CN104311988A - 一种抗冲击的聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗冲击的聚丙烯复合材料，包括PPB：100份；茂金属系聚烯烃弹性体：15-20份；纳米碳酸钙：20-35份；增强剂：5-8份；相容剂：1-3份；抗氧剂：0.5-1份；抗静电剂：1-2份；阻燃剂：1-3份。同时公开了其制备方法。本发明通过在聚丙烯原料中加入茂金属系聚烯烃弹性体的方法对聚丙烯材料加以改性，大大提高了复合材料的抗冲击性能，而纳米碳酸钙的加入，则不但增加了复合材料的刚性、耐热性、尺寸稳定性，同时进一步加强了复合材料的韧性，且本发明所述的复合材料易于成型加工、机械性能良好，可得到广泛的应用。

Description

一种抗冲击的聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法，尤其是涉及一种抗冲击的改性聚丙烯复合材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。 
背景技术
聚丙烯包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内，通常为半透明无色固体，无臭无毒，由于其结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃，耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒是其突出优点，并且，密度小，是最轻的通用塑料。但是，聚丙烯的缺点是耐低温冲击性差，较易老化。 
通常采用加入玻璃纤维、粉体添加剂或弹性体的方法对聚丙烯进行改性。加入30％的玻璃纤维可以使收缩率降到0.7％，均聚物型和共聚物型的聚丙烯材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性，然而，其抗冲击力不能符合国际标准，使其应用受到了很大的限制。 
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种抗冲击的聚丙烯复合材料。 
同时，本发明还提供一种抗冲击的聚丙烯复合材料的制备方法。 
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案： 
一种抗冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下组分且各组分的重量份数为： 
PPB：100份； 
茂金属系聚烯烃弹性体(POE)：15-20份； 
纳米碳酸钙：20-35份； 
增强剂：5-8份； 
相容剂：1-3份； 
抗氧剂：0.5-1份； 
抗静电剂：1-2份； 
阻燃剂：1-3份。 
进一步，所述的增强剂为改性炭黑，且所述的改性炭黑通过稀土偶联剂进行表面处理得到。 
所述的相容剂为聚丙烯和马来酸酐的接枝物。 
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168或抗氧剂PS802。 
所述抗静电剂为阳离子季铵盐。 
而所述阻燃剂为无机非卤阻燃剂或磷系阻燃剂。 
更进一步，上述的一种抗冲击的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 
(1)制备预混料：将PPB、茂金属系聚烯烃弹性体混合后在1500～2000r/min下高速混合10-15min；然后加入纳米碳酸钙和增强剂，在1500～2000r/min下高速混合10-15min；最后加入相容剂，抗氧剂，抗静电剂和阻燃剂，在1500～2000r/min下高速混合5-10min，得到预混料； 
(2)制备抗冲击的聚丙烯复合材料：将步骤(1)制备的预混料喂入双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒得到抗冲击的聚丙烯复合材料，其中熔融挤出过程中，一区的温度为200-210℃，二区和三区的温度均为200～220℃，四区、五区和六区的温度均为210～230℃，七区、八区、九区和十区的温度均为220～235℃，且在每区中的停留时间为2-3min，压力为15-20Mpa。 
本发明的有益效果为：本发明通过在聚丙烯原料中加入茂金属系聚烯烃弹性体的方法对聚丙烯材料加以改性，大大提高了复合材料的抗冲击性能，而纳米碳酸钙的加入，则不但增加了复合材料的刚性、耐热性、尺寸稳定性，同时进一步加强了复合材料的韧性，且本发明所述的复合材料易于成型加工、机械性能良好，可得到广泛的应用。 
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。 
表1为实施例1-4和对比例的各组分的配比。 
如表1所示： 
其中，实施例1-4中所述的改性炭黑通过稀土偶联剂进行表面处理得到。所述的相容剂为聚丙烯和马来酸酐的接枝物。所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168或抗氧剂PS802。所述抗静电剂为阳离子季铵盐。而所述阻燃剂为无机非卤阻燃剂或磷系阻燃剂。 
实施例1和实施例2中所述抗氧剂为抗氧剂1010；实施例3中的抗氧剂为抗氧剂168，而实施例4和对比例中所述的抗氧剂为抗氧剂PS802。 
实施例1-3中的阻燃剂为无机非卤阻燃剂，实施例4和对比例中所述的阻燃剂为磷系阻燃剂。 
按照表1中的各实施例的组分和各组分的重量份数分别制备抗冲击的聚丙烯复合材料的方法，具体过程如下： 
(1)制备预混料：将PPB、茂金属系聚烯烃弹性体混合后在1500～2000r/min下高速混合10-15min；然后加入纳米碳酸钙和增强剂，在1500～2000r/min下高速混合10-15min；最后加入相容剂，抗氧剂，抗静电剂和阻燃剂，在1500～2000r/min下高速混合5-10min，得到预混料； 
(2)制备抗冲击的聚丙烯复合材料：将步骤(1)制备的预混料喂入双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒得到抗冲击的聚丙烯复合材料，其中熔融挤出过程中，一区的温度为200-210℃，二区和三区的温度均为200～220℃，四区、五区和六区的温度均为210～230℃，七区、八区、九区和十区的温度均为220～235℃，且在每区中的停留时间为2-3min，压力为15-20Mpa。 
其中，5个实施例制备的抗冲击聚丙烯复合材料按照国家标准GB13525/T-92测试物理机械性能，其中结果如表2所示： 
通过表2的测试结果显示：本发明通过在聚丙烯原料中加入茂金属系聚烯烃弹性体的方法对聚丙烯材料加以改性，大大提高了复合材料的抗冲击性能，而纳米碳酸钙的加入，则不但增加了复合材料的刚性、耐热性、尺寸稳定性，同时进一步加强了复合材料的韧性，且本发明所述的复合材料易于成型加工、机械性能良好，可得到广泛的应用。 
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。 

Claims (7)

1.一种抗冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下组分且各组分的重量份数为：
PPB：100份；
茂金属系聚烯烃弹性体：15-20份；
纳米碳酸钙：20-35份；
增强剂：5-8份； 
相容剂：1-3份；
抗氧剂：0.5-1份；
抗静电剂：1-2份；
阻燃剂：1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种抗冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的增强剂为改性炭黑，且所述的改性炭黑通过稀土偶联剂进行表面处理得到。
3.根据权利要求1所述的一种抗冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的相容剂为聚丙烯和马来酸酐的接枝物。
4.根据权利要求1所述的一种抗冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168或抗氧剂PS802。
5.根据权利要求1所述的一种抗冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述抗静电剂为阳离子季铵盐。
6.根据权利要求1所述的一种抗冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为无机非卤阻燃剂或磷系阻燃剂。
7.一种抗冲击的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 
(1)制备预混料：将PPB、茂金属系聚烯烃弹性体混合后在1500～2000r/min下高速混合10-15min；然后加入纳米碳酸钙和增强剂，在1500～2000r/min下高速混合10-15min；最后加入相容剂，抗氧剂，抗静电剂和阻燃剂，在1500～2000r/min下高速混合5-10min，得到预混料； 
(2)制备抗冲击的聚丙烯复合材料：将步骤(1)制备的预混料喂入双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒得到抗冲击的聚丙烯复合材料，其中熔融 挤出过程中，一区的温度为200-210℃，二区和三区的温度均为200～220℃，四区、五区和六区的温度均为210～230℃，七区、八区、九区和十区的温度均为220～235℃，且在每区中的停留时间为2-3min，压力为15-20Mpa。 
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