CN106279966A - 一种易于模压皮纹的聚烯烃复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种易于模压皮纹的聚烯烃复合材料及其制备方法，其是由聚烯烃树脂、聚氟类树脂、无机填料、相容剂、抗氧剂、偶联剂、润滑剂、成核剂经混合、挤出造粒制成。本发明制备的聚烯烃复合材料能在不改变材料力学性能和模压工艺的情况下很好的解决聚烯烃材料压纹后表面纹理反弹的问题；故可以用于模压皮纹，尤其适合模压细小繁多皮纹板，且模压过程中皮纹容易定型，所得模压皮纹板纹理清晰、饱满，提高制品的外观与使用范围。

Description

一种易于模压皮纹的聚烯烃复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种易于模压皮纹的聚烯烃复合材料及其制备方法。
背景技术
平面结构大制件、强度高、成型周期短的制品通常采用模压成型的办法。模压聚烯烃板材由于外观的需要，表面经常有一些细小繁多的纹路，材料经挤出模压成型冷却后，由于聚烯烃材料的蠕变，表面的细小纹路往往变得不清晰，表面纹理反弹，形成制品表观不良，影响使用效果。
目前常用的解决方案是提高模压温度、增大模压压力或延长模压时间来使制品表面纹路清晰。这些方案均是通过调整模压工艺来解决的，但在现实中，这些方案往往会破坏模具接触部分的聚烯烃分子链，降低了制品的使用年限，并且压出的皮纹纹理死板，而且一味的升温加压也会对模压机的使用寿命产生影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种易于模压皮纹的聚烯烃复合材料及其制备方法，使其能在不改变材料力学性能和模压工艺的情况下很好的解决聚烯烃材料压纹后表面纹理反弹的问题。
本发明的技术方案如下：
一种易于模压皮纹的聚烯烃复合材料及其制备方法，该材料由以下组分按重量份数制备而成：
所述的聚烯烃树脂为聚丙烯。
所述的聚氟类树脂是聚偏氟乙烯(简称PVDF)或聚四氟乙烯(简称PTFE)中的一种或两种，且所述聚氟类树脂的分子量大于60万。
所述的无机填料为滑石粉、碳酸钙、碳酸钙晶须、硅灰石、高岭土、蒙脱土、重晶石、云母中的至少一种。
所述的相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、三元乙丙橡胶接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
所述的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称抗氧剂1010)、亚磷酸三(2·4-二叔丁基苯基)酯(简称抗氧剂168)或硫代二丙酸双十八醇酯(简称抗氧剂DSTDP)中的至少两种。
所述的偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯(简称NDZ-201)、硅烷偶联剂γ―氨丙基三乙氧基硅烷(简称KH-550)中的至少一种。
所述的润滑剂为硬脂酸钙、亚乙基二硬脂酸胺(简称EBS)中的至少一种。
所述的成核剂为山梨醇类成核剂和芳基磷酸酯盐类成核剂中的至少一种。
上述易于模压皮纹的聚烯烃复合材料的制备方法，按配比，将聚烯烃树脂、聚氟类树脂、无机填料、相容剂、抗氧剂、偶联剂、润滑剂、成核剂加入温度为60-70℃的混合机中进行混合5-15min，然后经挤出机熔融挤出、造粒即得；所述挤出机各区温度为180-195℃、190-205℃、200-215℃、200-215℃、200-215℃、210-225℃。
本发明的优点在于：
1、本发明制备的聚烯烃复合材料能在不改变材料力学性能和模压工艺的情况下很好的解决聚烯烃材料压纹后表面纹理反弹的问题。
2、聚合物的粘弹性决定了成型后的高分子材料会有蠕变，聚烯烃树脂由于分子链柔性较大，蠕变较明显，压纹后出现表面纹理反弹现象。分子量较高的聚氟类树脂由于空间位阻效应较大，抗蠕变性能好，再将其对聚烯烃树脂进行改性，很好的解决了复合材料压纹后表面纹理反弹的问题。
3、本发明还加入了偶联剂和成核剂，在加工成型过程中使线性聚合物发生交联和提高材料的结晶度，从而也导致改性后的聚烯烃树脂蠕变较小，也能解决聚烯烃复合材料压纹后表面纹理反弹的问题。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
成核剂选用2,2,-亚甲基双(4.6-二叔丁基苯基)磷酸钠(简称成核剂NA-11)、二亚(3,4-二甲基)苄基山梨糖醇(简称成核剂DMDBS)。
实施例1
(1)按表1中给出的比例称取各组分原料；
(2)在60℃下，在高混机中混合5min，将上述原料混合均匀；
(3)在双螺杆挤出机挤出得到的混合物。其中挤出机各段挤出温度分别设定为195℃、205℃、215℃、215℃、215℃、225℃。测试结果见表2。
实施例2
(1)按表1中给出的比例称取各组分原料；
(2)在70℃下，在高混机中混合10min，将上述原料混合均匀；
(3)在双螺杆挤出机挤出得到的混合物。其中挤出机各段挤出温度分别设定为180℃、190℃、200℃、200℃、200℃、210℃。测试结果见表2。
实施例3
(1)按表1中给出的比例称取各组分原料；
(2)在70℃下，在高混机中混合15分钟，将上述原料混合均匀；
(3)在双螺杆挤出机挤出得到的混合物。其中挤出机各段挤出温度分别设定为190℃、200℃、205℃、205℃、210℃、220℃。测试结果见表2。
实施例4
(1)按表1中给出的比例称取各组分原料；
