CN105367908A - 一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents

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丁正亚
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Abstract

本发明公开了一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，包含以下组分及其重量份：共聚聚丙烯树脂50-80份，高密度聚乙烯0-16份，增韧剂0-10份，填料0-30份，吸附剂0.05-4份，结晶成核剂0.05-0.5份，抗氧化剂0.1-1份，光稳定剂0.1-1份，润滑剂0.05-0.5份。与现有技术相比，通过本发明所生产的聚丙烯材料适合在高温下脱模，能提高生产节拍，并且具有良好的低散发性，减少对人体的伤害。

Description

一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
由于来源广泛、价格便宜、密度低和加工成型优良等优点，聚丙烯材料被广泛应用于各行各业，其改性品种十分丰富。其中，汽车行业的塑料零件绝大部分都由原来的ABS、PA等改成用聚丙烯材料来生产，前景十分广阔。随着汽车行业的高速发展，塑料零部件的产量越来越高，这就对下游零部件厂商的产出量提出更高的要求，很多厂商不得不因此耗巨资扩建厂房，造成大量的能源和物力浪费。而如果能够提高单个零部件的生产节拍，则能够较为良性的解决这个问题。本发明涉及的高温脱模就是提高零部件生产节拍的一个有效途径。
目前，提高零部件生产节拍大都从机械设备和工艺上入手，如改善螺杆的塑化性能、提高注塑机的冷却效率、降低注塑机开合模的时间等。其中日本在该方面的研究和应用较早，目前通过设备的改造已使生产节拍获得明显的改善。而对于从材料角度入手，改善材料，使其适合高温下脱模，从而缩短冷却时间，提高生产的节拍的研究甚少。所以，在这些一方面进行相关研究是十分有必要的。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，该材料适合在高温下脱模，能提高生产节拍，并且具有良好的低散发性，减少对人体的伤害。
本发明的另一个目的还在于提供了一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案实施如下：
本发明的一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，包含以下组分及其重量份:
上述的一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，其中，所述的共聚聚丙烯树脂的结晶温度大于128℃，结晶度大于43％。
上述的一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，其中，所述高密度聚乙烯的密度为0.95-0.96kg/m3；在190℃，2.16kg的测试条件下，所述高密度聚乙烯的熔融指数为1-15g/10min。
上述的一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，其中，所述增韧剂为乙烯和包含3-10个碳原子的α-烯烃的共聚物；在190℃，2.16kg的测试条件下，所述增韧剂的熔融指数为0.5-20g/10min。
上述的一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，其中，所述填料为滑石粉、碳酸钙、硅灰石或镁盐晶须。
上述的一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，其中，所述吸附剂为无机粉状分子筛。
上述的一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，其中，所述结晶成核剂为苯甲酸钠或磷酸酯盐类成核剂。
上述的一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，其中，所述抗氧剂为酚类、胺类、亚磷酸酯类和受阻酚类抗氧剂中的至少一种；
所述光稳定剂为受阻胺类、苯并三唑类、二苯甲酮类和三嗪苄叉丙二酸酯类光稳定剂中的至少一种；
所述润滑剂为酰胺类、硬脂酸类和脂肪酸及酯类润滑剂中的至少一种。
本发明还提供了一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按照以下组分及其重量份准备原材料：共聚聚丙烯树脂50-80份，高密度聚乙烯0-16份，增韧剂0-10份，填料0-30份，吸附剂0.05-4份，结晶成核剂0.05-0.5份，抗氧化剂0.1-1份，光稳定剂0.1-1份，润滑剂0.05-0.5份；
步骤2：将步骤1中的原材料放入高速搅拌机中混合，混合速度为600-1000转/分钟，混合时间为1-2min；
步骤3：将步骤2中混合后的原材料加入双螺杆挤出机，在180-230℃的温度下进行熔融共混、挤出造粒，最终获得产品。
本发明的有益效果如下：
1.通过采用高结晶共聚聚丙烯和加入成核剂的方法，大幅度改善聚丙烯材料的结晶温度、结晶度和结晶速率，使其在较高温度下就可获得加大结晶度，从而提高材料刚性，实现高温下良好脱模。使用本发明的材料，可以提高生产节拍，避免设备改造所需的巨额投入。
2.因汽车塑料零部件涉及内饰件，有散发性的要求，所以通过加入吸附剂，可制备获得低散发性聚丙烯材料；同时，由于塑料粒子生产过程中良好的脱挥效果，也可实现聚丙烯材料的低散发性。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1
将68.5份共聚聚丙烯树脂，8份高密度聚乙烯，5份增韧剂，17份滑石粉，无机粉状分子筛1.5份，结晶成核剂0.1份，受阻酚类抗氧化剂0.2份，亚磷酸酯类抗氧剂0.2份，受阻酚类光稳定剂0.3份，硬脂酸类润滑剂0.2份。
将上述原材料放入高速搅拌机中混合，混合速度为600-1000转/分钟，混合时间为1-2min。
将上述混合后的原材料加入双螺杆挤出机，在180-230℃的温度下进行熔融共混、挤出造粒，最终获得产品。
实施例2
将70份共聚聚丙烯树脂，4份高密度聚乙烯，7份增韧剂，17份滑石粉，无机粉状分子筛2份，结晶成核剂0.2份，受阻酚类抗氧化剂0.2份，亚磷酸酯类抗氧剂0.2份，受阻酚类光稳定剂0.3份，硬脂酸类润滑剂0.3份。
将上述原材料放入高速搅拌机中混合，混合速度为600-1000转/分钟，混合时间为1-2min。
将上述混合后的原材料加入双螺杆挤出机，在180-230℃的温度下进行熔融共混、挤出造粒，最终获得产品。
实施例3
将62.2份共聚聚丙烯树脂，8份高密度聚乙烯，6份增韧剂，22份滑石粉，无机粉状分子筛1.8份，结晶成核剂0.15份，受阻酚类抗氧化剂0.2份，亚磷酸酯类抗氧剂0.2份，受阻酚类光稳定剂0.3份，硬脂酸类润滑剂0.3份。
将上述原材料放入高速搅拌机中混合，混合速度为600-1000转/分钟，混合时间为1-2min。
将上述混合后的原材料加入双螺杆挤出机，在180-230℃的温度下进行熔融共混、挤出造粒，最终获得产品。
实施例4
将73.5份共聚聚丙烯树脂，8份增韧剂，17份滑石粉，无机粉状分子筛1.5份，结晶成核剂0.25份，受阻酚类抗氧化剂0.2份，亚磷酸酯类抗氧剂0.2份，受阻酚类光稳定剂0.3份，硬脂酸类润滑剂0.3份。
将上述原材料放入高速搅拌机中混合，混合速度为600-1000转/分钟，混合时间为1-2min。
将上述混合后的原材料加入双螺杆挤出机，在180-230℃的温度下进行熔融共混、挤出造粒，最终获得产品。
实施例5
将55.5份共聚聚丙烯树脂，8份高密度聚乙烯，8份增韧剂，25份滑石粉，无机粉状分子筛3.4份，结晶成核剂0.1份，受阻酚类抗氧化剂0.2份，亚磷酸酯类抗氧剂0.2份，受阻酚类光稳定剂0.3份，硬脂酸类润滑剂0.3份。
将上述原材料放入高速搅拌机中混合，混合速度为600-1000转/分钟，混合时间为1-2min。
将上述混合后的原材料加入双螺杆挤出机，在180-230℃的温度下进行熔融共混、挤出造粒，最终获得产品。
实施例6
将56份共聚聚丙烯树脂，13份高密度聚乙烯，5份增韧剂，23份滑石粉，无机粉状分子筛3份，结晶成核剂0.15份，受阻酚类抗氧化剂0.2份，亚磷酸酯类抗氧剂0.2份，受阻酚类光稳定剂0.3份，硬脂酸类润滑剂0.3份。
将上述原材料放入高速搅拌机中混合，混合速度为600-1000转/分钟，混合时间为1-2min。
将上述混合后的原材料加入双螺杆挤出机，在180-230℃的温度下进行熔融共混、挤出造粒，最终获得产品。
将上述实施例1-6制得的产品在某车型的门板上试制，考察在制件外观合格的基础上，可达到的最高脱膜温度，具体的测试的项目和测试的结果如下表所示。
从上表结果可以看出，本发明以共聚聚丙烯、高密度聚乙烯、增韧剂、填料、吸附剂、结晶成核剂等原材料，成功制备了适合于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，该材料具有优异的高温刚性和结晶性能，足以在高达110-120的温度下脱模，这较常规的80℃左右的脱模温度提高了30-40℃，冷却时间缩短了40％-50％，较大幅度提高了生产节拍。并且该材料生产的零件具有良好的低散发特性，在汽车内外饰零部件上都具有广泛的应用前景。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (9)

