CN107641253A

CN107641253A - 一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒及其制备方法

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Publication number: CN107641253A
Application number: CN201710997273.1A
Authority: CN
Inventors: 陈海; 何修文; 袁婷
Original assignee: ANHUI JIHONG MATERIAL TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: ANHUI JIHONG MATERIAL TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2017-10-24
Filing date: 2017-10-24
Publication date: 2018-01-30

Abstract

本发明公开了一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒及其制备方法，包括下列重量百分比的原料：聚丙烯15％～25％、透明粉50％～65％、聚硅氧烷10％～15％、成核剂0.5％～1％、相容剂8％～10％、偶联剂0.5％～1％、抗氧剂0.5％～1％。将上述配比称取原料，将透明粉加入高速混料机中，偶联剂加入混料机与透明粉混合。依次加入聚丙烯、聚硅氧烷、表面处理的透明粉、相容剂、成核剂和抗氧剂，搅拌使其混合均匀后将混配物料加入到双螺杆挤出机挤出呈条状物品，冷切后成母粒。该发明的优点在于：可以提高产品表面的光滑性和耐磨性，不吸湿，填充量大且不影响产品的透明性，有利于减低产品制造成本，具有良好的应用价值。

Description

一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子技术领域，尤其涉及一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是凭借其优良性能广泛应用于汽车工业、家用电器、电子、农业、建筑包装以及建材家具等方面，但聚丙烯的结晶性使其制品的光泽和透明性差，外观缺少美感，使其在透明包装、日用品等应用领域的发展受到制约,而聚丙烯PP经过透明改性后，不仅可承袭其质轻、价廉、卫生、耐高温、易加工成型等优点，且透明性和表面光泽度可与其他一些透明树脂(聚碳酸酯PC、聚苯乙烯PS等)相媲美，性能价格比也优于PC、PS、PET等，故可广泛应用于透明包装、医疗器械、家庭用品、一般工业等领域。

但与众多透明材料一样，普通无机填充物的加入会导致材料的透明性急剧下降甚至消失。专利CN10429264提供的一种高透明填充料及其制备方法和应用中所用的填充料是硫酸钠，其具有吸湿性，暴露于空气容易吸水会影响制品使用性能，而且填充料中的氯离子无法除净会生成氯化氢，从而加速腐蚀加工设备。另外由于透明产品在受外力冲击碰撞后容易产生白痕，影响产品的外观。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于解决现有技术中产品表面的光滑性和耐磨性不高，吸湿，填充量大时会影响产品的透明性，在受外力碰撞下产生发白现象等问题，为此，本发明提供一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒，包括下列重量百分比的原料：聚丙烯15％～25％、透明粉50％～65％、聚硅氧烷10％～15％、成核剂0.5％～1％、相容剂8％～10％、偶联剂0.5％～1％、抗氧剂0.5％～1％。

所述聚丙烯为均聚聚丙烯。

所述透明粉的折光率的范围为1.52～1.54，目数的范围在1250到2000目之间。

所述聚硅氧烷为纳米活性聚二甲基硅氧烷。

所述成核剂为山梨糖醇类成核剂或有机羧酸盐类成核剂。

所述相容剂为茂金属乙烯-辛烯弹性体接枝马来酸酐接枝物，接枝率为0.6～0.8％。

所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

所述抗氧剂由重量比例是1:2的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯抗氧剂168组成的复配物。

一种如上述的用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒的制备方法，包括步骤如下：

S1、以下列重量百分比称取原料：聚丙烯15％～25％、透明粉50％～65％、聚硅氧烷10％～15％、成核剂0.5％～1％、相容剂8％～10％、偶联剂0.5％～1％、抗氧剂0.5％～1％；

S2、将透明粉加入高速混料机中，温度控制在75℃-85℃的范围内高速搅拌下将偶联剂加入混料机与透明粉混合，高速搅拌时间为15-30分钟；然后冷却降至室温，备用；

S3、按重量百分比依次加入聚丙烯、聚硅氧烷、表面处理的透明粉、相容剂、成核剂和抗氧剂，然后在高速搅拌条件下使其混合均匀，混合时间为15-20分钟，制得混配物料；

S4、将上述混配物料加入到双螺杆挤出机中，利用挤出机将混配物料挤出呈条状物品，经冷切后成母粒。

在步骤S4中使用的双螺杆挤出机为平行同向积木式双螺杆挤出机。

双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1。

本发明的优点在于：

(1)本发明中的用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒可以提高产品表面的光滑性和耐磨性，不吸湿，填充量大且不影响产品的透明性，有利于减低产品制造成本，具有良好的应用价值。

