CN109627581A - 一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN109627581A
CN109627581A CN201811532669.XA CN201811532669A CN109627581A CN 109627581 A CN109627581 A CN 109627581A CN 201811532669 A CN201811532669 A CN 201811532669A CN 109627581 A CN109627581 A CN 109627581A
Authority
CN
China
Prior art keywords
composite material
printing
parts
product
polypropylene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811532669.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109627581B (zh
Inventor
郝建鑫
袁海兵
邓爵安
黄泽彬
曾德明
秦小磊
申超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhu Jusailong New Material Technology Co Ltd
GUANGZHOU SUPER-DRAGON ENGINEERING PLASTICS Co Ltd
Original Assignee
Wuhu Jusailong New Material Technology Co Ltd
GUANGZHOU SUPER-DRAGON ENGINEERING PLASTICS Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhu Jusailong New Material Technology Co Ltd, GUANGZHOU SUPER-DRAGON ENGINEERING PLASTICS Co Ltd filed Critical Wuhu Jusailong New Material Technology Co Ltd
Priority to CN201811532669.XA priority Critical patent/CN109627581B/zh
Publication of CN109627581A publication Critical patent/CN109627581A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109627581B publication Critical patent/CN109627581B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14—Copolymers of propene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265—Calcium, strontium or barium carbonate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C08K2003/3045—Sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本发明属于3D打印技术领域，公开了一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用。聚丙烯复合材料包括如下重量份的组分：均聚聚丙烯25～70份、共聚聚丙烯10～40份、聚乳酸树脂5～10份、无机填料10～20份、相容剂2～5份、助剂0.1～5份。本发明制得的产品，具有线径均匀、横截面圆度较高、加工流动性好、力学性能佳以及收缩率较小的优点，可应用于3D打印耗材领域，解决了现有技术中，聚丙烯材料在3D打印过程中易翘曲变形以及3D打印耗材线径不均、横截面不圆等技术缺陷，进一步推动聚丙烯材料在3D打印材料领域的发展。

Description

一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于3D打印技术领域，特别涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用。
背景技术
3D打印即增材制造技术，是一种通过连续物理层叠加，逐层增加材料来生产三维实体的技术。3D打印的方式有很多种，其中熔融沉积成型(FDM)是目前市场上最常见的一种3D打印方式，其技术的创新发展快，但是其所能使用的打印材料较少，限制其发展。目前，常见的打印材料有聚乳酸(PLA)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、尼龙(PA)等，这些打印材料由于自身存在的缺点，限制了他们的应用。其中，聚乳酸力学性能和热学性能存在不足；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物打印时气味大，不适合在办公场所使用；尼龙的成型温度较高，不适合桌面级3D打印机使用。
