CN103951877A - 一种注塑吹塑聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents

一种注塑吹塑聚丙烯材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于聚合物加工技术领域，公开了一种注塑吹塑聚丙烯材料及其制备方法。该聚丙烯材料由以下重量份的组分制成：聚丙烯60-95份、支化聚乙烯5-30份、抗氧母粒0-10份。制备方法如下：1）注塑吹塑聚丙烯材料：聚丙烯60-95份、支化聚乙烯5-30份、抗氧母粒0-10份通过物理混合得到制品。2）将物理混合物在注塑吹塑机台上进行吹塑成型即可得到制品，吹塑机台为螺杆形式为单螺杆，螺杆的压缩比为3：1，机筒温度为160~200℃，吹塑模头温度为180-205℃，口模温度为195-215℃。本发明具有工艺简单、操作方便、应用范围广、降低成本的优点。

Description

一种注塑吹塑聚丙烯材料及其制备方法
 
技术领域
本发明属于聚合物加工技术领域，涉及一种注塑吹塑聚丙烯材料及其制备方法。
 
背景技术
聚丙烯（PP）是一种结构规整的结晶性聚合物，为白色粒料或粉料、无味、无毒、质轻的热塑性树脂，具备易加工、冲击强度、挠曲性以及电绝缘性好等优点，具有良好的耐化学性能，在汽车工业、家用电器、电子、包装、建材及家具等方面具有广泛的应用。但是PP也存在一些不足之处，它的耐寒性差、低温易脆断、收缩率大、抗蠕变性差、制品尺寸稳定性差，容易产生翘曲变形等缺点，因此需要对聚丙烯进行改性。
    近年来，许多行业都在面临着降本减重的问题，尤其是汽车行业，吹塑PP可制成中空制件，可在现有制件基础上进行降本，从模具结构上解决刚性的问题，且不影响汽车制品皮纹外观，既保证了制品的性能，又保持了外观的美观性。
中国专利（CN 101558115A）公开了一种聚丙烯吹塑薄膜，其所使用聚丙烯的熔体流动速率为1.8-14g/10min，熔点为至少115℃；中国专利（CN 101312992A）公开了一种用于注塑和熔体吹塑应用的具有高熔体流动速率的聚丙烯无规共聚物，其所述聚丙烯的特点是：1）熔体流动速率为90-3000g/10min，2）分子量分布低于4，3）满足FDA规定，4）全同立构五单元组高于90%，5）熔点范围为135-152℃；此两个专利主要是提供了一种可吹塑的聚丙烯原料，且主要是吹塑成膜，与注塑吹塑的工艺不同，注塑吹塑的聚丙烯材料要求原料有更好的熔体强度。
 
发明内容
针对以上现有技术的局限性，本发明的目的是提供一种注塑吹塑聚丙烯材料。
本发明的另一个目的是提供一种注塑吹塑聚丙烯材料的制备方法。
本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种注塑吹塑聚丙烯材料，该材料由以下重量份的组分制成：
聚丙烯                                     60-95份；
支化聚乙烯               5-30份；
抗氧母粒                 0-10份。
所述的聚丙烯在温度230℃、负荷2.16kg下的熔融指数为0.1-1g/10min，重均相对分子质量为1.0×105～1.5×105。
所述的支化聚乙烯的支化度为70%以上，密度0.91-0.93g/cm3，邵氏硬度35-50D，拉伸强度为8-12MPa（测试速度50mm/min，GB/T 1040），断裂伸长率为300-800%（测试速度200mm/min，GB/T 1040），粘度1.0*104-6.0*104（测试温度190℃，频率0.1rad/s，旋转流变仪测试），在温度190℃、负荷2.16kg下的熔融指数为0.5-3g/10min。
所述的抗氧母粒为可选择添加组分。
所述的抗氧母粒重量组成为：
    聚丙烯                   77份； 
    主抗氧剂                 10份；
    辅助抗氧剂               10份；
    润滑剂                   3份。 
其中，所述的主抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯；所述的辅助抗氧剂为三2.4-二叔丁基苯基亚磷酸酯；所述的润滑剂为白油。
本发明还提供了一种注塑吹塑聚丙烯的制备方法，该方法包括以下步骤：
1）注塑吹塑聚丙烯材料：聚丙烯60-95份、支化聚乙烯5-30份、抗氧母粒0-10份通过物理混合得到制品。
2）将物理混合物在注塑吹塑机台上进行吹塑成型即可得到制品，吹塑机台为螺杆形式为单螺杆，螺杆的压缩比为3：1，机筒温度为160~200℃，吹塑模头温度为180-205℃，口模温度为195-215℃。
本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
1、本发明聚丙烯材料仅通过物理共混方式生产，工艺简单。
2、本发明聚丙烯材料可通过支化聚乙烯的含量调整材料的粘度和熔体流动速率可生产大型吹塑制件。
3、本发明为注塑吹塑工艺成型，可对现行量产聚丙烯塑料部件进行降本。
 
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
以下所用聚丙烯（PP）树脂在温度230℃、负荷2.16kg下的熔融指数为为0.5g/10min，粘度（温度为190℃，剪切速率为100rad/s）为1.0*104，结晶温度为107.2℃；
所进行的物理机械性能测试有：
熔融指数即熔体流动速率：按照ISO 1133标准制样测试，测试温度230℃，负荷2.16kg；
结晶温度：示差扫描量热法（DSC）；
粘度：旋转流变仪，恒温变频测试方法，恒温190℃。
所述的抗氧母粒是通过将77重量份的聚丙烯、10重量份的四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、10重量份的三（2.4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、3重量份的白油放入高速混合机中进行高速混匀，然后将混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出制备得到。
 
