CN107226957A - 一种抗虎皮纹注塑缺陷的改性聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents

一种抗虎皮纹注塑缺陷的改性聚丙烯材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗虎皮纹注塑缺陷的改性聚丙烯材料及其制备方法，其由40‑70份的聚丙烯、云母10‑20份、增韧剂5‑20份、滑石粉10‑20份、抗氧剂0.1‑0.4份、润滑剂0.1‑0.5份和偶联剂0.1‑0.4份按重量份数制备而成。本发明通过云母的层状结构对熔体不规则流动起到稳定作用，其片层结构可平衡熔体表面对模具的压力，从而改善虎皮纹现象；从而在汽车保险杠、仪表台，洗衣机外筒等对制件表面要求较高的大型制件上就非常广泛的应用前景。

Description

一种抗虎皮纹注塑缺陷的改性聚丙烯材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种工程塑料，特别是涉及一种抗虎皮纹缺陷的改性聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术：
聚丙烯 (PP) 材料价格低廉，具有优良的电绝缘性和耐化学腐蚀性，力学性能、耐热性和耐疲劳性在通用热塑性塑料中也是最高的，而且聚丙烯的加工性能优良，适用于多种加工成型方法。但是由于 PP 自身结构及填充改性后组分分布及流动的不同，在一些对外观要求较高的大型制件，如汽车制件，往往在注塑的过程中易产生流痕，即通常所称的虎皮纹，这就限制了其应用范围。
流痕又称“虎皮纹”，属于一种注塑制品的外观缺陷。该缺陷使得制品表面的色泽、纹理与反光程度不一致而严重影响了制品的外观美感，而这种缺陷有时也难以被油漆等表面涂层所覆盖。同时，流痕的出现也可能是因为制品内部结构或者微粒形状大小由于冷却收缩的不一致而形成的，因此，流痕的出现将有可能降低塑料制品表面的机械性能，如强度、耐磨擦性能等，在要求高的制品中使用会存在失效的风险。
发明内容：
本发明主要解决的技术问题是提供一种抗虎皮纹注塑缺陷的改性聚丙烯材料及其制备方法。
一种抗虎皮纹注塑缺陷的改性聚丙烯材料，其是由以下组分按重量份数制备而成：聚丙烯40-70份，云母10-20份，增韧剂5-20份，滑石粉10-20份，抗氧剂0.1-0.4份，润滑剂0.1-0.5份，偶联剂0.1-0.4份。
进一步方案，所述聚丙烯为在温度230℃、压力2.16kg条件下的熔指为0.5-120的均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的至少一种。
进一步方案，所述滑石粉的粒径为1200-10000目。
进一步方案，所述云母的粒径为5-10μm。
进一步方案，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物（POE）。
进一步方案，所述抗氧剂由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂复配而成。
进一步方案，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
进一步方案，所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷（A151）或乙烯基三甲氧基硅烷（A171）。
本发明的另一个发明目的是提供上述抗虎皮纹注塑缺陷的改性聚丙烯材料的制备方法，将聚丙烯40-70份、云母10-20份、增韧剂5-20份、滑石粉10-20份、抗氧剂0.1-0.4份、润滑剂0.1-0.5份和偶联剂0.1-0.4份一起混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒得改性聚丙烯材料，其中双螺杆挤出机制的螺杆转速为420r/min，挤出机各区温度在175-210℃。
本发明的有益效果是：
1、本发明制备的改性聚丙烯材料由于具有抗虎皮纹注塑缺陷特点，所以其在汽车保险杠、仪表台、洗衣机外筒等对制件表面要求较高的大型制件上就非常广泛的应用前景。且本发明制备成本低，在现有生产工艺条件下即可生产，综合性能优良。
2、本发明采用云母作为填料聚丙烯材料进行改性，由于云母本身具有特殊层状晶体结构，其厚径比大、晶格十分稳定。由于虎皮纹现象是由于熔体不稳定流动，熔体对模具表面产品的压力不同导致制件表面光泽度不均一，表现为虎皮纹现象。而云母的层状结构可对熔体不规则流动起到稳定作用，其片层结构可平衡熔体表面对模具的压力，从而改善虎皮纹现象。
具体实施方式：
将聚丙烯、云母、增韧剂、滑石粉、抗氧剂、润滑剂份和偶联剂一起混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒得改性聚丙烯材料，即得抗虎皮纹注塑缺陷聚丙烯材料，其中双螺杆挤出机制的螺杆转速为420r/min，挤出机各区温度在175-210℃。各实施例中组份与配方见下所示：
实施例1：
类型 特征 含量（份）
