CN107629324A - 一种低voc轻量化pp复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低VOC轻量化PP复合材料及其制备方法，其组分及重量份为：PP树脂75‑80份，滑石粉20‑25份，抗氧剂0.1‑1份，硬脂酸钙0.1‑3份，吸附剂1‑3份，增韧剂5‑8份。本发明通过选用PP材料和辅料滑石粉，改进工艺降低VOC、减少收缩率，达到轻量化、低气味环保要求。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种PP复合材料及其制备方法。
背景技术
PP材料广泛用于汽车的内饰件、外饰件和功能件，在汽车上的用量为100-200KG/辆。随着环保要求的不断提高，汽车轻量化和车内空气质量提升是汽车工业发展趋势，也为汽车材料向轻量化和绿色化发展指明了方向。
发明内容
本发明提供了一种低VOC轻量化PP复合材料及其制备方法，选用PP材料和辅料滑石粉，改进工艺降低VOC、减少收缩率，达到轻量化、低气味环保要求。
本发明的技术方案是：一种低VOC轻量化PP复合材料，其组分及重量份为：PP树脂75-80份，滑石粉20-25份，抗氧剂0.1-1份，硬脂酸钙0.1-3份，吸附剂1-3份，增韧剂5-8份。
进一步的，所述滑石粉的硅酸盐含量不小于80%，平均粒径不大于3微米。本发明中提高滑石粉中硅酸盐的含量使得高温1000度灼烧减量小于5%，可改善填充效果，实现低填充，并可降低PP高收缩率效果，进而降低PP复合材料的密度，实现材料轻量化。例如所述滑石粉在PP材料中填充量为20%时，收缩率为1.07%，相比普通滑石粉填充，密度降低5%~8%。
进一步的，所述增韧剂为乙烯-辛稀共聚物和乙烯-丙稀共聚物的混合物，二者的质量比为2-4:1。其中乙烯-辛稀共聚物用于增加韧性，乙烯-丙稀共聚物用于增加相容性。
进一步的，所述抗氧剂采用主抗氧化剂和辅助抗氧化剂的混合物，二者的质量比为 1:1-3。优选的，所述主抗氧化剂为1010，所述辅助抗氧化剂为168。
进一步的，所述吸附剂为多孔分子筛。
本发明还提供了低VOC轻量化PP复合材料的制备方法，步骤为：1）按配方称取各组分，将PP树脂和滑石粉混合均匀，再加入抗氧剂、硬脂酸钙、吸附剂和增韧剂混合均匀；2）将上述混合物投入到双螺杆挤出机中，混炼挤出，经水冷拉条、切粒过筛、干燥、得到低VOC轻量化PP复合材料。
进一步的，混炼挤出过程中进行双抽真空排气。该工艺过程可尽量除去挥发成分，有效改善复合材料的气味和VOC性能。
进一步的，步骤2）中加工温度为180-200度，真空压力为-0.08~ -0.06。
本发明具有如下优点及有益效果 ，本发明通过在PP基材中填充改进的滑石粉，并与抗氧剂、硬脂酸钙、吸附剂、增韧剂等助剂复合，可实现PP改性材料三高目标，即高流动性、高刚性、高耐冲击。高流动性是MI可达到 25以上，可注塑大型薄壁制品。高刚性是弯曲模量可达到1800以上，赋予制品耐热性能，适应高温环境工作。高耐冲击是悬臂梁冲击可达到30KJ/M2 ，提高车用外饰件韧性和乘用车安全性。另外，本发明的低VOC轻量化PP复合材料的制备工艺采用低温高剪切方式加工，调整机械转速对熔融塑料产生剪切加工，提高分散性双抽真空排气，尽量除去挥发分，有效改善复合材料的气味和VOC性能。因此本发明的PP复合材料特别适用于汽车仪表台、汽车保险杠等周围产品应用。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明
实施例1
一种低VOC轻量化PP复合材料，其组分及重量份为：PP树脂75份，滑石粉25份，抗氧剂0.5份，硬脂酸钙0.5份，吸附剂2份，增韧剂6份。其中，滑石粉的硅酸盐含量为80%，平均粒径不大于3微米；增韧剂乙烯-辛稀共聚物和乙烯-丙稀共聚物复配，比例是4:1；抗氧剂是主抗氧化剂1010和辅助抗氧化剂168的混合物，质量比为 1:2。
实施例2
一种低VOC轻量化PP复合材料，其组分及重量份为：PP树脂78份，滑石粉22份，抗氧剂0.5份，硬脂酸钙0.5份，吸附剂2份，增韧剂6份。其中，滑石粉的硅酸盐含量为85%，平均粒径不大于3微米；增韧剂乙烯-辛稀共聚物和乙烯-丙稀共聚物复配，比例2:1；抗氧剂是主抗氧化剂1010和辅助抗氧化剂168的混合物，质量比为 1:2。
