CN104387662A - 一种低成本耐刮擦pp/pet合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低成本耐刮擦PP/PET合金材料及其制备方法，它包括以下重量百分比计的原料：PP 50-70％；PET 10-30％；相容剂1-5％；SR-100 0.5-1％；硅灰石5-20％；滑石粉5-20％；润滑剂0.1-0.5％；抗氧剂0.2-0.6％；偶联剂0.2-0.5％。按重量百分比称取原料；加入高速搅拌机中充分混合均匀；混合完全后通过计量的送料装置将物料送入双螺杆挤出机中，各区温度为170-240℃，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制成粒料。本发明通过PET的刚性分子链结构来提高PP的表面硬度，相容剂的加入使得PET与PP良好的相容，均匀的分布在PP分子链之间提高材料的耐刮擦性能，同时PET树脂价格低廉，大幅度的降低了成本；通过新型耐刮擦剂SR-100提高了材料表面的爽滑性，提高材料的耐刮擦性。

Description

一种低成本耐刮擦PP/PET合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种低成本耐刮擦PP/PET合金材料，以及这种合金材料的制备方法，属于改性塑料技术领域。
背景技术
聚丙烯类树脂不仅质量轻、价格相对低廉，并且还具有良好的耐化学腐蚀性、耐热性，及均衡的机械力学性能和优良的可加工性，因此被广泛应用于家电、汽车、电子电器等领域，在日益激烈的市场竞争中，PP类树脂正逐步取代一些价格较高的通用塑料。然而，随着社会的发展和人们生活品质的提高，对使用的材料也提出了越来越高的要求，PP类树脂由于分子链较为柔软，表面硬度低、耐刮擦性差，在一定程度上限制了其应用的范围。
目前，提高PP类树脂耐刮擦性的最常用的方法，就是在其中填充无机填料和一些小分子的耐刮擦剂(如酰胺类，改性硅氧烷类助剂)，但这种方法在提高PP类树脂的耐刮擦性后，，会使注塑件表面会因助剂迁移产生油纹，老化测试后表面发粘，且添加量较大。现有助剂价格较贵，成本高，换而言之，这类方法无法提高PP类树脂的耐刮擦性、。因此，目前市场急需开发一种加工方便、操作简单且性能均衡的低成本耐刮擦PP类树脂。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种加工方便、操作简单且性能均衡的低成本耐刮擦PP/PET合金材料，以解决现有技术的上述问题。
本发明的另一个目的是提供上述树脂的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现。
一种低成本耐刮擦PP/PET合金材料，包括以下重量百分比计的原料：
上述PP/PET合金材料体系中，
所述的PP树脂为均聚PP、共聚PP和高结晶PP中的一种或两种以上的混合物。
所述的PET树脂的粘度0.6-0.8dl/g，优选为仪征化纤的SB-500。
所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯材料，优选为沈阳科通KT-1或上海日之升9801；
所述的SR-100为新型汽巴耐刮擦剂。
所述的硅灰石为具有长径比在1:6-1:20之间，目数为3000-5000目。
所述的滑石粉为目数1250-2000目之间。
所述的润滑剂为硬脂酸盐和酰胺类润滑剂的一种或几种的混合物；
所述的抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅抗氧剂的混合物。
所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种或几种的混合物。
上述低成本耐刮擦PP/PET合金材料的制备方法，包括如下步骤：
1)按重量百分比称取原料；
2)加入高速搅拌机中充分混合均匀；混合完全后通过计量的送料装置将物料送入双螺杆挤出机中，各区温度为170-240℃，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制成粒料。
本发明通过PET与PP合金，PET的刚性分子链结构来提高PP的表面硬度，相容剂的加入使得PET与PP良好的相容，均匀的分布在PP分子链之间提高材料的耐刮擦性能，同时PET树脂价格低廉，大幅度的降低了成本；本发明通过新型耐刮擦剂SR-100提高了材料表面的爽滑性，提高材料的耐刮擦性，而且相比于现有的刮擦剂不迁移至材料表面；本发明通过长径比为1:6-1:20，目数为3000-5000的硅灰石和目数1250-2000目的滑石粉这种粗细不一的填充体系，不但提高材料表面硬度，而且减小了刮擦时抬肩的程度，减小了光的散射，使得ΔL值明显减小，提高材料的耐刮擦性，同时硅灰石与滑石粉价格低廉，大幅度降低了材料的成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明的技术方案。
实施例1-5：
先将PET树脂烘干，再将PP、相容剂、耐刮擦剂、硅灰石、滑石粉、润滑剂、抗氧剂、偶联剂加入高速混合机中混合5-10min，后将烘干的PET倒入高速混合机中，同PP、相容剂、耐刮擦剂、硅灰石、滑石粉、润滑剂、抗氧剂、偶联剂一起混合5-10min，混料机采用中低速混合，混料机的转速为150rpm，搅拌叶与桶壁间隙小于0.5厘米，在混料机中混合均匀得到混合物料，混合均匀的效果为目视各种粒子和粉末基本均匀，没有明显的团块和集聚；
将混合物料从主喂料口加入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机中螺杆长径比为40：1，主机螺杆转速450rpm，双螺杆挤出机中从进料段到机头的各反应段温度分别为200℃、220℃、230℃、220℃、210℃、210℃、200℃、190℃，模头温度为220℃，经双螺杆挤出机熔融挤出，然后采用水冷拉条切粒方式，再经过筛分脱水即制得低成本耐刮擦PP/PET合金材料。
将实施例1-7制备的一种低成本耐刮擦PP/PET合金材料在220℃～240℃注塑成型温度下注塑得到测试样条，测试样条的相关性能测试和测试方法详见下表。
表1 PET含量对体系耐刮性的影响
表2 试验测试数据
ΔL数值为现刮擦性能测试中体现的白度变化的数值，ΔL越小说明刮擦性能越好。
数据显示，当PET含量从0升至30时，材料的△L值也从0.9降至0.6，耐刮擦性显著提高，表明体系中PET刚性链的引入的确对材料的耐刮擦性有显著改善。同时材料成本降低。
表3 助剂及填充对体系耐刮性的影响
表4 各组的试验数据
ΔL数值为现刮擦性能测试中体现的白度变化的数值，ΔL越小说明刮擦性能越好。
数据表明，实施例3和5通过改变SR-100的用量来比较体系的耐摩擦性，当SR-100含量为1％时，体系的耐刮擦性较为优异。实施例6和7通过进行单一填充组分试验与实施例3作对比，试验数据表明，单一的填充组分并不利于体系的耐刮性，同时对体系的机械性能也有不利影响。不同的长径比和细度的TALC和硅灰石填充体系，能显著改善材料的表面硬度，减小△L值。

