CN107446228A - 一种超低雾翳聚丙烯复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超低雾翳聚丙烯复合材料，其由聚丙烯、增韧剂、无机矿物、吸附剂以及其它助剂组成，所述制备原料充分混合后投入平行双螺杆挤出机中熔融，并通过雾化装置将水雾从双螺杆挤机的水雾注射孔中加入，经挤出、造粒、烘料，制得超低雾翳聚丙烯材料。本发明在制备过程中通过添加吸附剂并通过对生产设备进行改造，使用特殊的水雾脱附工艺，使得制备的聚丙烯复合材料雾翳值低于0.5mg，远低于行业中目前规定的小于2mg的要求。本发明可广泛用于汽车车灯材料中，提高了汽车用材料的环保标准。
Description
技术领域
本发明涉及高分子技术领域，具体涉及一种超低雾翳聚丙烯复合材料。
背景技术
汽车内饰件所用塑料占整车塑料量的50％以上。聚丙烯材料因其具有密度小、温度高、热变形温度高等特点，广泛的用于汽车内饰件中。随着汽车行业对汽车材料性能的不断严格，环保型低VOC的材料近几年成为汽车零部件领域材料的开发热点和方向。现有技术制备的低VOC材料，由于PP材料本身雾翳值较小，一般低VOC改性PP材料其雾翳值基本均能满足各国标及各主机厂的小于2mg的标准，因此，现有技术中很少有人专门研究降低雾翳值的改性PP材料。
然而随聚丙烯材料在其中各零部件中的广泛应用，特别是PP用于车灯材料中，因其长期受车灯的照射，若材料的雾翳值即冷凝组分较高，则会积累到车灯表面或者灯壳表面上，造成车灯灯光变暗，影响驾驶员的视线和行车安全。因此，对于应用于车灯类的材料，其雾翳值要求越低越好，目前行业中基本上规定含量为小于0.5mg。
本发明基于目前行业中对车灯材料的雾翳值的要求，利用配方的设计和工艺的改善，制备了雾翳值小于0.5mg的复合PP材料，完全满足汽车行业中对于车灯材料的苛刻要求，并得到了广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超低雾翳聚丙烯复合材料，满足汽车行业中对于车灯材料雾翳值小于0.5mg的要求。
一种超低雾翳聚丙烯复合材料，所述复合材料由以下原料按重量份制备而成：
聚丙烯60-90份
无机矿物5-25份
增韧剂5-10份
吸附剂2-5份
其它助剂0.1-2份；
其通过以下制备方法如下：
(1)将聚丙烯、增韧剂、无机矿物加入到混合机中，于800-1500r/min下混合3-15分钟，然后加入吸附剂和其他助剂，于800-1500r/min下继续混合3-15分钟；
(2)将步骤(1)中充分混合的物料加入双螺杆挤出机中在氮气保护下熔融混合，并通过雾化装置将水雾从双螺杆挤机的水雾注射孔中加入，最后挤出、造粒成型，制得超低雾翳聚丙烯材料。
进一步方案，所述双螺杆挤出机有两个抽真空口，其中一个抽真空口位于输送料段和熔融段之间、另一个抽真空口位于计量段；所述水雾注射孔位于这两个抽真空口之间。
进一步方案，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-50:1，双螺杆挤出机设有八个温控区，每个温控区的温度均为190-230℃，螺杆转速为200-500r/min。
进一步方案，所述的聚丙烯为熔指为3-30g/10min的均聚聚丙烯或共聚聚丙烯。
所述的无机矿物为滑石粉、碳酸钙、硅灰石中的一种或者两种以上的混合物。
所述的吸附剂为具有无定型、多空结构的二氧化硅化合物。如分子筛、纳米硅藻土等。
所述的增韧剂为乙烯-丁烯聚合物、乙烯-辛烯聚、乙烯-丙烯聚合物中的至少一种。
所述的其他助剂为高分子量低散发双酚类抗氧剂或胺类光稳定剂。
本发明在制备过程中通过添加吸附剂和高分子量的助剂，并通过对生产设备进行改造，使用特殊的水雾脱附工艺，使得制备的聚丙烯复合材料雾翳值低于0.5mg，远低于行业中目前规定的小于2mg的要求。本发明可广泛用于汽车车灯材料中，提高了汽车用材料的环保标准。
采用上述技术方案制备的超低雾翳聚丙烯材料具备以下优点：
1、本发明制备的聚丙烯材料的雾翳值测试结果在0.15mg-0.4mg，平均0.3mg左右，满足汽车车灯材料对零部件的要求。该材料可同步应用于汽车内饰件中，提高了汽车内饰材料的环保要求，使汽车行业内饰材料的整体质量得到了改善