实施例1
1）注塑吹塑聚丙烯材料：聚丙烯60份、支化聚乙烯30份、抗氧母粒10份通过物理混合得到制品。
2）将物理混合物在注塑吹塑机台上进行吹塑成型即可得到制品，吹塑机台为螺杆形式为单螺杆，螺杆的压缩比为3：1，机筒各段温度为160~200℃，吹塑模头温度为180℃，口模温度为195℃。性能测试结果见表1。
实施例2
1）注塑吹塑聚丙烯材料：聚丙烯95份、支化聚乙烯5份通过物理混合得到制品。
2）将物理混合物在注塑吹塑机台上进行吹塑成型即可得到制品，吹塑机台为螺杆形式为单螺杆，螺杆的压缩比为3：1，机筒各段温度为160~200℃，吹塑模头温度为205℃，口模温度为215℃。性能测试结果见表1。
实施例3
1）注塑吹塑聚丙烯材料：聚丙烯75份、支化聚乙烯20份、抗氧母粒5份通过物理混合得到制品。
2）将物理混合物在注塑吹塑机台上进行吹塑成型即可得到制品，吹塑机台为螺杆形式为单螺杆，螺杆的压缩比为3：1，机筒各段温度为160~200℃，吹塑模头温度为195℃，口模温度为200℃。性能测试结果见表1。
实施例4
1）注塑吹塑聚丙烯材料：聚丙烯80份、支化聚乙烯15份、抗氧母粒5份通过物理混合得到制品。
2）将物理混合物在注塑吹塑机台上进行吹塑成型即可得到制品，吹塑机台为螺杆形式为单螺杆，螺杆的压缩比为3：1，机筒各段温度为160~200℃，吹塑模头温度为200℃，口模温度为210℃。性能测试结果见表1。
实施例5
1）注塑吹塑聚丙烯材料：聚丙烯72份、支化聚乙烯25份、抗氧母粒3份通过物理混合得到制品。
2）将物理混合物在注塑吹塑机台上进行吹塑成型即可得到制品，吹塑机台为螺杆形式为单螺杆，螺杆的压缩比为3：1，机筒各段温度为160~200℃，吹塑模头温度为190℃，口模温度为200℃。性能测试结果见表1。
实施例6
1）注塑吹塑聚丙烯材料：聚丙烯90份、支化聚乙烯10份通过物理混合得到制品。
2）将物理混合物在注塑吹塑机台上进行吹塑成型即可得到制品，吹塑机台为螺杆形式为单螺杆，螺杆的压缩比为3：1，机筒各段温度为160~200℃，吹塑模头温度为185℃，口模温度为200℃。性能测试结果见表1。
表1
实施例 1 2 3 4 5 6
熔体流动速率/g/10min 0.33 0.52 0.4 0.48 0.35 0.49
结晶温度/℃ 98.2 103.8 100.1 100.8 98.9 102.5
粘度（温度为190℃，剪切速率为100rad/s） 1.0*105 5.0*104 8.3*104 6.8*104 9.3*104 6.5*104
从表1中可以看出，通过在聚丙烯基体中添加支化的聚乙烯，支化聚乙烯添加量越高，材料的粘度更高并会降低材料的熔体流动速率从而可进行注塑吹塑成型，粘度可通过支化聚乙烯的用量进行调整，可用于吹塑不同大小的制件，且可根据粘度调节吹塑制品的厚度；制品耐候及耐热要求的高低可通过添加0-10份抗氧母粒的用量进行调节。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种注塑吹塑聚丙烯材料，其特征在于：该材料由以下重量份的组分制成：
聚丙烯                   60-95份；
支化聚乙烯               5-30份；
抗氧母粒                 0-10份。
2.根据权利要求1所述的注塑吹塑聚丙烯材料，其特征在于：所述的聚丙烯在温度230℃、负荷2.16kg下的熔融指数为0.1-1g/10min，重均相对分子质量为1.0×105～1.5×105。
3.根据权利要求1所述的注塑吹塑聚丙烯材料，其特征在于：所述的支化聚乙烯的支化度为70%以上，密度0.91-0.93g/cm3，在温度190℃、负荷2.16kg下的熔融指数为0.5-3g/10min。
4.根据权利要求1所述的注塑吹塑聚丙烯材料，其特征在于：所述的抗氧母粒重量组成为：
    聚丙烯                   77份； 
    主抗氧剂                 10份；
    辅助抗氧剂               10份；
    润滑剂                   3份。
5.根据权利要求4所述的抗氧母粒，其特征在于：所述的主抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯；所述的辅助抗氧剂为三2.4-二叔丁基苯基亚磷酸酯；所述的润滑剂为白油。
6.权利要求1至5任一所述注塑吹塑聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
1）注塑吹塑聚丙烯材料：聚丙烯60-95份、支化聚乙烯5-30份、抗氧母粒0-10份通过物理混合得到制品；
2）将物理混合物在注塑吹塑机台上进行吹塑成型即可得到制品，吹塑机台为螺杆形式为单螺杆，螺杆的压缩比为3：1，机筒温度为160~200℃，吹塑模头温度为180-205℃，口模温度为195-215℃。
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