CN107722446A - 具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents

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CN107722446A CN201711049429.XA CN201711049429A CN107722446A CN 107722446 A CN107722446 A CN 107722446A CN 201711049429 A CN201711049429 A CN 201711049429A CN 107722446 A CN107722446 A CN 107722446A
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Abstract

本发明公开了一种具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料及其制备方法，属于高分子工程塑料技术领域。一种具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，该聚丙烯材料含有以下质量份的组分：聚丙烯树脂：70～95份，聚乙烯：5～20份，铝粉：0.2～2份，珠光粉：0.3～2份，成核剂：0.05～0.6份，光稳定剂：0.2～0.6份，润滑剂：0.1～0.5份，抗氧剂：0.2～0.4份，色母料：1～6份。本发明通过合理控制配方中各组分的比例和成分，实现了塑料材料的金属、珠光效果，具有免喷涂、节能、环保等优点，改善了材料的加工成型性能和力学性能，聚丙烯材料还具有高流动、高光泽、低线性膨胀系数等优点。

Description

具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子工程塑料技术领域，具体涉及了一种具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
PP塑料，是聚丙烯共聚物，比重为0.9-0.96g/cm3，成型收缩率为1.0-2.5％，成型温度为180-220℃。PP料是一种半结晶的热塑性塑料，具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀，加工性能好，韧性好，成型时容易取向，产生应力集中或变形，熔融粘度低，流动性好，易于成型加工。但由于其缺口冲击性能差，收缩范围及收缩值大，易发生缩孔、凹痕、变形，散热慢；此外，传统的PP不易着色、热膨胀系数较高、材料刚性不足等缺点，大大限制了PP材料的应用领域。
专利CN104693602A提供了一种高流动、高光泽、无表面缺陷的彩色金属珠光效果免喷涂聚丙烯汽车材料的制备方法，主要由聚丙烯(40～70％)、增韧剂(2～4％)、矿物母粒(5～20％)、相容剂(5～10％)、抗氧剂(0.4～0.6％)、光稳定剂(0.4～0.6％)、润滑剂(0.8～2％)、表面改性剂(6～10％)、彩色金属颜料母粒(3～6％)、珠光色母料(3～6％)；但其金属粉、珠光粉过多的加入会严重影响材料力学性能，同时会因为粉末堆积造成熔接痕等缺陷；专利所述高流动熔指高达60～150g/10min，虽然所得材料效果较好，但是原材料昂贵而且材料力学性能(特别是冲击性能)偏低。
专利201610536341.X提供了一种用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料及其制备方法，主要由聚丙烯(37.2～74.6％)、弹性体(5～10％)、无机矿物母粒(10～30％)、相容剂(3～6％)、抗氧剂(0.4～0.8％)、光稳定剂(0.3～0.6％)、润滑剂(0.5～1％)、成核剂(0.2～0.4％)、表面改性剂(4～8％)、金属颜料母粒(2～6％)；其金属粉粒径在110～150um，金属粉粒径大对解决熔接痕有一定帮助，但反过来会对螺杆剪切要求很高，低剪切不会造成包覆的金属粉破坏，但会因为剪切力不够影响整体材料性能；同时，单一的金属粉不易着色，会影响材料应用范围。
专利CN104693603A提供了一种可实现轻量化、环保化及金属效果微发泡免喷涂聚丙烯材料及其制备方法；主要由聚丙烯(28～75.3％)、增韧剂(3～6％)、滑石粉母粒(10～40％)、相容剂(3～6％)、发泡母粒(4～8％)、抗氧剂(0.2～0.6％)、光稳定剂(0.1～0.4％)、润滑剂(0.4～2％)、成核剂(0.2～0.4％)、界面处理剂(2～4％)、金属颜料母粒(2～5％)；但由于其采用微发泡技术，需要专门的成型设备来保证，否则用以造成外观缺陷，所以目前微发泡技术主要用在轻量化结构件上而不是外观件，导致其应用范围很窄；而且高比例的填充会严重削弱金属质感效果。。