近年来，为了进一步改善聚丙烯的性能以及扩大其使用范围，开始将其应用于3D打印领域。聚丙烯作为一种重要的高分子材料，以其价格低廉、加工性能优良、机械性能优越、耐热性能优越并且兼具安全、环保等优点，已发展成为当今世界上使用量最大的高分子材料，能够很好的解决PLA和ABS应用于3D打印时的不足。同时聚丙烯的成本价格远低于PLA和ABS，这不仅能够降低3D打印用户的成本，也有助于推动3D打印技术的发展。
由于聚丙烯韧性较差，收缩率大，采用3D打印时产品容易收缩产生翘曲变形、产品偏脆等缺陷；同时由于聚丙烯的密度较小，在生产3D打印耗材时浮于水面，导致聚丙烯冷却不均，与水接触部分冷却较快，与空气接触部分冷却较慢，导致耗材直径不均、横截面不是圆形，严重影响打印效果。这些不足限制了聚丙烯材料在3D打印材料领域的发展。
因此，研发出一种可用于3D打印的聚丙烯复合材料，用于解决现有技术中不足，进一步推动聚丙烯材料在3D打印材料领域的发展，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种聚丙烯复合材料。
本发明另一目的在于提供上述聚丙烯复合材料的制备方法。
本发明再一目的在于提供上述聚丙烯复合材料在制备3D打印材料中的应用。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种聚丙烯复合材料，包括如下重量份的组分：
所述均聚聚丙烯的溶体流动速率在230℃、2.16Kg的测试条件下为20～50g/10min。
所述共聚聚丙烯的溶体流动速率在230℃、2.16Kg的测试条件下为5～20g/10min。
本发明所用的聚乳酸是一种广泛应用于3D打印领域的生物降解材料，其加工流动性好、3D打印效果优于其他材料。将聚乳酸添加到聚丙烯材料中，可以取长补短，制备出性能优异且具有较好3D打印质量的复合材料。同时加入可降解的聚乳酸材料，可实现复合材料的部分降解，有利于环保。
所述无机填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡中的至少一种，滑石粉粒度为1000～5000目；碳酸钙为重质碳酸钙，粒度为1000～5000目；硫酸钡粒度为1000～5000目；
所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物接枝马来酸酐、聚乙烯接枝马来酸酐和聚乙二醇中至少一种；
所述助剂包括抗氧剂、润滑剂、光稳定剂、白油等。
所述抗氧剂选自：β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、硫代二丙酸二烷基酯(抗氧剂PS802)中的至少一种；
所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钡、硅酮中的一种或多种。有助于出丝顺畅，提高产品的热稳定性。
所述光稳定剂为双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(光稳定剂770)、聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)胺]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺]-1,6-二己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺]]](光稳定剂944)、2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-327)、2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-326)以及2-(2'-羟基-3',5'双(a,a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑(UV-234)中的至少一种。与抗氧剂并用，能提高耐热性，与紫外光吸收剂并用亦有协同作用，能进一步提高光稳定效果。由于聚丙烯分子结构中存在叔碳原子，极易被光、氧等作用导致降解影响产品性能。
所述白油为白矿油、有机硅油中的一种或两种。
一种上述复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)干燥：均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、聚乳酸树脂和相容剂混合后，进行干燥，得到聚丙烯混合物；
(2)混合搅拌：将步骤(1)所得聚丙烯混合物和无机填料、助剂混合均匀后，得到混合物；
(3)熔融共混造粒：将步骤(2)所得混合物经双螺杆挤出机熔融共混挤出，得含无机填料的复合材料；
当助剂中含有白油时，步骤(2)优选为：将步骤(1)所得聚丙烯混合物和白油混合均匀后，再与无机填料以及其他助剂混合，得到混合物；
步骤(1)所述干燥的温度为60～120℃，干燥时间为1～6h；
优选地，步骤(1)所述干燥的温度为80℃，干燥时间为4h。