聚丙烯 熔指为40 65
云母 粒径5μm 10
增韧剂 POE 10
滑石粉 4000目 15
抗氧剂 1010：168=1:1 0.2
润滑剂 乙撑双硬脂酰胺 0.3
偶联剂 A151 0.3
实施例2：
类型 特征 含量（份）
聚丙烯 熔指为0.5 70
云母 粒径8μm 15
增韧剂 POE 5
滑石粉 1200目 10
抗氧剂 1010：168=1:2 0.1
润滑剂 乙撑双硬脂酰胺 0.1
偶联剂 A171 0.1
实施例3：
类型 特征 含量（份）
聚丙烯 熔指为120 40
云母 粒径10μm 20
增韧剂 POE 20
滑石粉 10000目 20
抗氧剂 1010：168=2：1 0.4
润滑剂 乙撑双硬脂酰胺 0.5
偶联剂 A171 0.4
实施例4
类型 特征 含量（份）
聚丙烯 熔指为80 64
云母 粒径6μm 16
增韧剂 POE 18
滑石粉 6000目 12
抗氧剂 1010：168=1：1 0.3
润滑剂 乙撑双硬脂酰胺 0.3
偶联剂 A151 0.2
实施例5：
类型 特征 含量（份）
聚丙烯 熔指为20 59
云母 粒径7μm 12
增韧剂 POE 12
滑石粉 3000目 17
抗氧剂 1010：168=1：1 0.2
润滑剂 乙撑双硬脂酰胺 0.1
偶联剂 A171 0.2
对比例：
将聚丙烯、增韧剂、滑石粉、抗氧剂、润滑剂份和偶联剂一起混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒得改性聚丙烯材料，即得改性聚丙烯材料，其中双螺杆挤出机制的螺杆转速为420r/min，挤出机各区温度在175-210℃。其具体组成如下表所示：
类型 特征 含量（份）
聚丙烯 熔指为20 63
增韧剂 POE 12
滑石粉 3000目 25
抗氧剂 1010：168=1：1 0.2
润滑剂 乙撑双硬脂酰胺 0.1
偶联剂 A171 0.2
将上述实施例1-5和对比例制备的改性聚丙烯材料，分别在普通注塑机上打较大制件，测试其虎皮纹，虎皮纹测试条件为注射成型样板尺寸为 230mm×40mm×3mm，目测表面虎皮纹。测试结果表明，本发明制备的改性聚丙烯材料的样板表面均未见虎皮纹现象，对比例制备的改性聚丙烯材料的表面有严重的虎皮纹相比，所以本发明制备的改性聚丙烯材料相较于对比例来说，其虎皮现象得到了明显地改善。
以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修改或变动的都属于本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种抗虎皮纹注塑缺陷的改性聚丙烯材料，其特征在于：其是由以下组分按重量份数制备而成：聚丙烯40-70份，云母10-20份，增韧剂5-20份，滑石粉10-20份，抗氧剂0.1-0.4份，润滑剂0.1-0.5份，偶联剂0.1-0.4份。
2.根据权利要求1所述的一种抗虎皮纹注塑缺陷的改性聚丙烯材料，其特征在于：所述聚丙烯为在温度230℃、压力2.16kg条件下的熔指为0.5-120的均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种抗虎皮纹注塑缺陷的改性聚丙烯材料，其特征在于：所述滑石粉的粒径为1200-10000目。
4.根据权利要求1所述的一种抗虎皮纹注塑缺陷的改性聚丙烯材料，其特征在于：所述云母的粒径为5-10μm。
5.根据权利要求1所述的一种抗虎皮纹注塑缺陷的改性聚丙烯材料，其特征在于：所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物。
6.根据权利要求1所述的一种抗虎皮纹注塑缺陷的改性聚丙烯材料，其特征在于：所述抗氧剂由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂复配而成。
7.根据权利要求1所述的一种抗虎皮纹注塑缺陷的改性聚丙烯材料，其特征在于：所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
8.根据权利要求1所述的一种抗虎皮纹注塑缺陷的改性聚丙烯材料，其特征在于：所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷。
9.一种如权利要求1所述的抗虎皮纹注塑缺陷的改性聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：将聚丙烯40-70份、云母10-20份、增韧剂5-20份、滑石粉10-20份、抗氧剂0.1-0.4份、润滑剂0.1-0.5份和偶联剂0.1-0.4份一起混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒得改性聚丙烯材料，其中双螺杆挤出机制的螺杆转速为420r/min，挤出机各区温度在175-210℃。
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