(2)本发明很好地提高材料的力学性能、耐热性、尺寸稳定性、韧性、耐刮擦性等综合性能。

(3)能够很好地解决材料因外界应力作用而发白的问题。

(4)本发明采用双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1，物料所受的剪切较均匀从而保证所有组分分散混合更加均匀，进而有效的保证生产的效率和质量。

具体实施方式

其中，聚丙烯为均聚聚丙烯。透明粉为一种含镁、铝、钙的复合硅酸盐的非金属矿物，具有高透明性，其折光率与聚丙烯的折光率相接近，为1.52～1.54，目数从1250到2000目之间。聚硅氧烷为纳米活性聚二甲基硅氧烷。成核剂为山梨糖醇类成核剂或有机羧酸盐类成核剂的一种。相容剂为茂金属乙烯-辛烯弹性体接枝马来酸酐接枝物，接枝率为0.6～0.8％。偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂一种，更详细地说，硅烷偶联剂为缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种；钛酸酯偶联剂为焦磷酸型单烷氧基钛酸酯偶联剂。抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物，二者重量比例是1:2。

下面将结合实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。

实施例1

一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒，使用的各原料按照重量百分比分别为聚丙烯23Kg，1250目透明粉55Kg，聚硅氧烷12Kg，有机羧酸盐成核剂1Kg，相容剂8Kg，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.6Kg，抗氧剂0.4Kg。

生产上述填充母粒的制备方法如下：

S1、以所述重量比称取聚丙烯23Kg，1250目透明粉55Kg，聚硅氧烷12Kg，有机羧酸盐成核剂1Kg，相容剂8Kg，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.6Kg，抗氧剂0.4Kg作为原料。

S2、将1250目透明粉加入高速混料机中，温度控制在75℃范围内高速搅拌下将甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入混料机与1250目透明粉混合，对1250目透明粉进行表面改性，高速搅拌时间为15-30分钟；然后冷却降至室温，备用；

S3、依次加入聚丙烯、聚硅氧烷、表面处理的透明粉、相容剂、有机羧酸盐成核剂和抗氧剂，然后在高速搅拌条件下使其混合均匀，混合时间为15-20分钟，制得混配物料；

S4、将上述混配物料加入到双螺杆挤出机中，利用双螺杆挤出机将混配物料挤出呈条状物品，经冷切后成母粒。

其中双螺杆挤出机各部分温度分别设置为，一区100℃，二区170℃，三区180℃，四区185℃，五区190℃，六区200℃，七区200℃，八区200℃，九区200℃，十区200℃，十一区200℃，机头190℃。

在步骤S4中使用长径比为48:1的双螺杆挤出机为平行同向积木式双螺杆挤出机。该挤出机使得物料所受的剪切较均匀从而保证所有组分分散混合更加均匀，进而有效的保证生产的效率和质量。

实施例2

一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒，使用的各原料按照重量百分比分别为聚丙烯18Kg，1250目透明粉60Kg，聚硅氧烷10Kg，有机羧酸盐成核剂1Kg，相容剂10Kg，缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.5Kg，抗氧剂0.5Kg。

S2、将1250目透明粉加入高速混料机中，温度控制在85℃范围内高速搅拌下将缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入混料机与透明粉混合，对透明粉进行表面改性，高速搅拌时间为15-30分钟；然后冷却降至室温，备用；

S4、将上述混配物料加入到双螺杆挤出机中，利用双螺杆挤出机将混配物料挤出呈条状物品，经冷切后成母粒。其中双螺杆挤出机各部分温度分别设置为，一区100℃，二区170℃，三区180℃，四区185℃，五区190℃，六区200℃，七区200℃，八区200℃，九区200℃，十区200℃，十一区200℃，机头190℃。

实施例3

一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒，使用的各原料按照重量百分比分别为聚丙烯18Kg，1500目透明粉55Kg，聚硅氧烷13Kg，山梨糖醇类成核剂1Kg，相容剂9Kg，缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.55Kg，抗氧剂0.45Kg。

生产上述填充母粒的制备方法如下：

S1、以所述重量比称取聚丙烯18Kg，1500目透明粉55Kg，聚硅氧烷13Kg，山梨糖醇类成核剂1Kg，相容剂9Kg，缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.55Kg，抗氧剂0.45Kg作为原料。