步骤(2)所述混合物经高速混合机，在转速为1000～2000r/min下，搅拌3～10min得到；
步骤(3)所述双螺杆挤出机的螺杆转速为300～500r/min。
步骤(3)所述双螺杆挤出机的喂料段到模头各段(共六段)的温度分别为：100～170℃、160～190℃、170～200℃、170～210℃、180～220℃和200～230℃。
上述复合材料在制备3D打印材料中的应用。
所述复合材料在制备3D打印材料中的应用，具体包括以下步骤：
(1)拉丝：将复合材料经过3D打印耗材生产设备制备成条状产物；
(2)后处理：将步骤(1)所得条状产物经过干燥、检测、包装，得到产品。
步骤(1)所述条状产物的直径为1.5～4.5mm，优选为1.75mm或3mm。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
经实验测定可得，本发明提供的技术方案制得的产品，具有线径均匀、横截面圆度较高、加工流动性好、力学性能佳以及收缩率较小的优点，可应用于3D打印耗材领域，解决了现有技术中，聚丙烯材料在3D打印过程中易翘曲变形以及3D打印耗材线径不均、横截面不圆等技术缺陷，进一步推动聚丙烯材料在3D打印材料领域的发展。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。
实施例1
按以下质量百分比组成进行配比：
称取48份均聚聚丙烯(牌号：PPZ30S，中煤陕西榆林能源化工有限公司)、20份共聚聚丙烯(牌号：PPK8009，中国石油化工股份有限公司广州分公司)、5份聚乳酸(牌号：REVODE195，浙江海正生物材料股份有限公司)、2份聚丙烯接枝马来酸酐(牌号：PC-1B，佛山市南海柏晨高分子新材料有限公司)混合后在80℃条件下干燥4h得第一产物；
称取0.3份白油(牌号：FD4700，佛山市大庆林源化工有限公司)添加到第一产物中，以1000r/min的转速搅拌5min后加入15份的滑石粉(目数为1000目)、0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂168、0.1份硬脂酸钙以及0.1份光稳定剂770，再次以1500r/min的转速继续搅拌10min得第二产物；
第二产物经过双螺杆挤出机熔融共混挤出造粒，得第三产物。其中双螺杆挤出机的转速为300r/min，双螺杆挤出机从喂料段到模头各段(共六段)的温度分别为140℃、160℃、170℃、180℃、190℃和210℃。
第三产物经过3D打印耗材生产设备制备成直径为1.75mm的条状物，条状产物在70℃条件下干燥48h后经过检测、包装得最终产品。
实施例2
按以下质量百分比组成进行配比：
称取55份均聚聚丙烯(牌号：PPZ30S，中煤陕西榆林能源化工有限公司)、15份共聚聚丙烯(牌号：PPK8009，中国石油化工股份有限公司广州分公司)、10份聚乳酸(牌号：REVODE195，浙江海正生物材料股份有限公司)、5份聚丙烯接枝马来酸酐(牌号：PC-1B，佛山市南海柏晨高分子新材料有限公司)混合后，在80℃条件下干燥4h得第一产物；
称取0.3份白油(牌号：FD4700，佛山市大庆林源化工有限公司)添加到第一产物中，以1000r/min的转速搅拌5min后加入20份的硫酸钡(目数为1000目)、0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂168、0.1份硬脂酸钙以及0.1份光稳定剂944，再次以1500r/min的转速继续搅拌10min得第二产物；
第二产物经过双螺杆挤出机熔融共混挤出造粒，得第三产物。其中双螺杆挤出机的转速为300r/min，双螺杆挤出机从喂料段到模头各段(共六段)的温度分别为150℃、170℃、175℃、183℃、195℃和210℃。
第三产物经过3D打印耗材生产设备制备成直径为1.75mm的条状物，条状产物在70℃条件下干燥48h后经过检测、包装得最终产品。
实施例3
按以下质量百分比组成进行配比：
称取50份均聚聚丙烯(牌号：PPZ30S，中煤陕西榆林能源化工有限公司)、10份共聚聚丙烯(牌号：PPK8009，中国石油化工股份有限公司广州分公司)、10份聚乳酸(牌号：REVODE195，浙江海正生物材料股份有限公司)、5份氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物接枝马来酸酐(牌号：TER-MS19，特尔香港有限公司)混合后，在80℃条件下干燥4h得第一产物；
称取0.3份白油(牌号：FD4700，佛山市大庆林源化工有限公司)到第一产物中，以1000r/min的转速搅拌5min后加入15份的滑石粉(目数为1000目)、15份的硫酸钡(目数为1000目)、0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂168、0.1份硬脂酸钙以及0.1份光稳定剂770，再次以1500r/min的转速继续搅拌10min得第二产物；
第二产物经过双螺杆挤出机熔融共混挤出造粒，得第三产物。其中双螺杆挤出机的转速为300r/min，双螺杆挤出机从喂料段到模头(共六段)的温度分别为155℃、170℃、180℃、190℃、200℃和220℃。
