CN105482256A - 一种低缩痕聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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周明
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Abstract

本发明公开了一种低缩痕聚丙烯复合材料，由包括以下组分的原料制备而成，各组分按质量百分比计：聚丙烯50-75%，丁苯透明抗冲树脂5-20%，粘度改性剂5-20%，纳米填料10-25%，助剂1-5%，所述粘度改性剂为硅酮母粒和脂肪酸酰胺类润滑剂的混合物，所述硅酮母粒与脂肪酸酰胺类润滑剂的质量比为3:0.5-2，所述硅酮母粒中硅酮含量为50-75%。本发明的产品和制备方法使得产品抗缩痕性能优异，产品外观质量突出，能够满足对外观要求更高的家用电器、汽车等外观产品中。

Description

一种低缩痕聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种低缩痕聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯树脂作为一种环境友好型的材料，其使用范围正在迅速扩大。然而由于聚丙烯材料在注塑成型后冷却固化速度慢，在制件中存在厚度变化的位置，易出现缩痕现象，缩痕是指在制件表面形成的局部凹陷，缩痕经常产生在局部壁厚较大的区域、筋或突起物的背面，是由制件厚壁部分在冷却时没有得到足够的补偿而产生的。这种表面缺陷严重影响制品的外观美观程度，并且在喷涂后仍然可见，极大限制了聚丙烯材料在外观部件中的使用。
研究表明，缩痕的形成除了与产品设计、模具设计、成型工艺等有关外，还与材料本身有很大关系，首先，结晶材料相对于无定型材料而言更容易产生缩痕，因为结晶材料从熔融状态至室温的过程中，分子链有序排布形成晶体。聚丙烯材料属结晶性材料，并且本身收缩率大，所以很容易产生缩痕，其次，材料的粘度和填充添加物等对缩痕的产应也有非常大的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低缩痕聚丙烯复合材料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种低缩痕聚丙烯复合材料，由包括以下组分的原料制备而成，各组分按质量百分比计：聚丙烯50-75%，丁苯透明抗冲树脂5-20%，粘度改性剂5-20%，纳米填料10-25%，助剂1-5%，所述粘度改性剂为硅酮母粒和脂肪酸酰胺类润滑剂的混合物，所述硅酮母粒与脂肪酸酰胺类润滑剂的质量比为3:0.5-2，所述硅酮母粒中硅酮含量为50-75%。
优选地，所述聚丙烯为等规均聚聚丙烯，所述等规均聚聚丙烯的熔融指数为1-30g/10min（230℃，2.16kg），等规指数大于95%。
优选地，所述纳米填料为纳米级云母粉、滑石粉、海泡石、硅藻土中的一种。
优选地，所述纳米级填料为尺寸为50-300nm。
优选地，所述助剂为相容剂、抗氧剂、耐霉菌剂中的一种以上。
一种上述低缩痕聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按权利要求1中所示比例称取除粘度改性剂以外的其他各组分，混合均匀，得混合物；
（2）将步骤（1）中所得混合物从喂料口加入双螺杆挤出机，螺杆转速为300-800r/min，温度为220-250℃，挤出造粒，得半成品；
（3）按比例称取粘度改性剂，混合搅拌均匀后连同上述半成品熔融共混得低缩痕聚丙烯复合材料。
本发明所达到的有益效果：
（1）K树脂（即丁苯透明抗冲树脂）透明性好，韧性强，它的添加使聚丙烯材料获得更好的光泽度，且耐磨性好，在纳米填料的配合下能够增加制件表层强度，抵抗一定的收缩应力，从而使制件不容易产生缩痕；
（2）粘度改性剂主要从流动性角度对材料进行改性，合适的流动性能够降低阻力，提高保压补缩效果，改善制件的缩痕，硅酮母粒和脂肪酸酰胺类润滑剂以合适的比例配合使用能对材料的粘度进行更好的调节，材料也因此获得更高的表面质量；
（3）本发明的产品和制备方法使得产品抗缩痕性能优异，产品外观质量突出，能够满足对外观要求更高的家用电器、汽车等外观产品中。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明材料的制备方法用本领域公知的其他制备方法也能获得较优异的抗缩痕改性产品，但使用本发明的方法效果最佳。
