CN106750922A - 一种耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料及其制备方法，所述耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料，包括有以下原料：PP树脂60～85％、弹性体6～20％、PE树脂5～15％、相容剂0～4％、无机填料0～5％、抗氧剂0.2～0.8％、加工助剂0.8～1.5％。该耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料，具备低成本、高抗冲、耐应力发白且兼具高回弹性的特点，能够满足不同规格的拉杆箱、旅行包、快递箱等户外使用的要求。

Description

一种耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料及其制备 方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯树脂(PP)综合性能优良，广泛应用于汽车、家电、包装、建材、日用品等领域。然而在加工或使用中，PP材料会受到各种应力作用(拉伸、剪切、冲击等)时，很容易产生应力发白现象，从而影响了制品的性能与美观度。当成型为较大制件(如行李箱)，在受到外力作用时，我们除了尽可能减少材料的应力发白现象，还需要使其保持较高的回弹性，能够快速恢复到原来的尺寸，从而保证物品原有的功能和使用价值。
现有技术下单一的PP树脂已经不能满足耐应力发白和高回弹性的要求。均聚PP和无规共聚PP虽然可以大幅降低应力发白，但是其较低的冲击韧性容易使制件发生破裂，回弹性差；嵌段共聚PP中乙烯组分的加入虽然赋予了材料高抗冲性，但是也恶化了应力发白现象。现在市场上普遍流行的拉杆箱(行李箱)材料主要以PC/ABS合金为主，虽然该基材具备很高的抗冲性、耐弯折以及高的回弹性，但是其成本价格偏高，并且需要在较高的注塑温度下(250～280℃)成型，不良品率也大大增加。为了克服这一问题，我们对成本低廉的PP原料树脂进行了重新的设计和混配加工，综合利用了弹性体的高韧性、聚乙烯的高回弹性以及纳米填料对应力发白的抵消作用，得到了一种耐应力发白、高回弹改性、综合性能优异的聚丙烯复合材料。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺点，本发明人积累多年从事本领域工作的经验，经过反复研究论证，终得本发明的产生，本发明旨在提供一种耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料及其制备方法，以满足客户越来越高的使用需求。
本发明采用的技术方案是：一种耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料，包括有以下按照重量百分比计的原料：(1)PP树脂60～85％；(2)弹性体6～20％；(3)PE树脂5～15％；(4)相容剂0～4％；(5)无机填料0～5％；(6)抗氧剂0.2～0.8％；(7)加工助剂0.8～1.5％；(8)。
所述的PP树脂为均聚PP和嵌段共聚PP的混合物，重量比为2～3:1～3。均聚PP树脂优选为茂名石化的高结晶PP树脂PPH-MM20-S，共聚PP优选为中海油壳牌的EP548R，优选比例为2～3:2。
所述的弹性体为POE(乙烯)或PBE(丙烯基)，优选为埃克森美孚的威达美VM6202。
所述PE树脂为HDPE、LLDPE中的一种或其混合物组成，优选为茂名石化的PE-LM2720A和兰州石化的5000S。
所述相容剂为马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯的接枝物，其接枝率为0.6～1.2％，优选为阿科玛的CA100，接枝率为0.8％。
所述无机填料为金属氧化物、滑石粉、活化钙中一种或其混合物组成，优选纳米级活化钙。
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂DSTP中一种或其混合物，优选为1010:168＝1:2。
所述加工助剂为EBS、改性乙撑双硬脂酰胺(TAF)、聚乙烯蜡或硅酮粉中的一种或其混合物，优选为EBS。
所述其它为紫外线吸收剂、光稳定剂的一种或其混合物，优选为光稳定剂。
本发明的耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料采用合金方式选取了合适的组分比、相容剂与加工助剂，具备成本低、成型工艺简单的特点，高抗冲耐撞击、耐应力发白且兼具高回弹性，能够满足不同规格的拉杆箱、旅行包、快递箱等户外使用的要求。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步说明，实施例不对本发明构成任何形式的限制。
下面实施例中所使用的均聚高结晶聚丙烯为PPH-MM20-S，嵌段共聚聚丙烯为EP548R，熔体流动速率在230℃/2.16kg条件下分别测得为21g/10min和25g/10min；弹性体为威达美的6202，熔体流动速率在230℃/2.16kg条件下分别测得为18g/10min；PE树脂分别为5000S(HDPE)和LM2720A(LLDPE)，熔体流动速率在230℃/2.16kg条件下分别测得为3.0g/10min和28g/10min；相容剂为马来酸酐接枝PP阿科玛的CA100；抗氧剂为1010与168的混合物(重量比1:2)；加工助剂为EBS；光稳定剂为台湾奇钛的388PP5。
按照表1中的各实施例的原料配方方案按重量分数进行称量，将各组分原料按比例加入到高速混合机中，混合均匀，备用；将混匀之后的物料在双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出机分为9个区，PP树脂、POE树脂、PE树脂、相容剂、无机填料、抗氧剂和加工助剂从1区加入；经熔融挤出，然后经过水冷后，由切粒机切成长度为2-5mm的粒子，得到耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料。其中，各区加工温度依次为90℃，155℃，165℃，170℃，180℃，180℃，190℃，195℃，200℃，主机转速为410rpm，真空度为0.2MPa。挤出造粒之后的粒子进行重新干燥之后，进行注塑，制备出测试力学性能的样板或样条。各实施例的测试标准及测试结果如表2所示。
表1各实施例所用原料及重量(kg)
表2各实施例所得产品性能测试结果
综合表2可以看出，本发明的耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料具备了低比重、高流动、刚韧并重的特点，并且应力发白问题得到有效改善，回弹性突出。以上实施例是本发明的较佳实施方案，凡依本发明技术方案所作出的改变，所产生的功能作用未能超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料，其特征在于，包括有以下重量百分数的各组分：
2.如权利要求1所述的耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的PP树脂为均聚PP和嵌段共聚PP的混合物，重量比为2～3:1～2。均聚PP为高结晶树脂，共聚PP为嵌段共聚树脂，熔指大于20g/10min。
3.如权利要求2所述的耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的弹性体为POE(乙烯-辛烯共聚物)或PBE(丙烯基共聚物)。
4.如权利要求3所述的耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述PE树脂为HDPE、LLDPE中的一种或其混合物组成。
5.如权利要求4所述的耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯的接枝物，其接枝率为0.6～1.2％。
6.如权利要求5所述的耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述无机填料为金属氧化物、滑石粉、活化钙中一种或其混合物组成。
7.如权利要求6所述的耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂DSTP中一种或其混合物。
8.如权利要求7所述的耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述加工助剂为EBS、改性乙撑双硬脂酰胺(TAF)、聚乙烯蜡或硅酮粉中的一种或其混合物。
9.如权利要求8所述的耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述其它为紫外线吸收剂、光稳定剂中的一种或其混合物。
10.一种制备如权利要求1-9任何一项所述的耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料处理及混合
将PP树脂、弹性体、PE树脂、相容剂、无机填料、抗氧剂、加工助剂等原料在混料机中混合3～5分钟，充分搅拌使各组分均匀分散；
(2)熔融挤出
将混合好的物料在双螺杆挤出机上挤出造粒，调节主机转速和喂料频率，保持一定的真空度，熔融挤出温度在90～200℃之间，主机转速为390～450rpm；
(3)造粒及后处理
对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过强磁、包装得到成品。
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