CN106905610A - 一种应用于聚丙烯的耐划伤剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子技术领域，具体为一种应用于聚丙烯的耐划伤剂的制备方法，本应用于聚丙烯的耐划伤剂的制备方法采用乙烯‑丙烯酸乙酯共聚物、油酸酰胺、羟基酚类缩水甘油醚型环氧树脂、光稳定剂(UV‑770)和受阻酚类抗氧剂按一定重量份的比例混合，利用各组分的性质，采用双螺杆挤出机在加热和加压条件下进行造粒，并进行一些后处理得到性能优良的耐划伤剂，可以提高使用本发明制作的耐划伤剂的聚丙烯有很好的成型效果、较好的韧性和强度，另外添加光稳定剂可以延长聚丙烯制品使用寿命，本发明工艺简单、成本低、材料损耗率低，流程步骤少，可控性强。

Description

一种应用于聚丙烯的耐划伤剂的制备方法
技术领域
本发明涉及高分子技术领域，具体为一种应用于聚丙烯的耐划伤剂的制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP料)由于合成方法简单，相对密度小，仅为0.89-0.91，价格低廉，有良好的物理力学性能与加工性能，具有较高的耐热性，连续使用温度可达110-120℃，化学性能好，几乎不吸水，与绝大多数化学药品不反应,质地纯净，无毒性,电绝缘性好,被广泛的用于汽车、家用电器、塑料管材、高透材料、童车、儿童用品以及玩具上，是世界五大通用塑料材料之一。
由于聚丙烯(PP)韧性低及抗蠕性差、成型收缩率大、尺寸稳定性不好；聚丙烯一般不耐划伤，其表面容易碰撞、摩擦而被划伤影响其美观，这大大限制了聚丙烯的使用范围，
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种应用于聚丙烯的耐划伤剂的制备方法，该制备方法工艺简单、不仅使聚丙烯更具耐划伤，而且制备成本较低。
为了实现上述目的，本发明一种应用于聚丙烯的耐划伤剂的制备方法技术方案如下：
所述耐划伤剂是由下述重量份的原料制成：乙烯-丙烯酸乙酯共聚物60-65份、油酸酰胺20-25份、羟基酚类缩水甘油醚型环氧树脂10-13份、光稳定剂(UV-770)2-5份、受阻酚类抗氧剂2-5份。
所述耐划伤剂的制备方法包括以下步骤：
M1：按权利要求1所述的重量份称取原料，将乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、油酸酰胺、羟基酚类缩水甘油醚型环氧树脂、光稳定剂(UV-770)、受阻酚类抗氧剂混合在同一容器中，采用高混机混合。
M2：将M1中所得到的混合物料投入到双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的温度区域分为加温、恒温、保温三个区域，且所述温度区域包含10个温度参数点，所述依次设置为60、70、90、110、130、130、130、130、130、130，设置所述双螺杆挤出机的主机转速为450-550转/分，所述双螺杆挤出机的熔体压力为1.9-2.1Mpa，所述双螺杆挤出机的出口压力为4-10MPa，最后经双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒，得到粒料。
M3：将M2所得的粒料置于烘箱中，烘干温度为85-95摄氏度，并持续2个小时，即可得到耐划伤剂。
优选的，M1中的所述高混机混合时间至少为15分钟。
优选的，所述羟基酚类缩水甘油醚型环氧树脂具体为间苯二酚型环氧树脂、间苯二酚-甲醛型环氧树脂、四酚基乙烷型环氧树脂或三羟苯基甲烷型环氧树脂。
优选的，所述光稳定剂770((UV-770)具体分子式C28H50N2O4。
优选的，所述受阻酚类抗氧剂具体为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)硫醚或四〔β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明专利采用乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、油酸酰胺、羟基酚类缩水甘油醚型环氧树脂、光稳定剂(UV-770)和受阻酚类抗氧剂的混合，利用各组分的性质，采用双螺杆挤出机在加热和加压条件下进行造粒，并进行一些后处理得到性能优良的耐划伤剂，将得到的耐划伤剂颗粒和聚丙烯材料混合加工即可得到耐划伤性能良好的材料，本发明采用工艺简单、成本低、材料损耗率低，流程步骤较少，可控性强。
附图说明
图1为本发明的测试结果图Ⅰ；
图2为本发明的测试结果图Ⅱ；
图3为本发明的耐划伤性能与耐划伤剂质量分数关系示意图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1.