实施例3
一种低VOC轻量化PP复合材料，其组分及重量份为：PP树脂80份，滑石粉20份，抗氧剂0.5份，硬脂酸钙0.5份，吸附剂2份，增韧剂6份。其中，滑石粉的硅酸盐含量为90%，平均粒径不大于3微米；增韧剂乙烯-辛稀共聚物和乙烯-丙稀共聚物复配，比例3:1；抗氧剂是主抗氧化剂1010和辅助抗氧化剂168的混合物，质量比为 1:2。
如上实施例1-3的制备方法为：1）按配方称取各组分，将PP树脂和滑石粉混合均匀，再加入抗氧剂、硬脂酸钙、吸附剂和增韧剂混合均匀；2）将上述混合物投入到双螺杆挤出机中，混炼挤出，双抽真空排气，经水冷拉条、切粒过筛、干燥、得到低VOC轻量化PP复合材料。
对比例1
一种低VOC轻量化PP复合材料，其组分及重量份为：PP树脂75份，滑石粉25份，抗氧剂0.5份，硬脂酸钙0.5份，吸附剂2份，增韧剂6份。其中，滑石粉的硅酸盐含量为50%；抗氧剂是主抗氧化剂1010和辅助抗氧化剂168的混合物，质量比为 1:2。
性能测试及评价：
将上述实施例1-3及对比例1制备的粒子物料先在鼓风烘箱中80-90℃的条件下干燥2小时，然后将干燥好的粒子物料用注射成型机制成标准测试样条，并对材料性能进行测试，结果如表1。
表1 实施例1-4及对比例1-3的材料性能测试数据
| 试样 | 测试方法 | 实例1 | 实例2 | 实例3 | 对比例1 |
| 拉伸强度（MPa） | ISO527 | 21.5 | 20 | 19.3 | 19 |
| 收缩率（%） | 1.07 | 1.14 | 1.2 | 1.3 | |
| 弯曲模量（MPa） | ISO178 | 1824 | 1490 | 1400 | 1460 |
| 悬臂梁冲击（KJ/M2） | ISO180 | 24 | 20.3 | 21.8 | 16 |
| TVOC/μg/m3 | 281 | 264 | 213 | 520 |
以上实施例仅是本发明若干种优选实施方式中的几种，应当指出，本发明不限于上述实施例；对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种低VOC轻量化PP复合材料，其特征在于，其组分及重量份为：
PP树脂 75-80份
滑石粉 20-25份
抗氧剂 0.1-1份
硬脂酸钙 0.1-3份
吸附剂 1-3份
增韧剂 5-8份。
2.如权利要求1所述的低VOC轻量化PP复合材料，其特征在于，所述滑石粉的硅酸盐含量不小于80%，平均粒径不大于3微米。
3.如权利要求1或2所述的低VOC轻量化PP复合材料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯-辛稀共聚物和乙烯-丙稀共聚物的混合物，二者的质量比为2-4:1。
4.如权利要求1或2所述的低VOC轻量化PP复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为主抗氧化剂和辅助抗氧化剂的混合物，二者的质量比为 1:1-3。
5.如权利要求4所述的低VOC轻量化PP复合材料，其特征在于，所述主抗氧化剂为1010，所述辅助抗氧化剂为168。
6.如权利要求1或2所述的低VOC轻量化PP复合材料，其特征在于，所述吸附剂为多孔分子筛。
7.如权利要求1-6任一项所述的低VOC轻量化PP复合材料的制备方法，其特征在于，步骤为：1）按配方称取各组分，将PP树脂和滑石粉混合均匀，再加入抗氧剂、硬脂酸钙、吸附剂和增韧剂混合均匀；2）将上述混合物投入到双螺杆挤出机中，混炼挤出，经水冷拉条、切粒过筛、干燥、得到低VOC轻量化PP复合材料。
8.如权利要求7所述的低VOC轻量化PP复合材料的制备方法，其特征在于，所述混炼挤出过程中进行双抽真空排气。
9.如权利要求7所述的低VOC轻量化PP复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中温度为180-200度，真空压力为-0.08~ -0.06。
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
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