CN103739952A - 可替代abs的pp复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于塑料改性技术领域,特别是涉及一种可替代ABS的PP复合材料及其制备方法;该复合材料主要由如下质量百分比的组分组成:PP树脂60%~80%,滑石粉5-25%,晶须5-15%,增光剂0.5~2%,成核剂0.1-0.3%;其制备方法包括混合、挤出、造粒步骤;本发明提供的复合材料具有高流动、高刚性、高模量、低收缩、低翘曲变形等特点,可以有效降低材料成本,产生较大的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于塑料改性技术领域,特别是涉及一种可替代ABS的PP复合材料及其制备方法。
背景技术
ABS 是一种具有广泛用途的工程塑料,是以苯乙烯、丁二烯和丙烯腈三种单体为原料,通过化学共聚反应制备。由于三种单体各自具有不同的特性,使ABS 共聚物具有三种单体的均聚物所不具备的优异性能,集优良的刚性、韧性、尺寸稳定性,表面光亮和适中的密度于一身,是一般通用塑实(PP.PE.PS.PVC) 所无法比拟的。正由于ABS 具有如此优良性能,被广泛应用于各种家电如:电冰箱、洗衣机、空调机、电视机和计算机的外壳,各种电器和儿童玩具等领域。ABS 市场需求量非常大,供不应求,但其价格是通用塑料平均价格的1.5 倍,
所以行业内迫切需要一种性能与ABS 相当价格便宜,能够替代ABS 的新型高分子材料。
PP的低成本优势和良好的综合性能使PP成为改性塑料领域的重要原料。
滑石粉化学组成为3MgO4SiO·H2O,其结构呈片状或鳞片状,属单斜晶系,在已知矿物中滑石粉的硬度最小,莫氏硬度为1,对塑料加工设备使用寿命有利。但是对于滑石粉填充聚丙烯,随着滑石粉含量的增加,共混物拉伸强度下降,这是由于基体树脂分子间作用力较强,其本身有一定的拉伸强度,随着滑石粉的加入,片状滑石粉填充到高分子物间隙中,防碍了高聚物分子间的作用力,从而导致填充材料拉伸强度下降。此外,滑石粉的加入使冲击韧性和光泽下降明显。
晶须是一种纤维状的单晶材料,其晶体结构完整,内部缺陷较少,纯度高,直径细小,其强度和模量均接近完整晶体材料的理论值,目前发现的固体的最强形式,不仅具有高强度、高模量、耐高温、耐磨、耐腐蚀、轻量等特性,而且在电、光、磁学等方面也表现出不同的性能,广泛用于各种高性能先进复合材料。亚微观尺寸的晶须填充聚合物时,不但与聚合物复合能产生显著的增强效果,而且对高分子基体材料的成型工艺性影响较小,加工流动性好,减少加工设备磨损,可以实现制品显微增强、各向同性、高表面质量,有利于制作形状复杂、尺寸稳定、薄壁、表面光洁的精密件。截至目前为止,已合成了约近百种晶须,但实际投入工业化生产的仅有SiC、Si3N4、TiN、Al2O3、K2Ti 6O13、CaSO4、ZnO 、碱式硫酸镁(MgSO4·5Mg(OH)2·3H2O) 晶须等少量品种。
目前对于单一晶须、滑石粉改性 PP的复合材料研究较多,但是还未见能够替代ABS的PP/滑石粉/晶须复合材料。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种可替代ABS的PP复合材料,其具有高流动、高刚性、高模量、低收缩、低翘曲变形等特点,可以有效降低材料成本,产生较大的经济效益;本发明的另一目的在于提供该复合材料的制备方法。
本发明的技术方案为:一种可替代ABS的PP复合材料,其主要由如下质量百分比的组分组成:PP树脂 60%~80%,滑石粉 5%-25%,晶须 5%-15%,增光剂 0.5%~2%,成核剂 0.1%-0.3%。
优化的,其还包括抗氧剂 0.1%~0.5%,润滑剂0.1%~0.5%。
优化的,所述晶须采用镁盐晶须。
优化的,所述PP树脂采用高流动性PP和高刚性PP混合,两者比例为2:1.