Claims (11)

1.一种低成本耐刮擦PP/PET合金材料，其特征在于：包括以下重量百分比计的原料：
2.根据权利要求1所述的低成本耐刮擦PP/PET合金材料，其特征在于：所述的PP树脂为均聚PP、共聚PP和高结晶PP中的一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的低成本耐刮擦PP/PET合金材料，其特征在于：所述的PET树脂的粘度0.6-0.8dl/g。
4.根据权利要求1所述的低成本耐刮擦PP/PET合金材料，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯材料。
5.根据权利要求1所述的低成本耐刮擦PP/PET合金材料，其特征在于：所述的SR-100为新型汽巴耐刮擦剂。
6.根据权利要求1所述的低成本耐刮擦PP/PET合金材料，其特征在于：所述的硅灰石的长径比在1:6-1:20之间，目数为3000-5000目。
7.根据权利要求1所述的低成本耐刮擦PP/PET合金材料，其特征在于：所述的滑石粉为目数1250-2000目之间。
8.根据权利要求1所述的低成本耐刮擦PP/PET合金材料，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸盐和酰胺类润滑剂的一种或几种的混合物；
9.根据权利要求1所述的低成本耐刮擦PP/PET合金材料，其特征在于：所述的抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅抗氧剂的混合物。
10.根据权利要求1所述的低成本耐刮擦PP/PET合金材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种或几种的混合物。
11.权利要求1-10中任意之一所述低成本耐刮擦PP/PET合金材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)按重量百分比称取原料；
2)加入高速搅拌机中充分混合均匀；混合完全后通过计量的送料装置将物料送入双螺杆挤出机中，各区温度为170-240℃，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制成粒料。
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