专利CN106496773A提供了一种银色金属质感的免喷涂复合材料及其制备方法和应用，主要由聚丙烯(50～60％)、聚丁烯(3-7％)、增韧剂(5～15％)、矿物填料(10～30％)、相容剂(2～6％)、耐刮擦助剂1-4％、抗老化剂(0.4～3％)、包覆铝粉母粒(1～6％)；其采用聚丙烯和聚丁烯，通过聚丁烯的优良性能弥补传统的聚丙烯缺陷，比如耐候性、增塑剂、润滑剂；加入的增韧剂可以提高材料力学性能；但由于市场上有成熟的耐候性共聚型PP可替代，而且聚丁烯、耐刮擦剂的加入会影响制品颜色，无法实现高光泽效果，而且高比例的填充会严重削弱金属质感效果。
专利CN106905611A提供了一种高光泽免喷涂聚丙烯复合材料及其制备方法，主要由聚丙烯树脂(50-95％)、无机填料(0-30％)、抗氧剂(0.1-1.0％)、润滑剂(0.1-2.0％)、成核剂(0.05～0.5％)；所述专利采用的是均聚PP，光泽度好，加入成核剂可以更好提高光泽度，但是其力学性能较差，容易发脆，而且添加了无机矿粉、金属粉等，但专利中并未体现增韧或者提供改进冲击强度的措施，所以大大限制了其应用范围；同时，铝粉与珠光粉复配，其中铝粉粒径在100um，珠光粉粒径在300um，大粒径的粉末在挤处、注塑螺杆中容易被打碎，影响产品外观质量。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料及其制备方法，该材料具有免喷涂炫彩金属珠光效果的优点。
具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，该聚丙烯材料含有以下质量份的组分：聚丙烯树脂：70～95份，聚乙烯：5～20份，铝粉：0.2～2份，珠光粉：0.3～2份，成核剂：0.05～0.6份，光稳定剂：0.2～0.6份，润滑剂：0.1～0.5份，抗氧剂：0.2～0.4份，色母料：1～6份。
优选的，上述所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，含有以下质量份的组分：聚丙烯树脂：70～80份，聚乙烯：10～20份，铝粉：0.5～1份，珠光粉：0.5～1份，成核剂：0.1～0.3份，光稳定剂：0.2～0.6份，润滑剂：0.3～0.5份，抗氧剂：0.2～0.4份，色母料：2～5份。
其中，上述所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料中，所述聚丙烯树脂为共聚或者均聚聚丙烯类中的至少一种。
其中，上述所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料中，所述聚丙烯树脂的熔融指数满足在230℃，2.16kg载荷下为3～40g/10min。
其中，上述所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料中，所述聚乙烯为密度为0.915～0.940g/cm3的低密度聚乙烯。
其中，上述所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料中，所述聚乙烯的熔融指数满足在190℃，2.16kg载荷条件下为5～30g/10min。
其中，上述所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料中，所述铝粉的微结构为片状、球状或橄榄型结构中的一种，其粒径为5～100μm，所述铝粉的表面用PE蜡包覆处理。
优选的，上述所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料中，所述铝粉为片状结构。
其中，上述所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料中，所述珠光粉为银包覆的玻璃粉、银包覆的硅酸盐中的至少一种，其形状为不规则3D结构或片状，其粒径为5～150um，所述珠光粉表面用PE蜡包覆处理。
优选的，上述所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料中，所述珠光粉的形状为不规则3D结构，粒径为50～150um。
其中，上述所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料中，所述成核剂为羧酸盐、山梨醇类、有机磷酸酯盐、芳酰胺类化合物中的至少一种。
其中，上述所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料中，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的至少一种。
优选的，上述所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料中，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
