CN104212060A - 一种高刚性高透明度聚丙烯复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高刚性高透晚度聚丙烯复合材料，属于高分子合金材料技术领域。该材料采用2～4wt％的纳米级硫酸钡母粒与0.1～0.3wt％的对叔丁基苯甲酸羟基铝和0.1～0.3wt％的山梨醇缩醛复配作为聚丙烯的成核剂。本发明添加纳米级硫酸钡母粒，对两种成核剂起到一定的相容作用，避免两种成核剂相互对抗，同时起到异相成核，促进聚丙烯加快结晶，以及细化球晶效果，从而进一步提高PP制品刚性和透明度。

Description

一种高刚性高透明度聚丙烯复合材料
【技术领域】
本发明涉及一种聚丙烯复合材料，尤其涉及一种高刚性高透晚度聚丙烯复合材料，属于高分子合金材料技术领域。 
【背景技术】
聚丙烯(简称PP)为产量最大的热塑性塑料之一，其具有较低的密度，良好的耐热性能，优良的抗弯曲疲劳性，优异的化学稳定性和电性能等优点，因此广泛应用于汽车、家电产品、办公用品、电子电器等领域。聚丙烯属于高结晶聚合物，因此其透明性远不如非结晶塑料如PS、PC等。此外聚丙烯强度在塑料中属于较低的品种，制件容易变形，大大限制其在市场的进一步使用。因此必须对聚丙烯进行改性以满足市场需求。而改善聚丙烯透明性及刚性的最有效的方法就是添加成核剂，增加其结晶速度，完善其结晶形状。 
目前，市场上成核剂主要有山梨醇类、磷酸盐类、羧酸盐类等，但都存在某些缺点，如磷酸盐类和羧酸盐类成核剂，虽然可以提高聚丙烯的刚性，但会导致抗冲击性能下降和翘曲，而且无法有效提升产品透明性。而山梨醇类成核剂DBS，虽然可以降低聚丙烯的雾度，大幅度增加产品的透明性，但其对刚性的提升并不突出。因此想要增加聚丙烯透明性的同时提高产品的刚性，采用单一成核剂是非常困难的。而某些成核剂之间由于成核机理不同，混合在一起会相互对抗，无法 发挥各自功效，因此市场上改性聚丙烯无法同时提高刚性和透明度，以满足市场对透明度和刚性的双重需求。 
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种协同增效，同时提高刚性和透明度的高刚性高透明度聚丙烯复合材料。 
本发明为了实现上述目的，采用以下技术方案： 
一种高刚性高透明度聚丙烯复合材料，其特征在于采用2～4wt％的纳米级硫酸钡母粒与0.1～0.3wt％的对叔丁基苯甲酸羟基铝和0.1～0.3wt％的山梨醇缩醛复配作为聚丙烯的成核剂。纳米级硫酸钡母粒有利于其分散在混合材料中。 
本发明中的山梨醇缩醛为1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛，1,3:2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)-D-山梨醇或双(3,4-二甲基苯亚甲基)山梨醇中的一种。 
本发明中的聚丙烯为聚丙烯1和聚丙烯2中的一种或两种，所述聚丙烯1的熔指大于25g/10min，所述聚丙烯2的缺口冲击强度大于40J/m，所述聚丙烯1与聚丙烯2的用量均为0～94wt％。 
本发明还包括分散剂1～3wt％，增白剂0.2～0.4wt％，抗氧剂0.2～0.4wt％和其他助剂1～3wt％。 
一种制备上述高刚性高透明度聚丙烯复合材料的方法，其特征在于将各原料混合后由双螺杆挤出机第一段筒体加料段加入双螺杆机，以转速180～500转/分，温度180～230℃挤出造粒即可； 
其中所述双螺杆机的长径比为32～68。 
本发明相对于现有技术，有以下优点： 
本发明选用对叔丁基苯甲酸羟基铝和山梨醇缩醛为成核剂。对叔 丁基苯甲酸羟基铝可以大幅度提高聚丙烯的拉伸强度和弯曲强度，明显增加产品刚性，而山梨醇缩醛成核剂可以有效降低聚丙烯雾度，提升产品的透明度，而且这两类成核剂之间不仅不会相互影响，而且具有一定的协同效应，因为两种成核剂在聚丙烯中起到不同异相成核作用，相互作用大大增加聚丙烯的成核密度，因此大幅度增加聚丙烯的结晶速度和结晶率，而且使聚丙烯形成均一细化球晶，大幅度提高聚丙烯制品刚性和透明度。 
本发明采用两种性能不同聚丙烯进行改性，可以根据市场需求灵活调整比例，制备出不同流动性能和韧性的高质量聚丙烯产品。 
本发明添加纳米级硫酸钡母粒，对两种成核剂起到一定的相容作用，避免两种成核剂相互对抗，同时起到异相成核，促进聚丙烯加快结晶，以及细化球晶效果，从而进一步提高PP制品刚性和透明度。 
【具体实施方式】
一种高刚性高透明度聚丙烯复合材料，其包括以下质量百分比组分： 
以上各组分的百分比之和为百分之百。 
本发明的制备方法为将各原料混合后由长径比为32～68的双螺杆挤出机第一段筒体加料段加入双螺杆机，以转速180～500转/分，温度180～230℃挤出造粒即可。 
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明： 
实施例1-5和对比例1-3的配比见表1所示： 
表1： 
实施例1-5的制备方法与对比例1-3的制备方法相同： 
将各原料混合后由长径比为32～68的双螺杆挤出机第一段筒体加料段加入双螺杆机，以转速180～500转/分，温度180～230℃挤出造粒即可。 
本发明实施例1～5与对比例1～3的测试方法及性能如表2所示： 
表2： 
对本发明实施例和对比例进行结果分析 
从表2可知： 
1、对叔丁基苯甲酸羟基铝成核剂对聚丙烯力学性能提高较大，而透 明度较差，而山梨醇缩醛成核剂对聚丙烯透明度提高较为明显，但力学性能提高不大； 
2、对叔丁基苯甲酸羟基铝和山梨醇缩醛成核剂复配的力学性能和透明度都远高于单独使用一种成核剂效果； 
3、在对叔丁基苯甲酸羟基铝和山梨醇缩醛成核剂复配体系中，产品的力学性能随着对叔丁基苯甲酸羟基铝含量的增加力学性能有所增加，但透明度有所下降； 
4、纳米级硫酸钡母粒能够产生协同效应，大幅度提升产品的力学性能和透明度； 
5、调整两种聚丙烯比例可以灵活调整产品的流动性能和冲击强度，制备出更多适合市场需求的产品。 

