CN109608756A - 一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料及其制备方法，按重量百分数该复合材料包括以下组分：PP树脂28～86％；相容剂3～10％；附着力改性剂5～15％；改性填充物5～45％；润滑剂0.5～1.0％；抗氧剂0.5～1.0％。该方法步骤如下：按配比称取称PP树脂、相容剂、附着力改性体系、改性填充物、润滑剂及抗氧剂，加入到高速混料机中混合2～5分钟，混合均匀；将混合好的物料加入双螺杆挤出机中挤出；对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、包装，得到成品。本发明的聚丙烯复合材料提高了油漆与聚丙烯材料表面的附着力，喷涂的油漆无脱落现象，在实际生产应用中，可以有效减小产品因喷涂掉漆的不良率；本发明的制备方法具有操作简单，成本低，附着力改善效果好的优点。

Description

一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料及其制备方法
【技术领域】
本发明属于高分子材料加工和改性技术领域，具体涉及一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料及其制备方法。
【背景技术】
聚丙烯是五大通用塑料之一，因其价格低廉、易成型加工、耐腐蚀性能好、易回收等优点，在小家电行业、汽车行业、体育用品等领域得到广泛应用。用聚丙烯材料制成的外观件，经喷涂油漆后制件具有良好的外观，视觉效果美观。但对用聚丙烯材料所做的外观件进行喷涂油漆时，由于聚丙烯材料是非极性材料，结晶度高、表面张力低、难以被浸润，使其与油漆的结合力差，油漆容易脱落。
目前，为了提高聚丙烯和油漆之间的结合力，通常是在喷漆前对制件进行表面处理。主要有两种途径：第一是对材料表面进行化学腐蚀，增加其表面的粗糙程度；第二是通过火花放电、低温等离子体、辐射处理和电气处理等方法来提高材料表面张力。这些方法具有一定的效果，但是其工艺过程复杂，且在操作过程中存在安全隐患，甚至有些结构复杂的制件不能将表面完全处理到位而影响整个制件的喷涂效果，产品不良率增高。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料及其制备方法，提高了油漆与聚丙烯材料表面的附着力，喷涂的油漆无脱落现象，可以有效减小产品因喷涂掉漆的不良率。
为解决上述技术问题，本发明的一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料，：按重量百分数该复合材料包括以下组分：
所述的附着力改性剂为EVA、EEA、EMA中的一种或几种，所述的相容剂为PP-g-MAH和POE-g-MAH的一种或两种。
如上所述的一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料，所述PP树脂为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯当中的一种或两种混合，在230℃、2.16kg负荷条件下，熔融指数大于15g/10min。
如上所述的一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料，所述的附着力改性剂在190℃、2.16kg负荷条件下，熔融指数小于12g/10min。
如上所述的一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料，所述的改性填充物为滑石粉、硫酸钡、高岭土、云母粉当中的一种或多种混合物，并采用偶联剂改性。
如上所述的一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料，偶联剂为硅烷类偶联剂、酞酸酯类偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种。
如上所述的一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料，所述的润滑剂为N,N'-乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸及其盐类中的一种或几种。
如上所述的一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种。
本发明还提供了一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：按权利要求1所述组份配比称取称PP树脂、相容剂、附着力改性体系、改性填充物、润滑剂及抗氧剂，加入到高速混料机中混合2～5分钟，使物料混合均匀；
(2)熔融挤出：将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，自喂料口至挤出模头温度分别是：一区温度175℃～185℃，二区温度180℃～190℃，三区温度185℃～195℃，四区温度175℃～185℃，五区温度175℃～185℃，机头温度180℃～190℃，螺杆主机转速为350～400转/分；
(3)造粒及后处理：对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、包装，得到成品。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明的具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料，直接在材料中共混挤出引入富含极性基团的乙烯共聚物，同时还加入相容剂，增加了乙烯共聚物与PP树脂的相容性；采用较低熔融指数的附着力改性剂，其在注塑过程中流动速度稍慢于PP，使材料表皮层含有更多的带有-COO-基团的乙烯共聚物，从而提高了油漆与聚丙烯材料表面的附着力，喷涂的油漆无脱落现象，在实际生产应用中，可以有效减小产品因喷涂掉漆的不良率。
3、采用本发明的方法使PP挤出和改性时同步完成，具有操作简单，成本低，附着力改善效果好的优点。
【附图说明】
图1为对比例和实施例应用于音响壳体产品的结构示意图；
图2为对比例2所得材料应用于音响壳体的喷漆后附着力测试结果图(百格测试)；