称取乙烯-丙烯酸乙酯共聚物60份、油酸酰胺20份、间苯二酚型环氧树脂10份、光稳定剂(UV-770)2份、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚2份，利用高混机高速混合15分钟，将所得物料投入到双螺杆挤出机中，并设定双螺杆挤出机加温、恒温、保温三个区域内的10个温度参考点温度依次为60、70、90、110、130、130、130、130、130、130摄氏度，设置双螺杆挤出机的主机转速为450转/分，熔体压力为1.9Mpa，出口压力为4MPa，进行挤出造粒，冷却、切粒，得到粒料，收集粒料并置于烘箱中，设定烘干温度为85摄氏度，持续时间为2小时，得到一种聚丙烯的耐划伤剂，利用乙烯-丙烯酸乙酯共聚物具有很好的柔韧性、热稳定性和加工性的特性，使本发明所得的耐划伤剂具有耐环境应力、抗冲击性、耐弯曲疲劳性、并且和聚烯烃有好的相容性，可与大量填料混合而不变脆，采用的油酸酰胺是一种不饱和脂肪酰胺，多晶型结构，无臭，可以降低树脂颗粒成型熔融黏度，改进流动性，另外间苯二酚型环氧树脂具有高的热变形温度和刚性可以提供强度。
实施例2.
称取乙烯-丙烯酸乙酯共聚物62份、油酸酰胺22份、四酚基乙烷型环氧树脂12份、光稳定剂(UV-770)3份、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚3份，利用高混机高速混合20分钟，将所得物料投入到双螺杆挤出机中，并设定双螺杆挤出机加温、恒温、保温三个区域内的10个温度参考点温度依次为60、70、90、110、130、130、130、130、130、130摄氏度，设置双螺杆挤出机的主机转速为500转/分，熔体压力为2Mpa，出口压力为7MPa，进行挤出造粒，冷却、切粒，得到粒料，收集粒料并置于烘箱中，设定烘干温度为90摄氏度，持续时间为2小时，得到一种聚丙烯的耐划伤剂，利用乙烯-丙烯酸乙酯共聚物具有很好的柔韧性、热稳定性和加工性的特性，使本发明所得的耐划伤剂具有耐环境应力、抗冲击性、耐弯曲疲劳性、并且和聚烯烃有好的相容性的特性，可与大量填料混合而不变脆，采用的油酸酰胺是一种不饱和脂肪酰胺，多晶型结构，无臭，可以降低树脂颗粒成型熔融黏度，改进流动性，另外四酚基乙烷型环氧树脂具有高的热变形温度和刚性可以提供强度。
实施例3
称取乙烯-丙烯酸乙酯共聚物65份、油酸酰胺25份、三羟苯基甲烷型环氧树脂13份、光稳定剂(UV-770)5份、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚5份，利用高混机高速混合20分钟，将所得物料投入到双螺杆挤出机中，并设定双螺杆挤出机加温、恒温、保温三个区域内的10个温度参考点温度依次为60、70、90、110、130、130、130、130、130、130摄氏度，设置双螺杆挤出机的主机转速为550转/分，熔体压力为2.1Mpa，出口压力为10MPa，进行挤出造粒，冷却、切粒，得到粒料，收集粒料并置于烘箱中，设定烘干温度为95摄氏度，持续时间为2小时，得到一种聚丙烯的耐划伤剂，利用乙烯-丙烯酸乙酯共聚物具有很好的柔韧性、热稳定性和加工性的特性，使本发明所得的耐划伤剂能够耐环境应力、抗冲击性、耐弯曲疲劳性、并且和聚烯烃有好的相容性，可与大量填料混合而不变脆，另外三羟苯基甲烷型环氧树脂具有高的热变形温度和刚性可以提供强度，除此之外光稳定剂(UV-770)的加入，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长聚丙烯制品使用寿命。
根据以上实施例2中得到的一种聚丙烯的耐划伤剂的粒料，将粒料与聚丙烯物料按照重量比0％、0.5％、0.8％、1％、1.5％、2％进行混合加工，将得到的产品进行耐划伤试验，采用的试验标准为德国大众汽车的PV3952，测试仪器为德国Erichusen 430P耐划伤仪，采用显微镜对产品表面进行拍照比对，参数为恒定10N压力，针头直径1mm，划伤速度100mm/min，划痕板120×100×3mm。