1.一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，其特征在于,包含以下组分及其重量份:
2.如权利要求1所述的一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，其特征在于，所述的共聚聚丙烯树脂的结晶温度大于128℃，结晶度大于43％。
3.如权利要求1所述的一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，其特征在于，所述高密度聚乙烯的密度为0.95-0.96kg/m3；在190℃，2.16kg的测试条件下，所述高密度聚乙烯的熔融指数为1-15g/10min。
4.如权利要求1所述的一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯和包含3-10个碳原子的α-烯烃的共聚物；在190℃，2.16kg的测试条件下，所述增韧剂的熔融指数为0.5-20g/10min。
5.如权利要求1所述的一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，其特征在于，所述填料为滑石粉、碳酸钙、硅灰石或镁盐晶须。
6.如权利要求1所述的一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，其特征在于，所述吸附剂为无机粉状分子筛。
7.如权利要求1所述的一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，其特征在于，所述结晶成核剂为苯甲酸钠或磷酸酯盐类成核剂。
8.如权利要求1所述的一种适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料，其特征在于，所述抗氧剂为酚类、胺类、亚磷酸酯类和受阻酚类抗氧剂中的至少一种；
所述光稳定剂为受阻胺类、苯并三唑类、二苯甲酮类和三嗪苄叉丙二酸酯类光稳定剂中的至少一种；
所述润滑剂为酰胺类、硬脂酸类和脂肪酸及酯类润滑剂中的至少一种。
9.一种如权利要求1所述的适用于高温脱模的低散发性聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：按照以下组分及其重量份准备原材料：共聚聚丙烯树脂50-80份，高密度聚乙烯0-16份，增韧剂0-10份，填料0-30份，吸附剂0.05-4份，结晶成核剂0.05-0.5份，抗氧化剂0.1-1份，光稳定剂0.1-1份，润滑剂0.05-0.5份；
步骤2：将步骤1中的原材料放入高速搅拌机中混合，混合速度为600-1000转/分钟，混合时间为1-2min；
步骤3：将步骤2中混合后的原材料加入双螺杆挤出机，在180-230℃的温度下进行熔融共混、挤出造粒，最终获得产品。
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