Claims (5)

1.一种高刚性高透明度聚丙烯复合材料，其特征在于采用2～4wt％的纳米级硫酸钡母粒与0.1～0.3wt％的对叔丁基苯甲酸羟基铝和0.1～0.3wt％的山梨醇缩醛复配作为聚丙烯的成核剂。
2.根据权利要求1所述的一种高刚性高透明度聚丙烯复合材料，其特征在于所述的山梨醇缩醛为1,3:2,4-二(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛，1,3:2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)-D-山梨醇或双(3,4-二甲基苯亚甲基)山梨醇。
3.根据权利要求1所述的一种高刚性高透明度聚丙烯复合材料，其特征在于所述的聚丙烯为聚丙烯1和聚丙烯2中的一种或两种，所述聚丙烯1的熔指大于25g/10min，所述聚丙烯2的缺口冲击强度大于40J/m。
4.根据权利要求3所述的一种高刚性高透明度聚丙烯复合材料，其特征在于，其特征在于所述聚丙烯1与聚丙烯2的用量均为0～94wt％。
5.根据权利要求3-4中任一项所述的一种高刚性高透明度聚丙烯复合材料，其特征在于包括分散剂1～3wt％，增白剂0.2～0.4wt％，抗氧剂0.2～0.4wt％和其他助剂1～3wt％。
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