CN104725759B - 一种婴儿推车的三角形受力结构部件专用合金材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种婴儿推车的三角形受力结构部件专用合金材料，其关键技术在于，由以下按照质量分数计原料制成：嵌段聚丙烯36.9％‑69.9％；高密度聚乙烯(HDPE)20％‑40％；聚苯乙烯(PS)2％‑5％；耐刮伤剂0.5％‑2％；抗氧剂0.2％‑0.5％；相容剂2％‑5％；耐候剂0.4％‑0.6％；填充剂5％‑10％。本发明材料具有优良的力学性能，高硬度，高耐候性，光泽度好，耐腐蚀性好，生产成本低等优点，同时提供其制备方法。

Description

一种婴儿推车的三角形受力结构部件专用合金材料及其制备 方法

技术领域

本发明涉及一种婴儿推车的三角形受力结构部件专用合金材料及其制备方法，属于高分子材料领域。

背景技术

目前，国内各大厂家都越来越关注于材料的低成本化，从而要求改性材料生产商提供有竞争力的成本方案。为了满足客户的需求，把低成本材料改性增强后的新应用作为一个突破点，来实现成本的不断优化，成为行业内各大供应商理想的材料解决方案。

聚丙烯(PP)材料作为一种价格低廉且刚性好的通用塑料，其用途不断被扩展，目前在日用产品领域已占有一定席位。高强度聚丙烯(PP)改性材料作为最理想的代替ABS、HIPS、PC/ABS等高光制品的材料，引起了人们的兴趣和广泛研究。当聚丙烯被使用在一些特殊部件上时，其强度、耐热性、耐紫外线、耐化学性、抗低温脆性等性能就无法达到高质量产品的需求。例如市场上的休闲用品及童车结构承重部件等产品，不但在功能的使用上要满足各种环境和各种不同需求的要求，同时在产品的外观上具有高光泽、耐各种化学洗涤剂及试剂、承重情况下产品没有明显的发白等要求，同时能够适应各种不同的地域、温度条件、光照条件的要求，能够在强光的照射下，保持材料的强度不降低，在低温的环境中，保证材料的强度不变脆等。同时需要考虑到产品在生产和存放的过程中，尽量避免灰尘和杂质的吸附而导致外观的不良。

有鉴于此，需要发明一种可以满足各种性能要求新型合金材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种婴儿推车的三角形受力结构部件专用合金材料，该材料具有优良的力学性能，高硬度，高耐候性，光泽度好，耐腐蚀性好，生产成本低等优点，同时提供其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一方面提供了一种婴儿推车的三角形受力结构部件专用合金材料，其关键技术在于，由以下按照质量分数计原料制成：

所述嵌段聚丙烯的缺口冲击强度≥20KJ/m²，熔融指数4-10g/10min。

所述高密度聚乙烯(HDPE)的熔融指数1g/10min-5g/10min。

所述的聚苯乙烯为抗冲击聚苯乙烯。

所述的耐刮伤剂为硅酮，硅酮有效含量为50％。

所述抗氧剂选自：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双(2，4-二叔丁苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的任意一种或其任意两种以上的组合。

所述相容剂选自：聚乙烯接枝马来酸酐、线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物接枝马来酸酐中的任意一种或其任意两种以上的组合。

所述填充剂为硫酸钡，粒径为3000-5000目之间。

所述耐候剂选自：2-(2’-羟基-3’，5’双(a，a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑(UV-234)、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)-苯并三唑(UV-320)、2，2’-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)(UV-360)、聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亚氨(944)和癸二酸双-2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯(770)中的一种或其任意多种的组合。

所述婴儿推车的受力结构部件专用合金材料通过混合挤压制成。

本发明另一方面还提供了一种婴儿推车的三角形受力结构部件专用合金材料的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤一：按配方中各组分质量分数比分别称取嵌段聚丙烯，高密度聚乙烯(HDPE)、聚苯乙烯(PS)、耐刮伤剂、抗氧剂、相容剂、填充剂；

步骤二：将嵌段聚丙烯，高密度聚乙烯(HDPE)、聚苯乙烯(PS)、耐刮伤剂、抗氧剂、相容剂、填充剂加入到高速搅拌机中，搅拌时间5min，搅拌速度为1480转/min，搅拌均匀，得到混合物；

步骤三：将步骤二所得的混合物通过主喂料装置加入到螺杆挤出机中，设置螺杆转述为400r/min，加工温度为200-220℃，真空压力＞0.06MPa，熔融混炼后挤出、拉条、切粒、包装。

所述螺杆挤出机的长径比为40∶1。

与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：

1)首先本发明通过PP、HDPE、PS复配，改善了材料的机械强度，同时提高了产品的表面硬度、耐腐蚀性、增加了产品的表面光泽度，解决了PP在承重受力时产品发白的技术难题。

2)其次本发明通过填充无机填料硫酸钡，进一步提高了产品的机械性能，同时提高了产品的光泽度，提升了产品的应用范围和领域。

3)本发明添加了多种抗氧剂、耐候剂和耐刮伤剂，保证了产品的使用寿命和外观，避免了产品老化，同时也保证了产品能够适应各种环境，能够在严酷的条件下正常使用。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明进行进一步详细的叙述。

实施例1

称取嵌段共聚聚丙烯45kg，高密度聚乙烯(HDPE)35kg，聚苯乙烯(PS)5kg，硅酮1.2kg，抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2kg，三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.2kg，乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物接枝马来酸酐3kg，2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)-苯并三唑(UV-320)0.2kg，癸二酸双-2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯(770)0.2kg，将上述称取的原料加入到高速搅拌机中，高速搅拌5min，转述设置为1480转/min。

将混合好的混合物从主料口加入，将10Kg硫酸钡(粒径5000目)从侧喂料口加入，挤出拉条，冷却，风干，然后切粒，制成改性聚丙烯材料。双螺杆挤出机的工艺：螺杆转述为400r/min，加工温度为200-220℃，真空压力＞0.06MPa。

实施例2

称取嵌段共聚聚丙烯46kg，高密度聚乙烯(HDPE)35kg，聚苯乙烯(PS)4kg，硅酮1.2kg，抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2kg，双(2，4-二叔丁苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(626)0.2kg，乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物接枝马来酸酐3kg，2，2’-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)(UV-360)0.2kg，聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亚氨(944)0.2kg，将上述称取的原料加入到高速搅拌机中，高速搅拌5min，转述设置为1480转/min。

将混合好的混合物从主料口加入，将10Kg硫酸钡(粒径5000目)从侧喂料口加入，挤出拉条，冷却，风干，然后切粒，制成改性聚丙烯材料。双螺杆挤出机的工艺：螺杆转述为400r/min，加工温度为200-220℃，真空压力＞0.06MPa。

实施例3

称取嵌段共聚聚丙烯47kg，高密度聚乙烯(HDPE)35kg，聚苯乙烯(PS)3kg，硅酮1.2kg，抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2kg，三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.2kg，乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物接枝马来酸酐3kg，2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)-苯并三唑(UV-320)0.2kg，癸二酸双-2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯(770)0.2kg，将上述称取的原料加入到高速搅拌机中，高速搅拌5min，转述设置为1480转/min。

将混合好的混合物从主料口加入，将10Kg硫酸钡(粒径5000目)从侧喂料口加入，挤出拉条，冷却，风干，然后切粒，制成改性聚丙烯材料。双螺杆挤出机的工艺：螺杆转述为400r/min，加工温度为200-220℃，真空压力＞0.06MPa。

实施例4

称取嵌段共聚聚丙烯48kg，高密度聚乙烯(HDPE)35kg，聚苯乙烯(PS)2kg，硅酮1.2kg，抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2kg，三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.2kg，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物接枝马来酸酐3kg，2-(2’-羟基-3’，5’双(a，a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑(UV-234)0.2kg，聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亚氨(944)0.2kg，将上述称取的原料加入到高速搅拌机中，高速搅拌5min，转述设置为1480转/min。

将混合好的混合物从主料口加入，将10Kg硫酸钡(粒径5000目)从侧喂料口加入，挤出拉条，冷却，风干，然后切粒，制成改性聚丙烯材料。双螺杆挤出机的工艺：螺杆转述为400r/min，加工温度为200-220℃，真空压力＞0.06MPa。

实施例5

称取嵌段共聚聚丙烯69.9kg，高密度聚乙烯(HDPE)20kg，聚苯乙烯(PS)2kg，硅酮0.5kg，抗氧剂三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.1kg、双(2，4-二叔丁苯基)季戊四醇二亚磷酸酯0.1kg，聚乙烯接枝马来酸酐2kg，2-(2’-羟基-3’，5’双(a，a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑(UV-234)0.2kg，聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亚氨(944)0.2kg，将上述称取的原料加入到高速搅拌机中，高速搅拌5min，转述设置为1480转/min。

将混合好的混合物从主料口加入，将5Kg硫酸钡(粒径3000目)从侧喂料口加入，挤出拉条，冷却，风干，然后切粒，制成改性聚丙烯材料。双螺杆挤出机的工艺：螺杆转述为400r/min，加工温度为200-220℃，真空压力＞0.06MPa。

实施例6

称取嵌段共聚聚丙烯36.9kg，高密度聚乙烯(HDPE)40kg，聚苯乙烯(PS)5kg，硅酮2kg，抗氧剂三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.25kg、双(2，4-二叔丁苯基)季戊四醇二亚磷酸酯0.25kg，线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐5kg，2-(2’-羟基-3’，5’双(a，a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑(UV-234)0.3kg，聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亚氨(944)0.3kg，将上述称取的原料加入到高速搅拌机中，高速搅拌5min，转述设置为1480转/min。

将混合好的混合物从主料口加入，将5Kg硫酸钡(粒径3000目)从侧喂料口加入，挤出拉条，冷却，风干，然后切粒，制成改性聚丙烯材料。双螺杆挤出机的工艺：螺杆转述为400r/min，加工温度为200-220℃，真空压力＞0.06MPa。

实施例7

称取嵌段共聚聚丙烯52kg，高密度聚乙烯(HDPE)32kg，聚苯乙烯(PS)4kg，硅酮1kg，抗氧剂三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.15kg、双(2，4-二叔丁苯基)季戊四醇二亚磷酸酯0.15kg，聚丙烯接枝马来酸酐3kg，2-(2’-羟基-3’，5’双(a，a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑(UV-234)0.15kg，聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亚氨(944)0.15kg，将上述称取的原料加入到高速搅拌机中，高速搅拌5min，转述设置为1480转/min。

将混合好的混合物从主料口加入，将8.4Kg硫酸钡(粒径3000目)从侧喂料口加入，挤出拉条，冷却，风干，然后切粒，制成改性聚丙烯材料。双螺杆挤出机的工艺：螺杆转述为400r/min，加工温度为200-220℃，真空压力＞0.06MPa。

对比例1

称取嵌段共聚聚丙烯50kg，高密度聚乙烯(HDPE)35kg，硅酮1.22kg，抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2kg，三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.2kg，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物接枝马来酸酐3kg，2-(2’-羟基-3’，5’双(a，a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑(UV-234)0.2kg，聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亚氨(944)0.2kg，将上述称取的原料加入到高速搅拌机中，高速搅拌5min，转述设置为1480转/min。

将混合好的混合物从主料口加入，将10Kg硫酸钡(粒径5000目)从侧喂料口加入，挤出拉条，冷却，风干，然后切粒，制成改性聚丙烯材料。双螺杆挤出机的工艺：螺杆转述为400r/min，加工温度为200-220℃，真空压力＞0.06MPa。

对比例2

称取嵌段共聚聚丙烯49kg，高密度聚乙烯(HDPE)35kg，聚苯乙烯(PS)6kg，硅酮1.2kg，抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2kg，双(2，4-二叔丁苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(626)0.2kg，乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物接枝马来酸酐3kg，2，2’-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)(UV-360)0.2kg，聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亚氨(944)0.2kg，将上述称取的原料加入到高速搅拌机中，高速搅拌5min，转述设置为1480转/min。

将混合好的混合物从主料口加入，将10Kg硫酸钡(粒径5000目)从侧喂料口加入，挤出拉条，冷却，风干，然后切粒，制成改性聚丙烯材料。双螺杆挤出机的工艺：螺杆转述为400r/min，加工温度为200-220℃，真空压力＞0.06MPa。

对实施例1-7及对比例1-2的制得合金材料的进行性能测试及产品通过扭力扳手破坏性测试结果：

通过以上实验确认，本发明材料与聚丙烯原材料相比，物性方面有大幅度的提高，满足了高强度、高刚性、高硬度等要求，同时保持了材料表面高光泽度的性能，符合了高性能产品的要求。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种婴儿推车的三角形受力结构部件专用合金材料，其特征在于，由以下按照质量分数计原料制成：

2.根据权利要求1所述的一种婴儿推车的三角形受力结构部件专用合金材料，其特征在于，所述嵌段聚丙烯的缺口冲击强度≥20KJ/m²，熔融指数4-10g/10min。

3.根据权利要求1所述的一种婴儿推车的三角形受力结构部件专用合金材料，其特征在于，所述高密度聚乙烯(HDPE)的熔融指数1g/10min-5g/10min。

4.根据权利要求1所述的一种婴儿推车的三角形受力结构部件专用合金材料，其特征在于，所述的聚苯乙烯为抗冲击聚苯乙烯。

5.根据权利要求1所述的一种婴儿推车的三角形受力结构部件专用合金材料，其特征在于，所述的耐刮伤剂为硅酮，硅酮有效含量为50％。

6.根据权利要求1所述的一种婴儿推车的三角形受力结构部件专用合金材料，其特征在于，所述抗氧剂选自：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双(2，4-二叔丁苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的任意一种或其任意两种以上的组合。

7.根据权利要求1所述的一种婴儿推车的三角形受力结构部件专用合金材料，其特征在于，所述相容剂选自：聚乙烯接枝马来酸酐、线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物接枝马来酸酐中的任意一种或其任意两种以上的组合。

8.根据权利要求1所述的一种婴儿推车的三角形受力结构部件专用合金材料，其特征在于，所述填充剂为硫酸钡，粒径为3000-5000目之间。

9.根据权利要求1所述的一种婴儿推车的三角形受力结构部件专用合金材料，其特征在于，所述耐候剂选自：2-(2’-羟基-3’，5’双(a，a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑(UV-234)、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)-苯并三唑(UV-320)、2，2’-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)(UV-360)、聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亚氨(944)和癸二酸双-2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯(770)中的一种或其任意多种的组合。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的婴儿推车的三角形受力结构部件专用合金材料的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤一：按配方中各组分质量分数比分别称取嵌段聚丙烯，高密度聚乙烯(HDPE)、聚苯乙烯(PS)、耐刮伤剂、抗氧剂、相容剂、填充剂；

步骤二：将嵌段聚丙烯，高密度聚乙烯(HDPE)、聚苯乙烯(PS)、耐刮伤剂、抗氧剂、相容剂、填充剂加入到高速搅拌机中，搅拌时间5min，搅拌速度为1480转/min，搅拌均匀，得到混合物；

步骤三：将步骤二所得的混合物通过主喂料装置加入到螺杆挤出机中，设置螺杆转述为400r/min，加工温度为200-220℃，真空压力＞0.06MPa，熔融混炼后挤出、拉条、切粒、包装。