图3为实施例2所得材料应用于音响壳体的喷漆后附着力测试结果图(百格测试)。
【具体实施方式】
以下结合对比例和实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
本实施例的复合材料中各种原材料的重量百分比如表1所示；
表1：实施1配方
组分 用量％(wt)
PP树脂 63.7
相容剂 -
附着力改性剂(EVA：EMA＝3：2) 5
改性填充物(改性滑石粉) 30
润滑剂 0.8
抗氧剂 0.5
本实施例的复合材料的制备方法如下：
(1)配料：按表1所述组份配比称取称PP树脂、相容剂、附着力改性体系、改性填充物、润滑剂及抗氧剂，加入到高速混料机中混合2分钟，使物料混合均匀；
(2)熔融挤出：将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，自喂料口至挤出模头温度分别是：一区温度180℃，二区温度185℃，三区温度190℃，四区温度180℃，五区温度180℃，机头温度185℃，螺杆主机转速为350转/分；
(3)造粒及后处理：对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、包装，得到成品。
实施例2
本实施例的复合材料中各种原材料的重量百分比如表2所示；
表2：实施2配方
组分 用量％(wt)
PP树脂 55.7
相容剂 5
附着力改性剂(EVA：EEA＝3：1) 8
改性填充物(改性滑石粉) 30
润滑剂 0.8
抗氧剂 0.5
本实施例的制备方法同实施例1。
实施例3
本实施例的复合材料中各种原材料的重量百分比如表3所示；
表3：实施3配方
组分 用量％(wt)
PP树脂 59
相容剂 8
附着力改性剂(EVA：EMA＝1：1) 12
改性填充物(改性滑石粉) 20
润滑剂 0.5
抗氧剂 0.5
本实施例的制备方法同实施例1。
实施例4
本实施例的复合材料中各种原材料的重量百分比如表4所示；
表4：实施4配方
组分 用量％(wt)
PP树脂 74
相容剂 10
附着力改性剂(EVA：EEA＝1：1) 15
改性填充物(改性滑石粉) -
润滑剂 0.5
抗氧剂 0.5
本实施例的制备方法同实施例1。
对比例1、对比例2
复合材料中各种原材料的重量百分比如表5所示；
本对比例的复合材料的配方如表5所示：
表5对比例1和对比例2的配方
组分 对比例1 对比例2
PP树脂(％) 99 68.7
相容剂(％) - -
附着力改性剂(％) - -
改性填充物(改性滑石粉)(％) - 30
润滑剂(％) 0.5 0.8
抗氧剂(％) 0.5 0.5
对比例1、对比例2和实施例1均采用相同的制备方法和工艺条件制备。
将对比例1～2和实施例1～4所制备的具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料进行性能测试，然后将所制备的材料注塑成音响壳体，喷漆后，按照GB/T 9286-1998标准进行百格测试。测试结果如表6所示；
表6：对比例1～2和实施例1～4性能测试结果
与对比例相对比，本发明的制得的具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料，与油漆的结合力好，喷涂的油漆无脱落现象。在实际生产应用中，可以有效减小产品因喷涂掉漆的不良率。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料，其特征在于：按重量百分数该复合材料包括以下组分：
所述的附着力改性剂为EVA、EEA、EMA中的一种或几种，所述的相容剂为PP-g-MAH和POE-g-MAH的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料，其特征在于所述PP树脂为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯当中的一种或两种混合，在230℃、2.16kg负荷条件下，熔融指数大于15g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料，其特征在于所述的附着力改性剂在190℃、2.16kg负荷条件下，熔融指数小于12g/10min。
4.根据权利要求1所述的一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料，其特征在于所述的改性填充物为滑石粉、硫酸钡、高岭土、云母粉当中的一种或多种混合物，并采用偶联剂改性。
5.根据权利要求4所述的一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料，其特征在于所述的偶联剂为硅烷类偶联剂、酞酸酯类偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料，其特征在于所述的润滑剂为N,N'-乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸及其盐类中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料，其特征在于所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种。
8.一种具有高油漆附着力的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)配料：按权利要求1所述组份配比称取称PP树脂、相容剂、附着力改性体系、改性填充物、润滑剂及抗氧剂，加入到高速混料机中混合2～5分钟，使物料混合均匀；
(2)熔融挤出：将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，自喂料口至挤出模头温度分别是：一区温度175℃～185℃，二区温度180℃～190℃，三区温度185℃～195℃，四区温度175℃～185℃，五区温度175℃～185℃，机头温度180℃～190℃，螺杆主机转速为350～400转/分；
(3)造粒及后处理：对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、包装，得到成品。
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