CN108276670A - 一种聚丙烯注塑用低比重填充母料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种聚丙烯注塑用低比重填充母料及其制备方法，其用于汽车内外饰门板、中控、仪表板、保险杠等轻量化部件的直接注塑，每100重量份数的聚丙烯注塑用低比重填充母料中包括如下重量份数的组分：聚丙烯35‑50份、空心玻璃微珠20‑40份、滑石粉20‑25份、相容剂3‑5份、抗氧剂0.5‑1份及炭黑1‑2份。本发明不仅简化了聚丙烯注塑时添加粉状空心玻璃微珠的操作，避免添加时产生扬尘，还解决了粉状的空心玻璃微珠在聚丙烯中分散难、易分层，以及空心玻璃微珠经过双螺杆剪切时破碎过多的问题。

Description

一种聚丙烯注塑用低比重填充母料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种聚丙烯注塑用低比重填充母料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯树脂是一种半结晶的热塑性塑料，具有较高的耐冲击性能、机械性能、抗多重有机溶剂、耐酸碱腐蚀等优点，在工业界有广泛的应用，是最常见的高分子材料之一。空心玻璃微珠作为一种新型的填料，比重轻、体积大、高分散性、流动性、润滑性等诸多性能正在被逐渐被认识并应用。在合适的生产工艺条件下，添加空心玻璃微珠的聚丙烯具有良好的耐冲击性、机械强韧性、抗多种有机溶剂性和耐酸碱腐蚀性。但是，粉状的空心玻璃微珠填充聚丙烯时，其添加操作比较繁琐，添加时不仅易产生扬尘，而且粉状的空心玻璃微珠在聚丙烯中分散难、易分层，另外空心玻璃微珠在经过双螺杆剪切时经常因为挤压而破碎过多。
发明内容
为解决以上现有技术的不足，本发明提出了一种聚丙烯注塑用低比重填充母料及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种聚丙烯注塑用低比重填充母料，用于汽车内外饰门板、中控、仪表板、保险杠等轻量化部件的直接注塑，每100重量份数的聚丙烯注塑用低比重填充母料中包括如下重量份数的组分：聚丙烯35-50份、空心玻璃微珠20-40份、滑石粉20-25份、相容剂3-5份、抗氧剂0.5-1份及炭黑1-2份。
空心玻璃微珠是粉煤灰经高温燃烧熔融后迅速冷却形成的一种中空结构，由于其球形度高、抗压、粒度基本可控，空心玻璃微珠的加入，主要起到减重的效果，降低产品的密度及成本；滑石粉是一种具有鳞片结构的天然矿物，其柔性、疏水性、化学惰性及白度俱佳，价格也比较便宜，滑石粉的加入可以起到骨架作用，增强材料的力学性能，保护空心玻璃微珠，避免其在混合机高速运转和螺杆机强剪切下破碎过度。传统的填充改性方法主要是在注塑过程中直接添加粉状的空心玻璃微珠，需要先称量再添加，添加时容易出现粉尘、空心玻璃微珠在聚丙烯树脂中分散不均、分层严重等问题，而且空心玻璃微珠在经过双螺杆剪切时经常因为挤压而破碎过多，影响填充的效果。本发明提出的低比重填充母料以滑石粉作为空心玻璃微珠的保护骨架，通过添加适量的相容剂、抗氧剂及炭黑，避免其过度破碎，提高材料的整体性能，增加了聚丙烯树脂强度的同时，还增加了其韧性、耐热性、耐候性、化学活性和尺寸稳定性，而且流动性好、加工性强，最重要的是使用方便，简化了聚丙烯的注塑操作，提高了工作效率。
优选的，空心玻璃微珠的粒径为15-20μm。
进一步优选的，滑石粉的粒径为10μm。
更为优选的，相容剂为PP-g-MAH(马来酸酐接枝聚丙烯)系列相容剂，相容剂的加入使得空心玻璃微珠能够充分分散在材料中，减少团聚现象，提高流动性。
最为优选的，抗氧剂为季戊四醇酯类抗氧剂。
本发明还提出上述注塑用改性聚丙烯母料的制备方法，包括：将聚丙烯、相容剂、抗氧剂及炭黑放入高速搅拌机中，低速混合至少3min后添加于同向平行双螺杆挤出机的主喂料桶中，将滑石粉和空心玻璃微珠放入高速搅拌机中，低速混合至少5min后添加于同向平行双螺杆挤出机的侧喂料桶中，最后进行熔融挤出、冷却、风干、切粒、过筛、包装；上述低速不超过500r/min。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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
一种聚丙烯注塑用低比重填充母料，每100g的该聚丙烯注塑用低比重填充母料中包括如下重量份数的组分：聚丙烯35g、空心玻璃微珠40g、滑石粉18g、相容剂5g、抗氧剂0.5g及炭黑1.5g。