其中，上述所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料中，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、白油、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。
优选的，上述所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料中，所述润滑剂为白油。
其中，上述所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料中，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯按质量配比为1：1～2：1的复配物。
本发明还提供了上诉所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
A、按配比取各物料，将聚丙烯树脂、聚乙烯和色母料混合，在3000～5000r/min速度下进行搅拌混合1～3分钟；
B、然后加入铝粉、珠光粉、成核剂、润滑剂、抗氧剂和光稳定剂，先在500～2000r/min速度下进行搅拌3～5min后，然后在3000～5000r/min速度下进行搅拌5～10min，混匀后再在500～2000r/min速度下出料，得预混料；
C、将预混料加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒、冷却，得具有高光泽、低线性膨胀系数的免喷涂炫彩金属珠光效果聚丙烯材料。
其中，上述所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料的制备方法中，步骤C中，所述双螺杆挤出机的主机螺杆转速为40～50r/s，加料螺杆转速为30～40r/s，挤出温度为165～215℃；更具体的说，挤出温度为第1段：170±5℃，第2段：185±5℃，第3段：200±5℃，第4段：210±5℃，第5段：210±5℃，机头温度：210±5℃，熔体温度：210±5℃。
本发明的有益效果是：
本发明创造性的提供了一种具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，通过合理控制配方中各组分的比例和成分，实现了塑料材料的金属、珠光效果，具有免喷涂、节能、环保等优点，改善了材料的加工成型性能和力学性能，聚丙烯材料还具有高流动、高光泽、低线性膨胀系数等优点；本发明方法操作简单，所需原材料易得，制备所得聚丙烯材料性能优异。
具体实施方式
具体的，具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，该聚丙烯材料含有以下质量份的组分：聚丙烯树脂：70～95份，聚乙烯：5～20份，铝粉：0.2～2份，珠光粉：0.3～2份，成核剂：0.05～0.6份，光稳定剂：0.2～0.6份，润滑剂：0.1～0.5份，抗氧剂：0.2～0.4份，色母料：1～6份。
本发明聚丙烯材料中加入70～95质量份的聚丙烯树脂，聚丙烯树脂可选用共聚或者均聚聚丙烯类中的至少一种，其熔融指数满足在230℃，2.16kg载荷下为3～40g/10min，优选的，聚丙烯树脂为70～80质量份。
本发明聚丙烯材料中加入10～20质量份聚乙烯，所述聚乙烯为低密度聚乙烯，其熔融指数满足在190℃，2.16kg载荷条件下为5～30g/10min；满足上述条件的聚乙烯具备流动性高、成型性好、中等刚性和尺寸稳定性，制品光泽及手感好等优点，有利于提高本发明聚丙烯材料的性能；优选的，聚乙烯为10～20质量份。
本发明聚丙烯材料中加入0.2～2质量份铝粉，所述铝粉的微结构为片状、球状或橄榄型结构中的一种，其粒径为5～100μm，其表面用PE蜡包覆处理；优选的，铝粉为0.5～1质量份；优选的，铝粉的微结构为片状结构。
加入0.3～2质量份珠光粉，所述珠光粉为银包覆的玻璃粉、银包覆的硅酸盐中的至少一种，其形状为不规则3D结构或片状，其粒径为5～150um；优选的，珠光粉为0.5～1质量份；优选的，珠光粉的形状为不规则3D结构，粒径为50～150um；3D结构为具有三维结构的立体形状。
铝粉的耐热温度超过600℃，珠光粉的耐热温度超过500℃；铝粉和珠光粉表面均采用透明树脂进行包覆处理，包覆后的铝粉和珠光粉具有更好的分散作用。
本发明聚丙烯材料中加入0.05～0.6质量份成核剂，所述成核剂选择有机盐类成核剂，即可以为羧酸盐、山梨醇类、有机磷酸酯盐、芳酰胺类化合物中的至少一种；如有机磷酸酯盐可以为2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯钠，山梨醇类成核剂可以为二亚(3,4二甲基)苄基，双环[2,2,1]-5-庚烯-2,3-二羟酸盐为主的β-晶型成核剂等；既有成核剂的作用，又有增韧剂、增强钢性等作用，成核剂赋予聚丙烯最高结晶温度和最短的结晶周期，可以提高聚丙烯制品成型周期的同时改善制品翘曲变形，可使结晶微细化、均质化、大大提高PP的透明性和表面光泽度，并使冲击强度、拉伸强度、模量和热变形温度得到提高；优选的，成核剂为0.1～0.3质量份。