2、本发明中所述的超低雾翳聚丙烯材料，其制备过程中的聚丙烯、增韧剂、吸附剂、助剂等原料易得，材料可循环使用，可直接用于工业化生产。
3、本发明中所述的超低雾翳聚丙烯材料，其雾化注射工艺是申请人发明的工艺路线，并且已经实现稳定的连续化生产。
4、本发明加入的吸附剂可以辅助降低材料的雾翳；并在双挤出机的两个抽真空口之间增设水雾注射孔，注入水雾，使得水雾在螺杆强剪切过程中结合分解的小分子，并通过真空设备带出去，从而达到降低材料雾翳的目的。
具体实施方式
为更好理解本发明，下面结合具体的实施例对本发明进一步说明。
下面各实施例中聚丙烯为熔指为3-30g/10min的均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，
制备设备双螺杆挤出机有两个抽真空口，其中一个抽真空口位于输送料段和熔融段之间、另一个抽真空口位于计量段；所述水雾注射孔位于这两个抽真空口之间。双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-50:1，双螺杆挤出机设有八个温控区，每个温控区的温度均为190-230℃，螺杆转速为200-500r/min。
实施例1：
一种超低雾翳聚丙烯复合材料，通过以下制备方法如下：
(1)将聚丙烯90份、增韧剂乙烯-丁烯聚合物5份、无机矿物滑石粉5份加入到混合机中，于800r/min下混合15分钟，然后加入吸附剂分子筛2份和高分子量低散发双酚类抗氧剂0.1份，于800r/min下继续混合15分钟；
(2)将步骤(1)中充分混合的物料加入双螺杆挤出机中在氮气保护下熔融混合，并通过雾化装置将水雾从双螺杆挤机的水雾注射孔中加入，最后挤出、造粒成型，制得超低雾翳聚丙烯材料。
实施例2：
一种超低雾翳聚丙烯复合材料，通过以下制备方法如下：
(1)将聚丙烯70份、增韧剂乙烯-辛烯聚10份、无机矿物碳酸钙15份加入到混合机中，于1000r/min下混合10分钟，然后加入吸附剂纳米硅藻土3份和高分子量低散发胺类光稳定剂1份，于1000r/min下继续混合10分钟；
(2)将步骤(1)中充分混合的物料加入双螺杆挤出机中在氮气保护下熔融混合，并通过雾化装置将水雾从双螺杆挤机的水雾注射孔中加入，最后挤出、造粒成型，制得超低雾翳聚丙烯材料。
实施例3：
一种超低雾翳聚丙烯复合材料，通过以下制备方法如下：
(1)将聚丙烯65份、增韧剂乙烯-丙烯聚合物10份、无机矿物硅灰石20份加入到混合机中，于1200r/min下混合8分钟，然后加入吸附剂分子筛5份和其他助剂高分子量低散发双酚类抗氧剂或胺类光稳定剂1.5份，于1200r/min下继续混合10分钟；
(2)将步骤(1)中充分混合的物料加入双螺杆挤出机中在氮气保护下熔融混合，并通过雾化装置将水雾从双螺杆挤机的水雾注射孔中加入，最后挤出、造粒成型，制得超低雾翳聚丙烯材料。
实施例4：
一种超低雾翳聚丙烯复合材料，通过以下制备方法如下：
(1)将聚丙烯60份、增韧剂乙烯-丁烯聚合物10份、无机矿物滑石粉25份加入到混合机中，于1500r/min下混合3分钟，然后加入吸附剂分子筛5份和高分子量低散发双酚类抗氧剂2份，于1500r/min下继续混合3分钟；
(2)将步骤(1)中充分混合的物料加入双螺杆挤出机中在氮气保护下熔融混合，并通过雾化装置将水雾从双螺杆挤机的水雾注射孔中加入，最后挤出、造粒成型，制得超低雾翳聚丙烯材料。
对比例1：
(1)将聚丙烯70份、增韧剂乙烯-辛烯聚10份、无机矿物碳酸钙15份加入到混合机中，于1000r/min下混合10分钟，然后加入高分子量低散发胺类光稳定剂1份，于1000r/min下继续混合10分钟；
(2)将步骤(1)中充分混合的物料加入双螺杆挤出机中在氮气保护下熔融混合，最后挤出、造粒成型，制得聚丙烯材料。
对比例2：
(1)将聚丙烯65份、增韧剂乙烯-丙烯聚合物10份、无机矿物硅灰石20份加入到混合机中，于1200r/min下混合8分钟，然后加入其他助剂高分子量低散发双酚类抗氧剂或胺类光稳定剂1.5份，于1200r/min下继续混合10分钟；