上述填充母料的制备方法为：将聚丙烯、相容剂、抗氧剂及炭黑放入高速搅拌机中，以450r/min的速度搅拌混合3min后添加于同向平行双螺杆挤出机的主喂料桶中，将滑石粉和空心玻璃微珠放入高速搅拌机中，以450r/min的速度搅拌混合5min后添加于同向平行双螺杆挤出机的侧喂料桶中，最后进行熔融挤出、冷却、风干、切粒、过筛、包装。
实施例2
一种聚丙烯注塑用低比重填充母料，每100g的该聚丙烯注塑用低比重填充母料中包括如下重量份数的组分：聚丙烯40g、空心玻璃微珠34g、滑石粉20g、相容剂3g、抗氧剂1g及炭黑2g。
上述填充母料的制备方法为：将聚丙烯、相容剂、抗氧剂及炭黑放入高速搅拌机中，以400r/min的速度搅拌混合5min后添加于同向平行双螺杆挤出机的主喂料桶中，将滑石粉和空心玻璃微珠放入高速搅拌机中，以400r/min的速度搅拌混合8min后添加于同向平行双螺杆挤出机的侧喂料桶中，最后进行熔融挤出、冷却、风干、切粒、过筛、包装。
实施例3
一种聚丙烯注塑用低比重填充母料，每100g的该聚丙烯注塑用低比重填充母料中包括如下重量份数的组分：聚丙烯50g、空心玻璃微珠20g、滑石粉25g、相容剂3.2g、抗氧剂0.8g及炭黑1g。
上述填充母料的制备方法为：将聚丙烯、相容剂、抗氧剂及炭黑放入高速搅拌机中，以350r/min的速度搅拌混合8min后添加于同向平行双螺杆挤出机的主喂料桶中，将滑石粉和空心玻璃微珠放入高速搅拌机中，以350r/min的速度搅拌混合10min后添加于同向平行双螺杆挤出机的侧喂料桶中，最后进行熔融挤出、冷却、风干、切粒、过筛、包装。
实施例4
一种聚丙烯注塑用低比重填充母料，每100g的该聚丙烯注塑用低比重填充母料中包括如下重量份数的组分：聚丙烯45g、空心玻璃微珠25g、滑石粉24g、相容剂4g、抗氧剂0.7g及炭黑1.3g。
上述填充母料的制备方法为：将聚丙烯、相容剂、抗氧剂及炭黑放入高速搅拌机中，以300r/min的速度搅拌混合10min后添加于同向平行双螺杆挤出机的主喂料桶中，将滑石粉和空心玻璃微珠放入高速搅拌机中，以300r/min的速度搅拌混合5min后添加于同向平行双螺杆挤出机的侧喂料桶中，最后进行熔融挤出、冷却、风干、切粒、过筛、包装。
将实施例1所得的填充母粒分别按重量比10％、15％、20％添加到聚丙烯原料中进行注塑，得到3种产品，将所得的3种产品及实施例1-4所得的填充母粒在相同的条件下进行测试表征，测试结果如下表所示：
很明显，本发明的聚丙烯注塑用低比重填充母料可以对聚丙烯树脂起到降密度，提高产品尺寸稳定性、强度、耐划伤等性能的作用。而且，易添加、易分散。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种聚丙烯注塑用低比重填充母料，用于汽车内外饰门板、中控、仪表板、保险杠等轻量化部件的直接注塑，其特征在于：每100重量份数的所述聚丙烯注塑用低比重填充母料中包括如下重量份数的组分：聚丙烯35-50份、空心玻璃微珠20-40份、滑石粉20-25份、相容剂3-5份、抗氧剂0.5-1份及炭黑1-2份。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯注塑用低比重填充母料，其特征在于：所述空心玻璃微珠的粒径为15-20μm。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯注塑用低比重填充母料，其特征在于：所述滑石粉的粒径为10μm。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯注塑用低比重填充母料，其特征在于：所述相容剂为PP-g-MAH系列相容剂。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯注塑用低比重填充母料，其特征在于：所述抗氧剂为季戊四醇酯类抗氧剂。
6.一种如权利要求1所述的聚丙烯注塑用低比重填充母料的制备方法，其特征在于：包括将聚丙烯、相容剂、抗氧剂及炭黑放入高速搅拌机中，低速混合至少3min后添加于同向平行双螺杆挤出机的主喂料桶中，将滑石粉和空心玻璃微珠放入高速搅拌机中，低速混合至少5min后添加于同向平行双螺杆挤出机的侧喂料桶中，最后进行熔融挤出、冷却、风干、切粒、过筛、包装；所述低速不超过500r/min。
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