本发明聚丙烯材料中加入0.2～0.6份光稳定剂，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的至少一种，其中，受阻胺类光稳定剂可以为C12-21和C18-不饱和脂肪酸等；光稳定剂为分子量为2000～3000的大分子长链结构，通过其结构上的两个R基团捕获游离自由基而起到抗黄变的作用，由于其不仅吸收紫外光还吸收可见光，从而达到长效防止光老化的作用；优选的，光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
本发明聚丙烯材料中加入0.1～0.5质量份润滑剂，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、白油、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。润滑剂可以使基料充分的润滑，促进粉末的分散，防止下料不均匀，还能改善PP在生产及制品加工时的流动性和脱模性、改善材料的外观和降低成本；优选的，润滑剂为0.3～0.5质量份；优选的，润滑剂为白油。
本发明聚丙烯材料中加入0.2～0.4质量份，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(即1010)和三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(即168)按质量配比为1：1～2：1的复配物。
本发明中色母料可选择蓝色母，其中酞青蓝浓度在10～25％等。
PP(聚丙烯树脂)和铝粉、珠光粉的复配共混材料，表面有金属和珠光复合的幻彩效果，金属质感、珠光效果强，外观效果好。在PP中加入成核剂，可以降低PP的结晶度，提高PP的韧性和缺口冲击性能、增强制品的刚性，同时也可降低材料的线性膨胀系数，提高制品尺寸稳定性及降低装配间隙改善装配效果；加入低密度聚乙烯，能够显著降低材料的线性膨胀系数；该组合物除了传统应用于电器外壳、小家电外饰，还可以用于家电产品、汽车产品的外观件上，通过直接注塑成型方式以实现金属、珠光效果，从而节省喷涂工序，即节约生产成本，又环保。
铝粉、珠光粉的添加量和颗粒大小、形状对金属/珠光PP材料的性能影响很大；随着金属粉和珠光粉添加比例的增加，材料的流动性、冲击强度、拉伸强度等性能显著下降，成型加工性能和外观质量下降，产品的表面容易产生色花和熔接痕等缺陷；铝粉和珠光粉的添加比例过低，材料的流动性、冲击强度、拉伸强度、成型加工性能比较好，但产品表面的金属、珠光效果比较差；铝粉、珠光粉的大小、形状对加工性能和外观质量的影响非常大，50～150um的厚圆形片状铝粉、珠光粉的成型加工性能和产品的金属、珠光质感比较好；另外，由于金属粉、铝粉为无机物，钛酸酯偶联剂的加入能改善PP和铝粉、珠光粉的相容性；润滑剂的加入即可作为分散剂，也可改善PP在生产及制品加工时的流动性和脱模性、改善材料的外观和降低成本。
优选的，上述所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，含有以下质量份的组分：聚丙烯树脂：70～80份，聚乙烯：10～20份，铝粉：0.5～1份，珠光粉：0.5～1份，成核剂：0.1～0.3份，光稳定剂：0.2～0.6份，润滑剂：0.3～0.5份，抗氧剂：0.2～0.4份，色母料：2～5份。
本发明还提供了上诉所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
A、按配比取各物料，将聚丙烯树脂、聚乙烯和色母料混合，在3000～5000r/min速度下进行搅拌混合1～3分钟；
B、然后加入铝粉、珠光粉、成核剂、润滑剂、抗氧剂和光稳定剂，先在500～2000r/min速度下进行搅拌3～5min后，然后在3000～5000r/min速度下进行搅拌5～10min，混匀后再在500～2000r/min速度下出料，得预混料；
C、将预混料加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒、冷却，得具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料。
上述方法中，搅拌一般可在高速搅拌机进行，方便控制转速。
优选的，步骤C中，所述双螺杆挤出机的主机螺杆转速为40～50r/s，加料螺杆转速为30～40r/s，挤出温度为165～215℃；更具体的说，挤出温度为第1段：170±5℃，第2段：185±5℃，第3段：200±5℃，第4段：210±5℃，第5段：210±5℃，机头温度：210±5℃，熔体温度：210±5℃。
在制备得到具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料后，本发明还提供了其注塑成型方法，具体参数见表1：
表1本发明聚丙烯材料的注塑成型方法
以下通过实施例对本发明进行更详细的说明，本发明的保护范围并不局限与此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
实施例1
本实施例中的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，含有以下质量份的组分：
聚丙烯树脂：83.3份，其熔融指数满足在230℃，2.16kg载荷条件下为21g/10min；
聚乙烯：10份，密度为0.94，其熔融指数满足在230℃，2.16kg载荷条件下为25g/10min；
铝粉：1份，为片状结构，粒径为6um，表面用PE蜡包覆处理；
珠光粉：1份，为不规则3D形状银包覆的玻璃粉，其粒径为15um；
成核剂：0.2份，为2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯钠；
光稳定剂：0.2份，UV-770，分子式为C28H50N2O4；
润滑剂：0.1份，白油；
抗氧剂：0.2份，1010和168的复配物，重量比例为1010：168＝1.5：1；
色母料：4份，蓝色母，其中酞青蓝色粉浓度在18％。
本实施例中上述聚丙烯材料按以下方法制备：
A、按配比取各物料，将聚丙烯树脂、聚乙烯和色母料混合，在高速搅拌机中3000～5000r/min速度下进行高速混合1～3min；
B、然后加入铝粉、珠光粉、成核剂、润滑剂、抗氧剂和光稳定剂，先在500～2000r/min速度下进行低速搅拌3～5min后，然后在3000～5000r/min速度下进行高速搅拌5～10min，混匀后再在500～2000r/min速度下低速出料，得预混料；
C、将预混料加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒、冷却，得具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料；其中，控制双螺杆挤出机的主机螺杆转速为46r/s，加料螺杆转速为35r/s，挤出温度为170～210℃；更具体的说，挤出温度为第1段：170℃，第2段：185℃，第3段：200℃，第4段：210℃，第5段：210℃，机头温度：210℃，熔体温度：210℃。
本实施例制备所得具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料的性能及外观见表2。
实施例2
本实施例中的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，含有以下质量份的组分：
聚丙烯树脂：77.3份，其熔融指数满足在230℃，2.16kg载荷条件下为9g/10min；
聚乙烯：16份，密度为0.93，其熔融指数满足在230℃，2.16kg载荷条件下为5.3g/10min；
铝粉：1.4份，其为片状结构，粒径为18μm，表面用PE蜡包覆处理；
珠光粉：0.6份，其为不规则3D形状银包覆的玻璃粉，其粒径为30um
成核剂：0.2份，为2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯钠；
光稳定剂：0.2份，UV-770，分子式为C28H50N2O4；
润滑剂：0.1份，白油；
抗氧剂：0.2份，1010和168的复配物，重量比例为1010：168＝1：1；
色母料：4份，蓝色母，其中酞青蓝色粉浓度在18％。
本实施例中上述聚丙烯材料按以下方法制备：
A、按配比取各物料，将聚丙烯树脂、聚乙烯和色母料混合，在高速搅拌机中3000～5000r/min速度下进行高速混合1～3min；
B、然后加入铝粉、珠光粉、成核剂、润滑剂、抗氧剂和光稳定剂，先在500～2000r/min速度下进行低速搅拌3～5min后，然后在3000～5000r/min速度下进行高速搅拌5～10min，混匀后再在500～2000r/min速度下低速出料，得预混料；
C、将预混料加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒、冷却，得具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料；其中，控制双螺杆挤出机的主机螺杆转速为46r/s，加料螺杆转速为35r/s，挤出温度为170～210℃；更具体的说，挤出温度为第1段：175℃，第2段：190℃，第3段：205℃，第4段：215℃，第5段：215℃，机头温度：215℃，熔体温度：215℃。
本实施例制备所得具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料的性能及外观见表2。
实施例3
本实施例中的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，含有以下质量份的组分：
聚丙烯树脂：79.3份，其熔融指数满足在230℃，2.16kg载荷条件下为24g/10min；
聚乙烯：16份，密度为0.93，其熔融指数满足在230℃，2.16kg载荷条件下为30g/10min；
铝粉：0.6份，其为片状结构，粒径为60μm，表面用PE蜡包覆处理；
珠光粉：1.4份，银包覆的玻璃粉，其形状为3D不规则形状，其粒径为60um；
成核剂：0.2份，为2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯钠；
光稳定剂：0.2份，UV-770，分子式为C28H50N2O4；
润滑剂：0.1份，白油；
抗氧剂：0.2份，1010和168的复配物，重量比例为1010：168＝1：1；
色母料：4份，蓝色母，其中酞青蓝色粉浓度在18％。
本实施例中上述聚丙烯材料按以下方法制备：
A、按配比取各物料，将聚丙烯树脂、聚乙烯和色母料混合，在高速搅拌机中3000～5000r/min速度下进行高速混合1～3min；
B、然后加入铝粉、珠光粉、成核剂、润滑剂、抗氧剂和光稳定剂，先在500～2000r/min速度下进行低速搅拌3～5min后，然后在3000～5000r/min速度下进行高速搅拌5～10min，混匀后再在500～2000r/min速度下低速出料，得预混料；
C、将预混料加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒、冷却，得具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料；其中，控制双螺杆挤出机的主机螺杆转速为46r/s，加料螺杆转速为35r/s，挤出温度为170～210℃；更具体的说，挤出温度为第1段：170℃，第2段：190℃，第3段：205℃，第4段：210℃，第5段：210℃，机头温度：210℃，熔体温度：210℃。
本实施例制备所得具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料的性能及外观见表2。
对比例1
本对比例中聚丙烯材料，含有以下质量份的组分：
聚丙烯树脂：94.4份，其熔融指数满足在230℃，2.16kg载荷条件下为9g/10min；
光稳定剂：0.2份，[2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮；
润滑剂：0.2份，白油；
抗氧剂：0.2份，1010和168的复配物，重量比例为1010：168＝1：1；
色母料：4份，蓝色母，其中酞青蓝色粉浓度在18％。
本对比例中上述聚丙烯材料按以下方法制备：
A、按配比取各物料，将聚丙烯树脂、聚乙烯和色母料混合，在高速搅拌机中3000～5000r/min速度下进行高速混合1～3min；
B、然后加入润滑剂、抗氧剂和光稳定剂，先在500～2000r/min速度下进行低速搅拌3～5min后，然后在3000～5000r/min速度下进行高速搅拌5～10min，混匀后再在500～2000r/min速度下低速出料，得预混料；
C、将预混料加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒、冷却，得具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料；其中，控制双螺杆挤出机的主机螺杆转速为46r/s，加料螺杆转速为35r/s，挤出温度为170～210℃；更具体的说，挤出温度为第1段：175℃，第2段：190℃，第3段：205℃，第4段：215℃，第5段：215℃，机头温度：215℃，熔体温度：215℃。
本对比例制备所得聚丙烯材料的性能及外观见表2。
对比例2
本对比例中聚丙烯材料，含有以下质量份的组分：
聚丙烯树脂：85.5份，其熔融指数满足在230℃，2.16kg载荷条件下为21g/10min；
聚乙烯：10份，密度为0.94，其熔融指数满足在230℃，2.16kg载荷条件下为7.6g/10min；
光稳定剂：0.2份，[2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮；
润滑剂：0.1份，白油；
抗氧剂：0.2份，1010和168的复配物，重量比例为1010：168＝1.5：1；
色母料：4份，蓝色母，其中酞青蓝色粉浓度在18％。
本对比例中上述聚丙烯材料按以下方法制备：
A、按配比取各物料，将聚丙烯树脂、聚乙烯和色母料混合，在高速搅拌机中3000～5000r/min速度下进行高速混合1～3min；
B、然后加入润滑剂、抗氧剂和光稳定剂，先在500～2000r/min速度下进行低速搅拌3～5min后，然后在3000～5000r/min速度下进行高速搅拌5～10min，混匀后再在500～2000r/min速度下低速出料，得预混料；
C、将预混料加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒、冷却，得具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料；其中，控制双螺杆挤出机的主机螺杆转速为46r/s，加料螺杆转速为35r/s，挤出温度为170～210℃；更具体的说，挤出温度为第1段：170℃，第2段：185℃，第3段：200℃，第4段：210℃，第5段：210℃，机头温度：210℃，熔体温度：210℃。
本对比例制备所得聚丙烯材料的性能及外观见表2。
对比例3
本对比例中的聚丙烯材料，含有以下质量份的组分：
聚丙烯树脂：84.4份，其熔融指数满足在230℃，2.16kg载荷条件下为9g/10min；
聚乙烯：10份，密度为0.93，其熔融指数满足在230℃，2.16kg载荷条件下为5.3g/10min；
成核剂：0.2份，为2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯钠；
光稳定剂：0.2份，UV-770，分子式为C28H50N2O4；
润滑剂：0.2份，白油；
抗氧剂：0.2份，1010和168的复配物，重量比例为1010：168＝1：1；
色母料：4份，蓝色母，其中酞青蓝色粉浓度在18％。
本对比例中上述聚丙烯材料按以下方法制备：
A、按配比取各物料，将聚丙烯树脂、聚乙烯和色母料混合，在高速搅拌机中3000～5000r/min速度下进行高速混合1～3min；
B、然后加入成核剂、润滑剂、抗氧剂和光稳定剂，先在500～2000r/min速度下进行低速搅拌3～5min后，然后在3000～5000r/min速度下进行高速搅拌5～10min，混匀后再在500～2000r/min速度下低速出料，得预混料；
C、将预混料加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒、冷却，得具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料；其中，控制双螺杆挤出机的主机螺杆转速为46r/s，加料螺杆转速为35r/s，挤出温度为170～210℃；更具体的说，挤出温度为第1段：170℃，第2段：185℃，第3段：200℃，第4段：210℃，第5段：210℃，机头温度：210℃，熔体温度：210℃。
本对比例制备所得聚丙烯材料的性能及外观见表2。
对比例4
本对比例中的聚丙烯材料，含有以下质量份的组分：
聚丙烯树脂：77.3份，其熔融指数满足在230℃，2.16kg载荷条件下为24g/10min；
聚乙烯：16份，密度为0.93，其熔融指数满足在230℃，2.16kg载荷条件下为30g/10min；
铝粉：2.0份，其为片状结构，粒径为60μm，表面用PE蜡包覆处理；
成核剂：0.2份，为2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯钠；
光稳定剂：0.2份，UV-770，分子式为C28H50N2O4；
润滑剂：0.1份，白油；
抗氧剂：0.3份，1010和168的复配物，重量比例为1010：168＝2：1；
色母料：4份，蓝色母，其中酞青蓝色粉浓度在18％。
本对比例中上述聚丙烯材料按以下方法制备：
A、按配比取各物料，将聚丙烯树脂、聚乙烯和色母料混合，在高速搅拌机中3000～5000r/min速度下进行高速混合1～3min；
B、然后加入铝粉、成核剂、润滑剂、抗氧剂和光稳定剂，先在500～2000r/min速度下进行低速搅拌3～5min后，然后在3000～5000r/min速度下进行高速搅拌5～10min，混匀后再在500～2000r/min速度下低速出料，得预混料；C、将预混料加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒、冷却，得具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料；其中，控制双螺杆挤出机的主机螺杆转速为46r/s，加料螺杆转速为35r/s，挤出温度为170～210℃；更具体的说，挤出温度为第1段：170℃，第2段：190℃，第3段：205℃，第4段：210℃，第5段：210℃，机头温度：210℃，熔体温度：210℃。
本对比例制备所得聚丙烯材料的性能及外观见表2。
实施例1～3和对比例1～4所得聚丙烯材料的性能及外观
本发明中，拉伸强度、断裂伸长率按照国标GB/T1040.2-2006进行测试；弯曲强度、弯曲模量按照国标GB/T9341-2000进行测试；悬臂梁缺口冲击强度按照国标GB/T1843-2008进行测试；热变形温度按照国标GB/T1634.2-2004进行测试；熔体流动速率按照国标GB/T3682-2000进行测试；线性膨胀系数按照GB/T 16535-2008；结果见表2。
表2聚丙烯材料的性能及外观
说明：×表示很差，○表示一般；◎→○表示较好；◎表示好
从表2中可以看出，PE的加入可以有效提高材料的韧性；成核剂加入可以有效提高材料的刚性及降低材料线性膨胀系数；金属粉的加入会大大降低材料的力学性能及熔指；通过合理控制配方中各组分的比例和成分，加入一定量珠光粉、金属粉、改性剂和增韧剂的情况下可以得到一种金属/珠光幻彩效果的PP合金，从而以较低的成本通过共混改性的方法实现了环保免喷漆、高流动、高光泽、低线性膨胀系数的复合PP材料，该方法操作简单，所需原材料易得。

Claims (10)

1.具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，其特征在于：含有以下质量份的组分：聚丙烯树脂：70～95份，聚乙烯：5～20份，铝粉：0.2～2份，珠光粉：0.3～2份，成核剂：0.05～0.6份，光稳定剂：0.2～0.6份，润滑剂：0.1～0.5份，抗氧剂：0.2～0.4份，色母料：1～6份。
2.根据权利要求1所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，其特征在于：含有以下质量份的组分：聚丙烯树脂：70～80份，聚乙烯：10～20份，铝粉：0.5～1份，珠光粉：0.5～1份，成核剂：0.1～0.3份，光稳定剂：0.2～0.6份，润滑剂：0.3～0.5份，抗氧剂：0.2～0.4份，色母料：2～5份。
3.根据权利要求1或2所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，其特征在于：所述聚丙烯树脂为共聚或者均聚聚丙烯类中的至少一种；所述聚丙烯树脂的熔融指数满足在230℃，2.16kg载荷条件下为3～40g/10min。
4.根据权利要求1或2所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，其特征在于：所述聚乙烯为密度为0.915～0.940g/cm3的低密度聚乙烯；所述聚乙烯的熔融指数满足在190℃，2.16kg载荷条件下为5～30g/10min。
5.根据权利要求1或2所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，其特征在于：所述铝粉的微结构为片状、球状或橄榄型结构中的一种，其粒径为5～100μm，所述铝粉的表面用PE蜡包覆处理；所述珠光粉为银包覆的玻璃粉、银包覆的硅酸盐中的至少一种，其形状为不规则3D结构或片状，其粒径为5～150um，所述珠光粉的表面用PE蜡包覆处理。
6.根据权利要求1或2所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，其特征在于：所述成核剂为羧酸盐、山梨醇类、有机磷酸酯盐、芳酰胺类化合物中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，其特征在于：所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的至少一种。
8.根据权利要求1或2所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、白油、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。
9.根据权利要求1或2所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料，其特征在于：所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯按质量配比为1～2：1的复配物。
10.权利要求1～9任一项所述的具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、按配比取各物料，将聚丙烯树脂、聚乙烯和色母料混合，在3000～5000r/min速度下进行搅拌混合1～3分钟；
B、然后加入铝粉、珠光粉、成核剂、润滑剂、抗氧剂和光稳定剂，先在500～2000r/min速度下进行搅拌3～5min后，然后在3000～5000r/min速度下进行搅拌5～10min，混匀后再在500～2000r/min速度下出料，得预混料；
C、将预混料加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒、冷却，得具有高光泽、低线性膨胀系数的聚丙烯材料。
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