优化的,所述高流动性PP采用熔融指数大于或等于60g/10min的PP。
优化的,所述高刚性PP采用拉伸强度为35MPa以上的PP。
本发明提供的上述任意一种可替代ABS的PP复合材料的制备方法,包括如下步骤:首先将各组分按照质量百分比用高速搅拌机搅拌混匀,然后转入双螺杆挤出机中熔融挤出,冷却,最后造粒即可制得产品。
优化的,原料在高速搅拌机中搅拌5-10min。
优化的,最后经造粒制得圆柱状颗粒产品。
优化的,挤出时双螺杆挤出机的料筒温度为190-200℃。
本发明的有益效果在于:
1、本发明通过将PP、滑石粉、晶须复配,使复合材料具有高流动、高刚性、高模量、低收缩、低翘曲变形等特点,在一定领域内完全可以替代ABS使用,可以有效降低材料成本,产生较大的经济效益。
2、通过高刚性PP和高流动PP的复配,实现了刚性和流动性的平衡;通过滑石粉和镁盐晶须复配,同时加入成核剂,有效降低了材料的成型收缩率和后收缩,使PP复合材料收缩率接近ABS的收缩率;通过加入高效增光剂,一定程度上弥补了矿粉对PP光泽度的降低。
3、本发明提供的PP复合材料在家电等一些结构不复杂的制件上使用,可以达到替代ABS的效果。
具体实施方式
下面结合实施方式具体说明本发明。
本实施方式的技术方案为:一种可替代ABS的PP复合材料,其主要由如下质量百分比的组分组成:PP树脂 60%~80%,滑石粉 5%-25%,晶须 5%-15%,增光剂 0.5%~2%,成核剂 0.1%-0.3%。
其还包括抗氧剂 0.1%~0.5%,润滑剂0.1%~0.5%。
其中,所述晶须采用镁盐晶须。
其中,所述PP树脂采用高流动性PP和高刚性PP混合,两者比例为2:1.
其中,所述高流动性PP采用熔融指数大于或等于60g/10min的PP。
其中,所述高刚性PP采用拉伸强度为35MPa以上的PP。
本实施方式提供的可替代ABS的PP复合材料的制备方法,包括如下步骤:首先将各组分按照质量百分比用高速搅拌机搅拌5-10min至混匀,然后转入双螺杆挤出机中熔融挤出,冷却,最后造粒制得圆柱状颗粒产品。
其中,挤出时双螺杆挤出机的料筒温度为190-200℃。
为进一步说明本发明,本实施方式提供了三个样品,记为样品1-3,其组成见表1,将其和ABS分别应用在洗衣机塑料外壳中,经过实践验证其使用性能,并记录在表1中。
表1
样品1 | 样品2 | 样品3 | ABS | |
PP树脂 | 73% | 73% | 73% | —— |
滑石粉 | 10% | 13% | 15% | —— |
晶须 | 15% | 12% | 10% | —— |
抗氧剂 | 0.3% | 0.3% | 0.3% | —— |
润滑剂 | 0.5% | 0.5% | 0.5% | —— |
增光剂 | 1% | 1% | 1% | —— |
成核剂 | 0.2% | 0.2% | 0.2% | —— |
使用后证明 | 符合使用要求 | 符合使用要求 | 符合使用要求 | 符合使用要求 |
通过上表说明,本发明提供的PP复合材料在一定领域内完全可以替代ABS使用,可以有效降低材料成本,产生较大的经济效益。
综上所述,本发明的特点在于:
本发明通过将PP、滑石粉、晶须复配,使复合材料具有高流动、高刚性、高模量、低收缩、低翘曲变形等特点,在一定领域内完全可以替代ABS使用,可以有效降低材料成本,产生较大的经济效益。
通过高刚性PP和高流动PP的复配,实现了刚性和流动性的平衡;通过滑石粉和镁盐晶须复配,同时加入成核剂,有效降低了材料的成型收缩率和后收缩,使PP复合材料收缩率接近ABS的收缩率;通过加入高效增光剂,一定程度上弥补了矿粉对PP光泽度的降低。
本发明提供的PP复合材料在家电等一些结构不复杂的制件上使用,可以达到替代ABS的效果。
Claims (10)
1.一种可替代ABS的PP复合材料,其特征在于:其主要由如下质量百分比的组分组成:PP树脂 60%~80%,滑石粉 5%-25%,晶须 5%-15%,增光剂 0.5%~2%,成核剂 0.1%-0.3%。
2.根据权利要求1所述的可替代ABS的PP复合材料,其特征在于:其还包括抗氧剂 0.1%~0.5%,润滑剂0.1%~0.5%。
3.根据权利要求2所述的可替代ABS的PP复合材料,其特征在于:所述晶须采用镁盐晶须。
4.根据权利要求3所述的可替代ABS的PP复合材料,其特征在于:所述PP树脂采用高流动性PP和高刚性PP混合,两者比例为2:1。
5.根据权利要求4所述的可替代ABS的PP复合材料,其特征在于:所述高流动性PP采用熔融指数大于或等于60g/10min的PP。
6.根据权利要求5所述的可替代ABS的PP复合材料,其特征在于:所述高刚性PP采用拉伸强度为35MPa以上的PP。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的可替代ABS的PP复合材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:首先将各组分按照质量百分比用高速搅拌机搅拌混匀,然后转入双螺杆挤出机中熔融挤出,冷却,最后造粒即可制得产品。
8.根据权利要求7所述的可替代ABS的PP复合材料的制备方法,其特征在于:原料在高速搅拌机中搅拌5-10min。
9.根据权利要求8所述的可替代ABS的PP复合材料的制备方法,其特征在于:最后经造粒制得圆柱状颗粒产品。
10.根据权利要求8-9任意一项所述的可替代ABS的PP复合材料的制备方法,其特征在于:挤出时双螺杆挤出机的料筒温度为190-200℃。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |