CN105131420B - 等向低收缩聚丙烯树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种收缩率低且等向收缩性好的聚丙烯树脂及其制备方法。该树脂由一种聚丙烯树脂添加成核剂、润滑剂、吸酸剂等经混合造粒后获得。该产品具有密度低、收缩率低、等向收缩性好以及密度低的特点，可明显改善聚丙烯注塑制品易翘曲变形、组装难等问题，并在减轻制品重量方面可以起到有利的作用。本发明聚丙烯树脂的制备方法简单易行、易于实现。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料及其制备技术领域，具体涉及一种等向低收缩聚丙烯树脂及其制备方法。
背景技术
聚丙烯由于具有密度小、耐热性好、强度高、具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性等优点，目前已发展为除聚乙烯以外的第二大通用塑料。聚丙烯可广泛应用于包装、汽车、家电、日用品等各个领域，其应用已涉及到人类生产生活的各个领域。
聚丙烯一个主要的应用方向就是替代价格昂贵的工程塑料，但聚丙烯的收缩率通常在1.5％-2.5％之间，与某些工程塑料(如ABS0.4％-0.7％)相比要大得多，在应用于加工相对精密的部件时，受到了很大的限制，此时就需要在保持或提高聚丙烯原有性能的同时，有效地降低成型收缩率，从而更好的替代工程塑料的应用。
控制收缩率的手段研究较多，如加入矿物质、玻璃纤维、注塑工艺控制等，但是这些方法普遍存在的问题是，所得到的聚丙烯在注塑时与流道平行和垂直两个方向上的收缩率存在较大差异，以至造成注塑制品的翘曲变形，严重影响部件的组装、美观以及使用性能等；加入矿物质等还会大大增加树脂的密度和色泽，对产品的使用造成不利影响。如专利CN1256379C，新型超低收缩率聚丙烯材料，采用的就是加入云母、聚乙烯等进行混合的办法，但云母的加入使材料密度增加到1.22g/cm3，这对减轻汽车、家电、摩托车等自身的重量是不利的。
目前也有文献在改进等向收缩方面进行了研究。如CN102510877A聚烯烃系树脂组合物，通过加入一种特定的间苯二甲酸衍生物，获得了成型周期和机械特性优良、并且收缩率的各向异性较小的聚烯烃系树脂组合物，但通过研究和调研发现，单纯通过这种方法在降低收缩率方面没有明显的作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种收缩率低且等向收缩性好的聚丙烯树脂及其制备方法。
本发明所述的等向低收缩聚丙烯树脂，由如下重量份数的原料制成：
上述原料重量份数总计100份。
所述的聚丙烯树脂，其平行方向收缩率≤0.7％、垂直方向收缩率≤1.2％，优选韩国大林EC5084。
所述的成核剂为市购产品，主要成分具体为(1R,2S)-rel-1,2-环己烷二甲酸钙盐(1,2-CYCLOHEXANEDICARBOXYLIC ACID,CALCIUM SALT)。
所述的复合抗氧剂用量优选0.2份。复合抗氧剂具体为抗氧剂1010、168的复合物，两者复配质量比例为1:1。
所述的吸酸剂为市售的硬脂酸盐类，包括硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钠等，优选硬脂酸钙(Cast)。
所述的润滑剂为市售的单硬脂酸甘油酯、脂肪酸金属盐、脂肪酰胺或蜡等，优选单硬脂酸甘油酯类，最优选单甘酯GMS，化学名为单十八(烷)酸丙三醇酯。
所述的收缩率低且等向收缩率好的聚丙烯树脂的制备方法如下：
将以上各组分按比例称量后，经搅拌器充分搅拌混合，再经双螺杆挤出机混炼、挤出造粒，即可得到所述的聚丙烯树脂。其中高速搅拌3-5分钟，挤出机各区温度为170℃、180℃、200℃、220℃、230℃、210℃，螺杆转速为200-300rpm。
本发明的有益效果如下：
本发明通过同时使用一种聚丙烯树脂和一种成核剂，获得一种低收缩率、且同时横纵向收缩一致性好的聚丙烯树脂，从而大大减少翘曲变形现象的发生。与在普通PP中添加矿物质、或单纯控制等向收缩的技术相比，本发明收缩率可以达到更低、等向收缩性好，并且获得的产品密度更低。本发明所述树脂的制备方法简单易行、易于实现。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例中所采用的测试方法如下：
熔体质量流动速率：按GB/T3682-2000进行；
简支梁缺口冲击强度：按GB/T1043.1-2008测试，其中低温处理过程为-20℃放置2小时，常温处理过程为23℃放置24小时；
弯曲弹性模量：按GB/T9341-2008进行；
成型收缩率：按GB/T17037.4-2003测试，指的是试样成型后在16-24h内，试验室温度下测量的干燥的试样和模塑它的模具型腔之间的尺寸差异，试样为60x60x2mm的小方片，测试试样的长度l1和宽度b1以及模具型腔的长度l0和宽度b0，平行于熔体流动方向的模塑收缩率SMp，在试样宽度的中间测定；垂直于熔体流动方向的模塑收缩率SMn，在试样长度的中间测定，计算公式为：SMp＝100(l0-l1)l0/和SMn＝100(b0-b1)/b0。
实施例1-3
各个实施例具体组分及性能表征见表1。
对比例1-7
各个对比例具体组分及性能表征见表1、表2。
实施例和对比例中采用的原料为：
(1)聚丙烯树脂：平行方向收缩率≤0.7％、垂直方向收缩率≤1.2％；韩国大林聚丙烯EC5084。
(2)成核剂：为市购产品(1R,2S)-rel-1,2-环己烷二甲酸钙盐；
(3)复合抗氧剂：为抗氧剂1010、168的复合物，两者复配质量比例为1:1。
(4)吸酸剂：硬脂酸钙；
(5)润滑剂：单十八(烷)酸丙三醇酯(单甘酯GMS)。
(6)对比例中采用的聚丙烯树脂(常用)为熔体质量流动速率在10g/10min左右、乙烯含量为7％左右的普通抗冲共聚聚丙烯树脂，该树脂的收缩率较发明中使用的聚丙烯树脂收缩率高。对比例中采用的成核剂(常用)为有机磷酸盐类成核剂，具体牌号为na-11。发明中使用的成核剂的不同之处在于对收缩率和收缩率横纵向一致性的控制有独特之处。配方中的各组分联合使用可以获得本发明中的收缩率低且等向收缩的聚丙烯组合物。
表1实施例及对比例树脂组分及性能表征表
表2对比例树脂组分及性能表征表
通过以上数据可以看出，通过本发明的实施可以获得密度低、收缩率低且等向收缩性好的聚丙烯树脂。
Claims (8)
1.一种等向低收缩聚丙烯树脂，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：
聚丙烯树脂 99.3-99.82份
成核剂 0.02-0.1份
复合抗氧剂 0.1-0.4份
吸酸剂 0.03-0.1份
润滑剂 0.03-0.1份
上述原料重量份数总计100份；
原料中所述的聚丙烯树脂，平行方向收缩率≤0.7%、垂直方向收缩率≤1.2%；
所述的成核剂为(1R,2S)-rel-1,2-环己烷二甲酸钙盐。
2.根据权利要求1所述的等向低收缩聚丙烯树脂，其特征在于：所述的复合抗氧剂用量为0.2份，复合抗氧剂为抗氧剂1010、168的复合物，两者复配质量比例为1:1。
3.根据权利要求1所述的等向低收缩聚丙烯树脂，其特征在于：所述的吸酸剂为硬脂酸盐类。
4.根据权利要求3所述的等向低收缩聚丙烯树脂，其特征在于：所述的吸酸剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸钠。
5.根据权利要求1所述的等向低收缩聚丙烯树脂，其特征在于：所述的润滑剂为单硬脂酸甘油酯类、脂肪酸金属盐、脂肪酰胺或蜡。
6.根据权利要求5所述的等向低收缩聚丙烯树脂，其特征在于：所述的润滑剂为单硬脂酸甘油酯类。
7.根据权利要求6所述的等向低收缩聚丙烯树脂，其特征在于：所述的润滑剂为单十八（烷）酸丙三醇酯。
8.一种权利要求1-7任一所述的等向低收缩聚丙烯树脂的制备方法，其特征在于：将各组分称量后，经搅拌器充分搅拌混合，再经双螺杆挤出机混炼、挤出造粒，即可得到所述的聚丙烯树脂，其中，挤出机各区温度为170℃、180℃、200℃、220℃、230℃、210℃，螺杆转速为200-300rpm。
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