高的ABS和HIPS材料达到降低成本的目的，同时对于实现同一制件上的材料统一和回收具有非常重要的意义。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
（1）称取共聚聚丙烯（熔融指数在5~30之间）85重量份，对苯二甲酸乙二醇酯10重量份，相容剂马来酸酐接枝聚丙烯3重量份，抗氧剂1010 0.2重量份，并混合均匀；
（2）将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，经剪切、混炼，由机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，其中双螺杆挤出机温度为250~280℃，剪切速率为200转/分，得到聚丙烯/聚酯合金材料，该材料性能参数见表1所示。
应用例：将上述粒子加入注塑机中，注塑成空调面板。注塑温度为240-260℃。
实施例2
（1）称取均聚聚丙烯（熔融指数在3~20之间）75重量份，对苯二甲酸乙二醇酯20重量份，相容剂马来酸酐接枝聚丙烯5重量份，抗氧剂1010 0.2重量份，抗氧剂 168 0.2重量份，并混合均匀；
（2）将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，经剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥，其中双螺杆挤出机温度为250~280℃，剪切速率为250转/分，得到聚丙烯/聚酯合金材料，该材料性能参数见表1所示。
应用例：将上述粒子加入注塑机中，注塑成空调底座。注塑温度为240-260℃。
实施例3
（1）称取共聚聚丙烯（熔融指数在5~30之间）65重量份，对苯二甲酸丁二醇酯30重量份，相容剂双马来酰亚胺4.5重量份，抗氧剂1010 0.1重量份、抗氧剂168 0.2重量份，并混合均匀；
（2）将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，经剪切、混炼，由机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，其中双螺杆挤出机温度为250~280℃，剪切速率为300转/分，得到聚丙烯/聚酯合金材料，该材料性能参数见表1所示。
应用例：将上述粒子加入注塑机中，注塑成汽车内饰塑料件。注塑温度为240-260℃。
实施例4
（1）称取共聚聚丙烯（熔融指数在5~30之间）70重量份，对苯二甲酸丁二醇酯24重量份，相容剂双马来酰亚胺6重量份，抗氧剂硫代二丙酸双十八醇酯DSTDP 0.1重量份，并混合均匀；
（2）将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，经剪切、混炼，由机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，其中双螺杆挤出机温度为250~280℃，剪切速率为300转/分，得到聚丙烯/聚酯合金材料。
应用例：将上述粒子加入注塑机中，注塑成汽车外饰塑料件。注塑温度为240-260℃。
表1
从表1中可以看出，本发明的聚丙烯/聚酯合金材料在力学性能上达到优势互补，具有高且平衡的强度和韧性，在拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、上明显高于普通聚丙烯，冲击强度明显高于相应聚酯树脂，力学性能接近ABS或HIPS，可以实现材料替代。
Claims (8)
1.一种聚丙烯/聚酯合金材料，其特征在于，由包括以下重量份的组分制成：
聚丙烯 65~85份，
聚酯 10~30份，
相容剂 3~6份，
抗氧剂 0.1~0.4份。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯/聚酯合金材料，其特征在于，所述的聚丙烯选自共聚聚丙烯或均聚聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯/聚酯合金材料，其特征在于，所述的聚酯选自对苯二甲酸乙二醇酯PET或对苯二甲酸丁二醇酯PBT。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯/聚酯合金材料，其特征在于，所述的相容剂选自马来酸酐接枝的聚丙烯、双马来酰亚胺中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯/聚酯合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯或硫代二丙酸双十八醇酯中的一种或几种。
6.一种根据权利要求1~5中任一项所述的聚丙烯/聚酯合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）称取聚丙烯65~85重量份、聚酯10~30重量份、相容剂3~6重量份、抗氧剂0.1~0.4重量份，并混合均匀；
（2）将上述混合物送入双螺杆挤出机中，经剪切、混炼，由机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，其中双螺杆挤出机温度为250~280℃，剪切速率为200~300转/分，得到聚丙烯/聚酯合金材料。
7.根据权利要求6所述的聚丙烯/聚酯合金材料，其特征在于，所述的聚酯选自对苯二甲酸乙二醇酯PET或对苯二甲酸丁二醇酯PBT。
8.一种如权利要求1-7中任一项所述的聚丙烯高分子合金材料在空调塑料部件、汽车内外饰塑料件方面的应用。
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