测试结果如图1所示，随着耐划伤剂用量的增加，划痕的表面发白和粗糙度降低。未加耐划伤剂时，划痕表面出现严重屈服变形，产生大量波浪裂纹，表面粗糙，划痕条纹明显，颜色明显发白，耐划伤性很差。加入1.5％耐划伤剂后，划痕的屈服变形少，划痕表面平整，波浪纹平整、颜色发白不明显，耐划伤性能优异。
如图2、图3所示，按照PV3952标准方法划格，划40×40mm十字图形，划痕间隔2mm，计算ΔL值；ΔL值变化越大，表明划痕前后的颜色变化越大。ΔL值越大，颜色越白，划伤后颜色越浅，与没有划伤表面反差越大，材料的耐划伤性越差。随着耐划伤剂用量增加，ΔL值减小，耐划伤性得到改善，从图3可以看出当添加量达1.5％时，ΔL值从5.13降低到1.06，耐划伤性能得到显著提高，再进一步增加耐划伤剂用量，ΔL值降低幅度很小。综合划痕表面、划痕宽度和颜色色差几个方面的评价，添加耐划伤剂可以有效提高材料的耐划伤性能，当添加到1.5％以上时，耐划伤性能优异。
本发明专利提出的一种应用于聚丙烯的耐划伤剂的制备方法，制备过程简单，成本低、材料损耗率低、效益高，并且添加量小，仅需1.5％的混合添加量即可显著提高聚丙烯材料的耐划伤性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种应用于聚丙烯的耐划伤剂的制备方法，其特征在于：所述耐划伤剂是由下述重量份的原料制成：乙烯-丙烯酸乙酯共聚物60-65份、油酸酰胺20-25份、羟基酚类缩水甘油醚型环氧树脂10-13份、光稳定剂(UV-770)2-5份、受阻酚类抗氧剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的一种应用于聚丙烯的耐划伤剂的制备方法，其特征在于：所述耐划伤剂的制备方法包括以下步骤：
M1：按权利要求1所述的重量份称取原料，将乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、油酸酰胺、羟基酚类缩水甘油醚型环氧树脂、光稳定剂(UV-770)、受阻酚类抗氧剂混合在同一容器中，采用高混机混合。
M2：将M1中所得到的混合物料投入到双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的温度区域分为加温、恒温、保温三个区域，且所述温度区域包含10个温度参数点，所述依次设置为60、70、90、110、130、130、130、130、130、130摄氏度，设置所述双螺杆挤出机的主机转速为450-550转/分，所述双螺杆挤出机的熔体压力为1.9-2.1Mpa，所述双螺杆挤出机的出口压力为4-10MPa，最后经双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒，得到粒料。
M3：将M2所得的粒料置于烘箱中，烘干温度为85-95摄氏度，并持续2个小时，即可得到耐划伤剂。
3.根据权利要求2所述的一种应用于聚丙烯的耐划伤剂的制备方法，其特征在于：M1中的所述高混机混合时间至少为15分钟。
4.根据权利要求1所述的一种应用于聚丙烯的耐划伤剂的制备方法，其特征在于：所述羟基酚类缩水甘油醚型环氧树脂具体为间苯二酚型环氧树脂、间苯二酚-甲醛型环氧树脂、四酚基乙烷型环氧树脂或三羟苯基甲烷型环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的一种应用于聚丙烯的耐划伤剂的制备方法，其特征在于：所述光稳定剂(UV-770)具体分子式C28H50N2O4。
6.根据权利要求1所述的一种应用于聚丙烯的耐划伤剂的制备方法，其特征在于：所述受阻酚类抗氧剂具体为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)硫醚或四〔β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯。
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