CN104592622A - 一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料,该复合材料包括以下组分及重量份含量:聚丙烯A26.6-71.8份,聚丙烯B5-10份,聚丙烯C5-10份,弹性体2-10份,滑石粉10-30份,矿物5-10份,分散剂1-3份,抗氧剂0.2-0.4份;所述的聚丙烯复合材料的制备方法为:将聚丙烯A、聚丙烯B、聚丙烯C、弹性体、滑石粉、矿物、分散剂及抗氧剂按上述重量份备料,置于高速混合机中,充分混合,再置于双螺杆挤出机中,挤出造粒,并进行在线真空,即制得聚丙烯复合材料。与现有技术相比,本发明制备方法简单,原料来源广泛,成本低,适合大规模生产,且制得的聚丙烯复合材料具有优异的熔接线强度,并且具有低挥发特性,可以替代现有的滑石粉增强材料,具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,涉及一种聚丙烯材料及其制备方法,尤其是涉及一种用于改善熔接线力学性能且具有低挥发性的滑石粉增强聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
滑石粉增强聚丙烯材料,由于力学性能优异、尺寸稳定性好、高耐热性、成本低等特点,被广泛应用于汽车、家电等行业。但是,由于滑石粉为层状结构,滑石粉增强聚丙烯材料在注塑过程中,由于层状结构的滑石粉容易产生取向排布,因此,对于结构较为复杂的制件,特别是在不可避免地产生熔接线区域,其力学性能将会大幅下降,或是在有料流汇合区域,流痕会十分明显。这些都会给制件产生不利影响,严重损害产品质量及外观,从而造成较大的经济损失。
熔接线是两个熔融流峰汇合在一起的地方,通常熔接线的解决方法主要包括以下两种:一种是模具在开模时尽量避免熔接线或者将熔接线移到不受力的地方;另一种是采用热流道系统注塑,提高熔接线处的热流道温度。但上述这两种方法都会受到模具和注塑工艺的限制,不利于保证生产制件性能的稳定。
申请号为201310594833.0的中国发明专利公布了一种高刚性无流痕聚丙烯复合物及其制备方法,所述的聚丙烯复合物由聚丙烯42-92wt%、低流痕低聚物2-5wt%、极性单体接枝烯烃聚合物1-5wt%、聚丙烯专用成核剂0-2wt%、加工助剂0-4wt%、光照稳定剂0-2wt%、滑石粉5-40wt%组成,所述的聚丙烯复合物制备方法为:将聚丙烯、低流痕低聚物、极性单体接枝烯烃聚合物、聚丙烯专用成核剂、加工助剂、光照稳定剂在双螺杆挤出机中熔融混合分散,滑石粉通过失重式计量秤从侧喂料加入双螺杆挤出机,挤出造粒最终得到产品。上述专利公布的技术方案主要是用于解决现有聚丙烯复合物容易产生流痕,影响外观的技术问题,而在熔接线力学强度及有机物挥发方面并没有相应的记载,因此,针对结构较为复杂,并且存在熔接线区域的制件而言,上述专利的技术方案并不能满足防止熔接线脆性断裂,并能有效降低有机物挥发的技术要求。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于提高熔接线力学性能且具有低挥发性的滑石粉增强聚丙烯材料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料,该复合材料包括以下组分及重量份含量:
所述的聚丙烯A为熔体质量流动速率为30-40g/10min的共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的一种。
所述的聚丙烯B为熔体质量流动速率为3-10g/10min的均聚聚丙烯,并且所述的聚丙烯B的分子量分布宽度Q值为1.6-1.9,熔体零剪切粘度η0为7000-8000。
所述的聚丙烯C为熔体质量流动速率为15-20g/10min的均聚聚丙烯,并且所述的聚丙烯C的分子量分布宽度Q值为1.3-1.5,熔体零剪切粘度η0为6000-7000。
采用三种不同熔体流动速率的聚丙烯能提高熔接线强度,这是由于不同熔体流动速率的聚丙烯具有不同的粘度及分子量;而聚合物的粘度反应了聚合物熔体内的自由容积及大分子间的缠结,当聚合物在熔融过程中,分子间的自由容积增加,分子间的缠绕力减弱,当聚合物的分子量分布变宽时,可通过分子间的穿插作用,来改善分子链的移动,提高复合材料分子间在熔融汇合时的穿插能力,提高界面处的结合力。
所述的弹性体为乙烯辛烯共聚物,该乙烯辛烯共聚物的乙烯含量为10-15%,熔融指数为1-5g/10min,玻璃化转变温度为-60~-50℃。
采用乙烯辛烯共聚物能够对聚丙烯起到很好的增韧效果,这是由于乙烯辛烯共聚物中,辛烯的柔软链卷曲结构与结晶的乙烯链作为物理交联点,并且乙烯辛烯共聚物的相对分子量分布较窄,这使得其与聚丙烯的相容性较好,使得加工时具有较好的流动性,这也有利于改善填料的分散效果,有利于提高制品的熔接线强度。同时,乙烯辛烯共聚物中没有不饱和双键,其分子链是饱和的,所含叔碳原子数量相对较少,其本身具有优异的耐热氧化性能及抗紫外线性能,有利于提高复合材料的抗氧化性及耐候性。
所述的滑石粉为超细滑石粉,所述的矿物为粒状球型矿物,所述的分散剂为酸性改性型马来酸酐接枝聚丙烯,所述的抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂与酚类抗氧剂按质量比为1:1配制而成的混合抗氧剂。
所述的超细滑石粉优选中位粒径为1.5-10μm的超细滑石粉,所述的粒状球型矿物优选粒径为1.5-10μm的碳酸钙或硫酸钡中的一种或两种,所述的酸性改性型马来酸酐接枝聚丙烯优选数均分子量为4000-20000,马来酸酐接枝率为1.0-5.0%的酸性改性型马来酸酐接枝聚丙烯,所述的亚磷酸酯类抗氧剂优选三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(即抗氧剂168),所述的酚类抗氧剂优选四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(即抗氧剂1010)。
所述的酸性改性型马来酸酐接枝聚丙烯是在聚丙烯非极性的分子主链上引入了强极性的侧基,能有效改善填料和聚丙烯的亲和性以及填料的分散性,提高增强填料在聚丙烯中的分散性,从而提高填充聚丙烯的拉伸和冲击强度。
在抗氧剂方面,以亚磷酸酯类抗氧剂为辅助抗氧剂,以酚类抗氧剂为主抗氧剂,充分发挥两者的协同效应,可有效防止聚丙烯在加工成型中的热降解。
选用粒径为1.5-10μm的超细滑石粉和粒径为1.5-10μm的碳酸钙或硫酸钡中的一种或两种进行复配,可以提高熔接线强度,这是因为滑石粉为层状结构,碳酸钙或硫酸钡为球状结构。滑石粉填充聚丙烯复合材料熔体在流动过程中,滑石粉会随着熔体流动方向呈取向排布,因此,在流体汇合时由于滑石粉的取向作用使得界面处的结合力非常弱,在其受力时易产生微裂纹空隙直至断裂。针对这一问题,在滑石粉填充时,复配部分球状填充物,在熔体流动的过程中,由于球状物不产生取向性,在界面汇合时,可穿过取向排布的滑石粉并穿插在融合界面处,同时,纳米球状粒子可起到纳米增韧作用,从而起到提高熔接线的作用。
一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料的制备方法,该方法具体包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
(2)将步骤(1)中的原料,置于高速混合机中,控制转速为500-800转/分,充分混合5-10min,出料;
(3)将步骤(2)的出料置于双螺杆挤出机中,进行真空抽提挤出造粒,即制得所述的聚丙烯复合材料。
步骤(3)所述的双螺杆挤出机共设有十段,从双螺杆挤出机下料口一侧起,双螺杆挤出机的第四段与第八段分别设置真空,并控制真空的压力≤-0.08MPa。
步骤(3)所述的双螺杆挤出机的转速为200-500转/分,温度为180-220℃。
设置两段真空是因为聚合物中或多或少都含有小分子(分子量小于1000)烷烃类物质,而这些小分子烷烃类物质在聚合物熔体流动过程中,会以气体形式散发出来;当聚合物熔体在汇合时,极易因排气不良或形成的小气泡排不出去,从而导致结合处形成中空,极大地影响了结合处的界面强度。设置两段真空的作用主要为:一是用于显著降低材料中的散发性物质,即降低材料的VOC,二是通过真空抽提除去聚合物中已产生或溶解的气体,从而减弱材料在注塑过程中,熔体汇合处中空气泡的产生,以达到降低材料VOC并提高熔接线强度的目的。
在现有注塑条件下,本发明采用相同注塑工艺,可以极大地提高熔接线的力学强度,防止熔接线的脆性断裂及明显的熔接线,同时,本发明制得的复合材料兼具有低散发特性,材料制备方便易得,价格低廉,可完全替代现有滑石粉增强材料,可广泛应用于汽车等零部件。
与现有技术相比,本发明具有以下特点:
1)由于采用乙烯辛烯共聚物,其能够对聚丙烯起到很好的增韧效果,其与聚丙烯的相容性较好,使得加工时具有较好的流动性,这也有利于改善填料的分散效果,有利于提高制品的熔接线强度;
2)由于采用马来酸酐接枝聚丙烯作为分散剂,能够有效改善填料和聚丙烯的亲和性以及填料的分散性,提高增强填料在聚丙烯中的分散性,从而提高填充聚丙烯的拉伸和冲击强度;
3)由于采用亚磷酸酯类抗氧剂与酚类抗氧剂组成的混合抗氧剂,充分发挥两者的协同效应,可有效防止聚丙烯在加工成型中的热降解;
4)制备方法简单,原料来源广泛,成本低,工艺参数容易控制,适合大规模生产,且制得的聚丙烯复合材料具有优异的熔接线强度,并且具有低挥发特性,可以替代现有的滑石粉增强材料,具有很好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
按照以下组分及重量份含量备料:
将配比中的原料放入高速混合机中混合5min,出料;再将混合后的原料置于双螺杆挤出机主喂料口中,采取两段在线真空,通过双螺杆机熔融挤出造粒,制得聚丙烯复合材料。其中,双螺杆机的转速为500转/分,温度为220℃,抽真空压力为-0.09MPa。
实施例2
按照以下组分及重量份含量备料:
将配比中的原料放入高速混合机中混合5min,出料;再将混合后的原料置于双螺杆挤出机主喂料口中,采取两段在线真空,通过双螺杆机熔融挤出造粒,制得聚丙烯复合材料。其中,双螺杆机的转速为200转/分,温度为180℃,抽真空压力为-0.09MPa。
实施例3
按照以下组分及重量份含量备料:
将配比中的原料放入高速混合机中混合5min,出料;再将混合后的原料置于双螺杆挤出机主喂料口中,采取两段在线真空,通过双螺杆机熔融挤出造粒,制得聚丙烯复合材料。其中,双螺杆机的转速为400转/分,温度为210℃,抽真空压力为-0.09MPa。
对比例1
按照以下组分及重量份含量备料:
将配比中的原料放入高速混合机中混合5min,出料;再将混合后的原料置于双螺杆挤出机主喂料口中,采取两段在线真空,通过双螺杆机熔融挤出造粒,制得聚丙烯复合材料。其中,双螺杆机的转速为500转/分,温度为220℃,抽真空压力为-0.09MPa。
对比例2
按照以下组分及重量份含量备料:
将配比中的原料放入高速混合机中混合5min,出料;再将混合后的原料置于双螺杆挤出机主喂料口中,采取两段在线真空,通过双螺杆机熔融挤出造粒,制得聚丙烯复合材料。其中,双螺杆机的转速为500转/分,温度为220℃,抽真空压力为-0.09MPa。
对比例3
按照以下组分及重量份含量备料:
将配比中的原料放入高速混合机中混合5min,出料;再将混合后的原料置于双螺杆挤出机主喂料口中,采取两段在线真空,通过双螺杆机熔融挤出造粒,制得聚丙烯复合材料。其中,双螺杆机的转速为500转/分,温度为220℃,抽真空压力为-0.09MPa。
对比例4
按照以下组分及重量份含量备料:
将配比中的原料放入高速混合机中混合5min,出料;再将混合后的原料置于双螺杆挤出机主喂料口中,采取两段在线真空,通过双螺杆机熔融挤出造粒,制得熔接线强度好的低散发滑石粉增强聚丙烯复合材料。其中,双螺杆机的转速为500转/分,温度为220℃,抽真空压力为-0.09MPa。
实施例1-3和对比例1-4聚丙烯复合材料的组分及其重量份含量,如表1所示。
表1聚丙烯复合材料各组分及其重量份含量
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | |
聚丙烯A | 26.6 | 71.8 | 60.7 | 59.6 | 49.6 | 39.6 | 36.6 |
聚丙烯B | 10.0 | 5.0 | 6.0 | / | 10.0 | 10.0 | 10.0 |
聚丙烯C | 10.0 | 5.0 | 6.0 | / | / | 10.0 | 10.0 |
弹性体 | 10.0 | 2.0 | 5.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 |
滑石粉 | 30.0 | 10.0 | 15.0 | 40.0 | 40.0 | 40.0 | 40.0 |
矿物 | 10.0 | 5.0 | 5.0 | / | / | / | / |
抗氧剂 | 0.4 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
分散剂 | 3.0 | 1.0 | 2.0 | / | / | / | 3.0 |
需要说明的是,实施例1-3和对比例1-4聚丙烯复合材料中,聚丙烯A为共聚聚丙烯,熔体流动速率为30g/10min;聚丙烯B为均聚聚丙烯,熔体流动速率为5.0g/10min;聚丙烯C为均聚聚丙烯,熔体流动速率为15.0g/10min;弹性体为八碳乙烯辛烯共聚物,滑石粉为超微细滑石粉,中粒粒径为2.6μm;矿物为超微细硫酸钡,中粒粒径为6.5μm;抗氧剂为质量比为1:1的亚磷酸酯类抗氧剂168和受阻酚类抗氧剂1010的复配物;分散剂为马来酸酐接枝聚丙烯,分子量为18000,马来酸酐接枝率为1.5%。
实施例1-3及对比例1-4的性能测试如表2所示。
表2聚丙烯复合材料性能测试结果
其中,力学性能测试中,注塑样条采取ASTM标准,实施例1-3材料VOC采用PV3341测试其TVOC值。
由表2对比分析可知,实施例1-3制得的聚丙烯复合材料,具有较高的拉伸强度及断裂伸长率,即熔接线强度好,而且材料的TVOC值较小,这也说明材料具有低散发特性。
实施例4
本实施例中,一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料,包括以下组分及重量份含量:
其中,聚丙烯A为熔体质量流动速率为40g/10min的共聚聚丙烯;聚丙烯B为分子量分布宽度Q值为1.6,熔体零剪切粘度η0为7000,熔体质量流动速率为10g/10min的均聚聚丙烯;聚丙烯C为分子量分布宽度Q值为1.3,熔体零剪切粘度η0为6000,熔体质量流动速率为20g/10min的均聚聚丙烯。弹性体为乙烯辛烯共聚物,该乙烯辛烯共聚物的乙烯含量为15%,熔融指数为5g/10min,玻璃化转变温度为-50℃。
滑石粉为中位粒径为1.5μm的超细滑石粉,矿物为粒径为1.5μm的硫酸钡,分散剂为酸性改性型马来酸酐接枝聚丙烯,其数均分子量为20000,马来酸酐接枝率为5.0%,抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯与四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按质量比为1:1配制而成的混合抗氧剂。
本实施例中,聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
(2)将步骤(1)中的原料,置于高速混合机中,控制转速为500转/分,充分混合10min,出料;
(3)将步骤(2)的出料置于双螺杆挤出机中,进行真空抽提挤出造粒,即制得所述的聚丙烯复合材料。
步骤(3)所述的双螺杆挤出机共设有十段,从双螺杆挤出机下料口一侧起,双螺杆挤出机的第四段与第八段分别设置真空,并控制真空的压力≤-0.08MPa。
步骤(3)所述的双螺杆挤出机的转速为200转/分,温度为180℃。
实施例5
本实施例中,一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料,包括以下组分及重量份含量:
其中,聚丙烯A为熔体质量流动速率为32g/10min的共聚聚丙烯;聚丙烯B为分子量分布宽度Q值为1.9,熔体零剪切粘度η0为8000,熔体质量流动速率为5g/10min的均聚聚丙烯;聚丙烯C为分子量分布宽度Q值为1.5,熔体零剪切粘度η0为7000,熔体质量流动速率为18g/10min的均聚聚丙烯。弹性体为乙烯辛烯共聚物,该乙烯辛烯共聚物的乙烯含量为10%,熔融指数为1g/10min,玻璃化转变温度为-60℃。
滑石粉为中位粒径为10μm的超细滑石粉,矿物为粒径为10μm的碳酸钙,分散剂为酸性改性型马来酸酐接枝聚丙烯,其数均分子量为4000,马来酸酐接枝率为1.0%,抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯与四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按质量比为1:1配制而成的混合抗氧剂。
本实施例中,聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
(2)将步骤(1)中的原料,置于高速混合机中,控制转速为800转/分,充分混合5min,出料;
((3)将步骤(2)的出料置于双螺杆挤出机中,进行真空抽提挤出造粒,即制得所述的聚丙烯复合材料。
步骤(3)所述的双螺杆挤出机共设有十段,从双螺杆挤出机下料口一侧起,双螺杆挤出机的第四段与第八段分别设置真空,并控制真空的压力≤-0.08MPa。
步骤(3)所述的双螺杆挤出机的转速为500转/分,温度为220℃。
实施例6
本实施例中,一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料,包括以下组分及重量份含量:
其中,聚丙烯A为熔体质量流动速率为36g/10min的共聚聚丙烯;聚丙烯B为分子量分布宽度Q值为1.8,熔体零剪切粘度η0为7500,熔体质量流动速率为8g/10min的均聚聚丙烯;聚丙烯C为分子量分布宽度Q值为1.4,熔体零剪切粘度η0为6800,熔体质量流动速率为16g/10min的均聚聚丙烯。弹性体为乙烯辛烯共聚物,该乙烯辛烯共聚物的乙烯含量为12%,熔融指数为3g/10min,玻璃化转变温度为-56℃。
滑石粉为中位粒径为8μm的超细滑石粉,矿物为粒径为4μm的碳酸钙,分散剂为酸性改性型马来酸酐接枝聚丙烯,其数均分子量为10000,马来酸酐接枝率为2.0%,抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯与四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按质量比为1:1配制而成的混合抗氧剂。
本实施例中,聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
(2)将步骤(1)中的原料,置于高速混合机中,控制转速为700转/分,充分混合8min,出料;
(3)将步骤(2)的出料置于双螺杆挤出机中,进行真空抽提挤出造粒,即制得所述的聚丙烯复合材料。
步骤(3)所述的双螺杆挤出机共设有十段,从双螺杆挤出机下料口一侧起,双螺杆挤出机的第四段与第八段分别设置真空,并控制真空的压力≤-0.08MPa。
步骤(3)中双螺杆挤出机的转速为400转/分,温度为205℃。
实施例7
本实施例中,一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料,包括以下组分及重量份含量:
其中,聚丙烯A为熔体质量流动速率为32g/10min的共聚聚丙烯;聚丙烯B为分子量分布宽度Q值为1.7,熔体零剪切粘度η0为7200,熔体质量流动速率为9g/10min的均聚聚丙烯;聚丙烯C为分子量分布宽度Q值为1.5,熔体零剪切粘度η0为6200,熔体质量流动速率为16g/10min的均聚聚丙烯。弹性体为乙烯辛烯共聚物,该乙烯辛烯共聚物的乙烯含量为11%,熔融指数为4g/10min,玻璃化转变温度为-52℃。
滑石粉为中位粒径为7.5μm的超细滑石粉,矿物为粒径为4.5μm的硫酸钡,分散剂为酸性改性型马来酸酐接枝聚丙烯,其数均分子量为12000,马来酸酐接枝率为3.0%,抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯与四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按质量比为1:1配制而成的混合抗氧剂。
本实施例中,聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
(2)将步骤(1)中的原料,置于高速混合机中,控制转速为650转/分,充分混合8min,出料;
(3)将步骤(2)的出料置于双螺杆挤出机中,进行真空抽提挤出造粒,即制得所述的聚丙烯复合材料。
步骤(3)所述的双螺杆挤出机共设有十段,从双螺杆挤出机下料口一侧起,双螺杆挤出机的第四段与第八段分别设置真空,并控制真空的压力≤-0.08MPa。
步骤(3)中双螺杆挤出机的转速为480转/分,温度为195℃。
实施例8
本实施例中,一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料,包括以下组分及重量份含量:
其中,聚丙烯A为熔体质量流动速率为38g/10min的共聚聚丙烯;聚丙烯B为分子量分布宽度Q值为1.7,熔体零剪切粘度η0为7400,熔体质量流动速率为8g/10min的均聚聚丙烯;聚丙烯C为分子量分布宽度Q值为1.5,熔体零剪切粘度η0为6200,熔体质量流动速率为16g/10min的均聚聚丙烯熔体质量流动速率为16g/10min的均聚聚丙烯。弹性体为乙烯辛烯共聚物,该乙烯辛烯共聚物的乙烯含量为14%,熔融指数为4g/10min,玻璃化转变温度为-52℃。
滑石粉为中位粒径为3μm的超细滑石粉,矿物为粒径为2μm的碳酸钙与粒径为2μm的硫酸钡按质量比为1:1混合而成的矿物,分散剂为酸性改性型马来酸酐接枝聚丙烯,其数均分子量为18000,马来酸酐接枝率为3.6%,抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯与四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按质量比为1:1配制而成的混合抗氧剂。