(2)将步骤(1)中充分混合的物料加入双螺杆挤出机中在氮气保护下熔融混合，最后挤出、造粒成型，制得聚丙烯材料。
对比例3：
(1)将聚丙烯60份、增韧剂乙烯-丁烯聚合物10份、无机矿物滑石粉25份加入到混合机中，于1500r/min下混合3分钟，然后加入高分子量低散发双酚类抗氧剂2份，于1500r/min下继续混合3分钟；
(2)将步骤(1)中充分混合的物料加入双螺杆挤出机中在氮气保护下熔融混合，最后挤出、造粒成型，制得聚丙烯材料。
将上述实施例1-5及对比例1-3制得的聚丙烯材料进行相关性能的测试，主要测试物性指标如下：拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强、雾翳，其检测标准与检测结果如表1所示：
表1聚丙烯材料主要物性指标
从上表1可看出，本发明制备的聚丙烯材料雾翳显著比对比例低，并且相比较实施例2与对比例1、实施例3与对比例2、实施例4与对比例3，本发明制备的聚丙烯材料的机械性能也比对比例优越。
所述的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。
Claims (8)
1.一种超低雾翳聚丙烯复合材料，其特征在于：所述复合材料由以下原料按重量份制备而成：
聚丙烯60-90份
无机矿物5-25份
增韧剂5-10份
吸附剂2-5份
其它助剂0.1-2份；
其通过以下制备方法如下：
（1）将聚丙烯、增韧剂、无机矿物加入到混合机中，于800-1500 r/min下混合3-15分钟，然后加入吸附剂和其他助剂，于 800-1500 r/min下继续混合3-15分钟；
（2）将步骤（1）中充分混合的物料加入双螺杆挤出机中在氮气保护下熔融混合，并通过雾化装置将水雾从双螺杆挤机的水雾注射孔中加入，最后挤出、造粒成型，制得超低雾翳聚丙烯材料。
2.根据权利要求1所述的一种超低雾翳聚丙烯复合材料，其特征在于：所述双螺杆挤出机有两个抽真空口，其中一个抽真空口位于输送料段和熔融段之间、另一个抽真空口位于计量段；所述水雾注射孔位于这两个抽真空口之间。
3.根据权利要求1所述的一种超低雾翳聚丙烯复合材料，其特征在于：所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-50:1，双螺杆挤出机设有八个温控区，每个温控区的温度均为190-230℃，螺杆转速为200-500r/min。
4.根据权利要求1所述的一种超低雾翳聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的聚丙烯为熔指为3-30g/10min的均聚聚丙烯或共聚聚丙烯。
5.根据权利要求1所述的一种超低雾翳聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的无机矿物为滑石粉、碳酸钙、硅灰石中的一种或者两种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种超低雾翳聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的吸附剂为具有无定型、多空结构的二氧化硅化合物。
7.根据权利要求1所述的一种超低雾翳聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的增韧剂为乙烯-丁烯聚合物、乙烯-辛烯聚、乙烯-丙烯聚合物中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种超低雾翳聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的其他助剂为高分子量低散发双酚类抗氧剂或胺类光稳定剂。
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2017
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