实施例1-4
实施例1-4的原料配方见表1，所用聚丙烯为等规均聚聚丙烯，该等规均聚聚丙烯的熔融指数为1-30g/10min（230℃，2.16kg），等规指数大于95%，纳米填料为纳米级云母粉、滑石粉、海泡石、硅藻土中的一种，助剂为相容剂、抗氧剂和耐霉菌剂。硅酮母粒中硅酮含量为50-75%。其制备方法包括以下步骤：（1）按表1中各组分配方称取除粘度改性剂以外的其他各组分，混合均匀，得混合物；
（2）将步骤（1）中所得混合物从喂料口加入双螺杆挤出机，螺杆转速为300-800r/min，温度为220-250℃，挤出造粒，得半成品；
（3）按比例称取粘度改性剂，混合搅拌均匀后连同上述半成品熔融共混得低缩痕聚丙烯复合材料。
对比例1-3
对比例1-3中各组分配方见表1，制备方法均通实施例2，其中，对比例1与实施例2的区别在于未添加K树脂，对比例2与实施例2的区别在于粘度改性剂中未添加硅酮母粒，对比例3与实施例2的区别在于粘度改性剂中使用低分子树脂类润滑剂（如低密度聚乙烯）代替脂肪酸酰胺类润滑剂。
表1实施例和对比例中各组分配方（均为质量百分比）
性能测试：
实施例1-4及对比例1-3的性能测试结果件表2，其中，弯曲性能按照GB/T9341-2008测试；悬臂梁缺口冲击强度按照GB/T1043-2008测试；收缩痕测试采用仪器为：台阶仪，测试条件为：扫描宽度：10mm，扫描速度：0.03mm/s，设定范围：100um。
表2实施例和对比例性能测试结果
测试项目 单位 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1 对比例2 对比例3
弯曲强度 MPa 95.1 118.7 102.3 110.2 86.1 90.2 101.3
弯曲弹性模量 MPa 3186 4892.1 3561 3986 2987 3010 3510
悬臂梁缺口冲击强度23℃ kJ/m2 20.1 28.1 21.6 25.1 18.1 23.2 22.2
缩痕深度 μm 3.6 2.8 3.1 3.5 5.1 6.4 7.5
由表2可看出，由本发明配方及制备方法获得的产品缩痕深度明显得到改善，实施例1-4的样品外观表面目测的缩痕都非常浅，几乎看不到，经对比发现，与市售商品相比本发明的聚丙烯产品外观质量更高，本发明K树脂、粘度改性剂的添加对材料抗缩痕性能均有很大影响。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种低缩痕聚丙烯复合材料，其特征在于，由包括以下组分的原料制备而成，各组分按质量百分比计：聚丙烯50-75%，丁苯透明抗冲树脂5-20%，粘度改性剂5-20%，纳米填料10-25%，助剂1-5%，所述粘度改性剂为硅酮母粒和脂肪酸酰胺类润滑剂的混合物，所述硅酮母粒与脂肪酸酰胺类润滑剂的质量比为3:0.5-2，所述硅酮母粒中硅酮含量为50-75%。
2.根据权利要求1所述的一种低缩痕聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯为等规均聚聚丙烯，所述等规均聚聚丙烯的熔融指数为1-30g/10min（230℃，2.16kg），等规指数大于95%。
3.根据权利要求1或2所述的一种低缩痕聚丙烯复合材料，其特征在于，所述纳米填料为纳米级云母粉、滑石粉、海泡石、硅藻土中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的一种低缩痕聚丙烯复合材料，其特征在于，所述纳米级填料为尺寸为50-300nm。
5.根据权利要求4所述的一种低缩痕聚丙烯复合材料，其特征在于，所述助剂为相容剂、抗氧剂、耐霉菌剂中的一种以上。
6.一种如权利要求1所述低缩痕聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按权利要求1中所示比例称取除粘度改性剂以外的其他各组分，混合均匀，得混合物；
（2）将步骤（1）中所得混合物从喂料口加入双螺杆挤出机，螺杆转速为300-800r/min，温度为220-250℃，挤出造粒，得半成品；
（3）按比例称取粘度改性剂，混合搅拌均匀后连同上述半成品熔融共混得低缩痕聚丙烯复合材料。
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