S2、将1500目透明粉加入高速混料机中，温度控制在78℃范围内高速搅拌下将缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入混料机与1500目透明粉混合，对1500目透明粉进行表面改性，高速搅拌时间为15-30分钟；然后冷却降至室温，备用；

S3、依次加入聚丙烯、聚硅氧烷、表面处理的透明粉、相容剂、山梨糖醇类成核剂和抗氧剂，然后在高速搅拌条件下使其混合均匀，混合时间为15-20分钟，制得混配物料；

实施例4

一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒，使用的各原料按照重量百分比分别为聚丙烯15Kg，2000目透明粉65Kg，聚硅氧烷10Kg，山梨糖醇类成核剂1Kg，相容剂8Kg，焦磷酸型单烷氧基钛酸酯偶联剂0.7Kg，抗氧剂0.3Kg。

生产上述填充母粒的制备方法如下：

S1、以所述重量比称取聚丙烯15Kg，2000目透明粉65Kg，聚硅氧烷10Kg，山梨糖醇类成核剂1Kg，相容剂8Kg，焦磷酸型单烷氧基钛酸酯偶联剂0.7Kg，抗氧剂0.3Kg作为原料。

S2、将2000目透明粉加入高速混料机中，温度控制在80℃范围内高速搅拌下将焦磷酸型单烷氧基钛酸酯偶联剂加入混料机与2000目透明粉混合，对2000目透明粉进行表面改性，高速搅拌时间为15-30分钟；然后冷却降至室温，备用；

实施例5

一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒，使用的各原料按照重量百分比分别为聚丙烯16Kg，1500目透明粉60Kg，聚硅氧烷12Kg，有机羧酸盐成核剂0.8Kg，相容剂10Kg，焦磷酸型单烷氧基钛酸酯偶联剂0.6Kg，抗氧剂0.6Kg。

生产上述填充母粒的制备方法如下：

S1、以所述重量比称取聚丙烯16Kg，1500目透明粉60Kg，聚硅氧烷12Kg，有机羧酸盐成核剂0.8Kg，相容剂10Kg，焦磷酸型单烷氧基钛酸酯偶联剂0.6Kg，抗氧剂0.6Kg作为原料。

S2、将1500目透明粉加入高速混料机中，温度控制在82℃范围内高速搅拌下将焦磷酸型单烷氧基钛酸酯偶联剂加入混料机与1500目透明粉混合，对1500目透明粉进行表面改性，高速搅拌时间为15-30分钟；然后冷却降至室温，备用；

根据以上实施制得的母粒按重量比10％添加到聚丙烯中，注塑相应样条样板进行检测，检测结果如下表所示。

以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims

1.一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒，其特征在于，包括下列重量百分比的原料：聚丙烯15％～25％、透明粉50％～65％、聚硅氧烷10％～15％、成核剂0.5％～1％、相容剂8％～10％、偶联剂0.5％～1％、抗氧剂0.5％～1％。

2.根据权利要求1所述的一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒，其特征在于，所述聚丙烯为均聚聚丙烯。

3.根据权利要求1所述的一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒，其特征在于，所述透明粉的折光率的范围为1.52～1.54，目数的范围在1250到2000目之间。

4.根据权利要求1所述的一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒，其特征在于，所述聚硅氧烷为纳米活性聚二甲基硅氧烷。

5.根据权利要求1所述的一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒，其特征在于，所述成核剂为山梨糖醇类成核剂或有机羧酸盐类成核剂。

6.根据权利要求1所述的一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒，其特征在于，所述相容剂为茂金属乙烯-辛烯弹性体接枝马来酸酐接枝物，接枝率为0.6～0.8％。

7.根据权利要求1所述的一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

8.根据权利要求1所述的一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒，其特征在于，所述抗氧剂由重量比例是1:2的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯抗氧剂168组成的复配物。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述的用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：

S1、以所述重量百分比称取聚丙烯15％～25％、透明粉50％～65％、聚硅氧烷10％～15％、成核剂0.5％～1％、相容剂8％～10％、偶联剂0.5％～1％、抗氧剂0.5％～1％作为原料；

10.根据权利要求9所述的一种用于聚丙烯的抗应力发白透明填充母粒的制备方法，其特征在于，在步骤S4中使用的双螺杆挤出机为平行同向积木式双螺杆挤出机。