(2)在60℃下，在高混机中混合15分钟，将上述原料混合均匀；
(3)在双螺杆挤出机挤出得到的混合物。其中挤出机各段挤出温度分别设定为195℃、205℃、205℃、210℃、215℃、220℃。测试结果见表2。
实施例5
(1)按表1中给出的比例称取各组分原料；
(2)在65℃下，在高混机中混合10分钟，将上述原料混合均匀；
(3)在双螺杆挤出机挤出得到的混合物。其中挤出机各段挤出温度分别设定为185℃、205℃、205℃、210℃、210℃、220℃。测试结果见表2。
实施例6
(1)按表1中给出的比例称取各组分原料；
(2)在60℃下，在高混机中混合15分钟，将上述原料混合均匀；
(3)在双螺杆挤出机挤出得到的混合物。其中挤出机各段挤出温度分别设定为195℃、205℃、205℃、210℃、210℃、220℃。测试结果见表2。
表1实施例1～6的组分与配比(以下实施例均按重量份数计)
组分 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
PP 70 75 60 80 85 65
PVDF 0.5 0 1 3 1 3
PTFE 0 0.5 1 0 1 0
滑石粉 25 20 35 15 0 10
碳酸钙 0 0 0 0 10 20
相容剂PP-g-MAH 0.5 0.5 1 3 2 1.5
抗氧剂1010 0.05 0.1 0.1 0.2 0.3 0.1
抗氧剂168 0.05 0.2 0.2 0.5 0.2 0.4
硬脂酸钙 0 0.1 0 0 0.3 0.5
EBS 0.3 0.2 0.5 0.1 0.2 0
偶联剂KH550 0.15 0.15 0.1 0.5 0.1 0
偶联剂NDZ-201 0 0.1 0 0 0.1 0.2
成核剂NA-11 0.1 0.15 0.2 0.1 0 0.15
成核剂DMDBS 0 0 0 0.2 0.2 0
将未改性的聚丙烯(PP)作为对比例，则实施例1-6与对比例的材料性能如下表2所示：
表2：材料性能对
表2中将本发明实施例1-4制备的复合材料与聚丙烯(PP)的性能相比较可知：未改性的聚丙烯(PP)的收缩率和压缩蠕变应变分别是1.8％和1.1％，而改性后的复合材料收缩率为0.5-0.9％、压缩蠕变应变为0.3-0.5％，均小于改性前的PP材料，所以本发明制备的复合材料是一款定型较好的材料，表面纹理不反弹，形成的制品表观良好，并已在多家模压企业得到验证。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种易于模压皮纹的聚烯烃复合材料，其特征在于，该材料由以下组分按重量份数制备而成：
聚烯烃树脂 60～85，
聚氟类树脂 0.5～3，
无机填料 10～30，
相容剂 0.5～3，
抗氧剂 0.1～0.5，
偶联剂 0.1～0.5，
润滑剂 0.1～0.5，
成核剂 0.1～0.3。
2.根据权利要求1所述的一种易于模压皮纹的聚烯烃复合材料，其特征在于：所述的聚烯烃树脂为聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的一种易于模压皮纹的聚烯烃复合材料，其特征在于：所述的聚氟类树脂是聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯中的一种或两种，且所述聚氟类树脂的分子量大于60万。
4.根据权利要求1所述的一种易于模压皮纹的聚烯烃复合材料，其特征在于：所述的无机填料为滑石粉、碳酸钙中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种易于模压皮纹的聚烯烃复合材料，其特征在于：所述的相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐。
6.根据权利要求1所述的一种易于模压皮纹的聚烯烃复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三（2·4-二叔丁基苯基）酯或硫代二丙酸双十八醇酯中的至少两种。
7.根据权利要求1所述的一种易于模压皮纹的聚烯烃复合材料，其特征在于：所述的偶联剂为异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯、硅烷偶联剂γ―氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种易于模压皮纹的聚烯烃复合材料，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸钙、亚乙基二硬脂酸胺中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种易于模压皮纹的聚烯烃复合材料，其特征在于，所述的成核剂为山梨醇类成核剂和芳基磷酸酯盐类成核剂中的至少一种。
10.一种制备如权利1-9中任一项所述的易于模压皮纹的聚烯烃复合材料的方法，其特征在于：按配比，将聚烯烃树脂、聚氟类树脂、无机填料、相容剂、抗氧剂、偶联剂、润滑剂、成核剂加入温度为60-70℃的混合机中进行混合5-15min，然后经挤出机熔融挤出、造粒即得；所述挤出机各区温度为180-195℃、190-205℃、200-215℃、200-215℃、200-215℃、210-225℃。
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