本实施例中,聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
(2)将步骤(1)中的原料,置于高速混合机中,控制转速为750转/分,充分混合8min,出料;
(3)将步骤(2)的出料置于双螺杆挤出机中,进行真空抽提挤出造粒,即制得所述的聚丙烯复合材料。
步骤(3)所述的双螺杆挤出机共设有十段,从双螺杆挤出机下料口一侧起,双螺杆挤出机的第四段与第八段分别设置真空,并控制真空的压力≤-0.08MPa。
步骤(3)中双螺杆挤出机的转速为380转/分,温度为216℃。
Claims (10)
1.一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料,其特征在于,该复合材料包括以下组分及重量份含量:
2.根据权利要求1所述的一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料,其特征在于,所述的聚丙烯A为熔体质量流动速率为30-40g/10min的共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料,其特征在于,所述的聚丙烯B为熔体质量流动速率为3-10g/10min的均聚聚丙烯,并且所述的聚丙烯B的分子量分布宽度Q值为1.6-1.9,熔体零剪切粘度η0为7000-8000。
4.根据权利要求1所述的一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料,其特征在于,所述的聚丙烯C为熔体质量流动速率为15-20g/10min的均聚聚丙烯,并且所述的聚丙烯C的分子量分布宽度Q值为1.3-1.5,熔体零剪切粘度η0为6000-7000。
5.根据权利要求1所述的一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料,其特征在于,所述的弹性体为乙烯辛烯共聚物,该乙烯辛烯共聚物的乙烯含量为10-15%,熔融指数为1-5g/10min,玻璃化转变温度为-60~-50℃。
6.根据权利要求1所述的一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料,其特征在于,所述的滑石粉为超细滑石粉,所述的矿物为粒状球型矿物,所述的分散剂为酸性改性型马来酸酐接枝聚丙烯,所述的抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂与酚类抗氧剂按质量比为1:1配制而成的混合抗氧剂。
7.根据权利要求6所述的一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料,其特征在于,所述的超细滑石粉优选中位粒径为1.5-10μm的超细滑石粉,所述的粒状球型矿物优选粒径为1.5-10μm的碳酸钙或硫酸钡中的一种或两种,所述的酸性改性型马来酸酐接枝聚丙烯优选数均分子量为4000-20000,马来酸酐接枝率为1.0-5.0%的酸性改性型马来酸酐接枝聚丙烯,所述的亚磷酸酯类抗氧剂优选三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,所述的酚类抗氧剂优选四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
8.一种如权利要求1所述的提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
(2)将步骤(1)中的原料,置于高速混合机中,控制转速为500-800转/分,充分混合5-10min,出料;
(3)将步骤(2)的出料置于双螺杆挤出机中,进行真空抽提挤出造粒,即制得所述的聚丙烯复合材料。
9.根据权利要求8所述的一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述的双螺杆挤出机共设有十段,从双螺杆挤出机下料口一侧起,双螺杆挤出机的第四段与第八段分别设置真空,并控制真空的压力≤-0.08MPa。
10.根据权利要求8所述的一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述的双螺杆挤出机的转速为200-500转/分,温度为180-220℃。
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