第三产物经过3D打印耗材生产设备制备成直径为1.75mm的条状物，条状产物在70℃条件下干燥48h后经过检测、包装得最终产品。
实施例4
按以下质量百分比组成进行配比：
称取52份均聚聚丙烯(牌号：PPK1035，台湾化学纤维股份有限公司)、16份共聚聚丙烯(牌号：PPK9010，台湾化学纤维股份有限公司)、8份聚乳酸(牌号：REVODE290，浙江海正生物材料股份有限公司)、4份氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物接枝马来酸酐(牌号：TER-MS19，特尔香港有限公司)混合后，在80℃条件下干燥4h得第一产物；
称取0.3份白油(牌号：FD4700，佛山市大庆林源化工有限公司)添加到第一产物中，以1000r/min的转速搅拌5min后加入10份的滑石粉(目数为1000目)、10份碳酸钙(目数为1250目)、0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂168、0.2份硬脂酸钙以及0.1份光稳定剂770，再次以2000r/min的转速继续搅拌10min得第二产物；
第二产物经过双螺杆挤出机熔融共混挤出造粒，得第三产物。其中双螺杆挤出机的转速为300r/min，双螺杆挤出机从喂料段到模头各段(共六段)的温度分别为155℃、172℃、180℃、185℃、190℃和210℃。
第三产物经过3D打印耗材生产设备制备成直径为1.75mm的条状物，条状产物在70℃条件下干燥48h后经过检测、包装得最终产品。
实施例5
按以下质量百分比组成进行配比：
称取25份均聚聚丙烯(牌号：PPK1035，台湾化学纤维股份有限公司)、40份共聚聚丙烯(牌号：PPK9010，台湾化学纤维股份有限公司)、10份聚乳酸(牌号：REVODE290，浙江海正生物材料股份有限公司)、5份聚丙烯接枝马来酸酐(牌号：CMG9801，南通日之升高分子新材料科技有限公司)混合后，在80℃条件下干燥4h得第一产物；
称取0.3份白油(牌号：FD4700，佛山市大庆林源化工有限公司)添加到第一产物中，以1000r/min的转速搅拌5min后加入20份的滑石粉(目数为1000目)、0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂168、0.1份硬脂酸钙以及0.1份光稳定剂770，再次以1500r/min的转速继续搅拌10min得第二产物；
第二产物经过双螺杆挤出机熔融共混挤出造粒，得第三产物。其中双螺杆挤出机的转速为300r/min，双螺杆挤出机从喂料段到模头各段(共六段)的温度分别为150℃、170℃、180℃、185℃、195℃和200℃。
第三产物经过3D打印耗材生产设备制备成直径为3mm的条状物，条状产物在70℃条件下干燥48h后经过检测、包装得最终产品。
对比例1
按以下质量百分比组成进行配比：
称取48份均聚聚丙烯(牌号：PPZ30S，中煤陕西榆林能源化工有限公司)、20份共聚聚丙烯(牌号：PPK8009，中国石油化工股份有限公司广州分公司)、5份聚乳酸(牌号：REVODE195，浙江海正生物材料股份有限公司)、2份聚丙烯接枝马来酸酐(牌号：PC-1B，佛山市南海柏晨高分子新材料有限公司)混合后在80℃条件下干燥4h得第一产物；
称取0.3份白油(牌号：FD4700，佛山市大庆林源化工有限公司)添加到第一产物中，以1000r/min的转速搅拌5min后加入10份的滑石粉(目数为1000目)、0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂168、0.1份硬脂酸钙以及0.1份光稳定剂770，再次以1500r/min的转速继续搅拌10min得第二产物；
第二产物经过双螺杆挤出机熔融共混挤出造粒，得第三产物。其中双螺杆挤出机的转速为300r/min，双螺杆挤出机从喂料段到模头(共六段)的温度分别为140℃、160℃、170℃、180℃、190℃和210℃。
第三产物经过3D打印耗材生产设备制备成直径为1.75mm的条状物，条状产物在70℃条件下干燥48h后经过检测、包装得最终产品。
对比例2
按以下质量百分比组成进行配比：
称取55份均聚聚丙烯(牌号：PPZ30S，中煤陕西榆林能源化工有限公司)、15份共聚聚丙烯(牌号：PPK8009，中国石油化工股份有限公司广州分公司)、10份聚乳酸(牌号：REVODE195，浙江海正生物材料股份有限公司)、5份聚丙烯接枝马来酸酐(牌号：PC-1B，佛山市南海柏晨高分子新材料有限公司)混合后，在80℃条件下干燥4h得第一产物；
称取0.3份白油(牌号：FD4700，佛山市大庆林源化工有限公司)添加到第一产物中，以1000r/min的转速搅拌5min后加入0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂168、0.1份硬脂酸钙以及0.1份光稳定剂944，再次以1500r/min的转速继续搅拌10min得第二产物；
第二产物经过双螺杆挤出机熔融共混挤出造粒，得第三产物。其中双螺杆挤出机的转速为300r/min，双螺杆挤出机从喂料段到模头(共六段)的温度分别为150℃、170℃、175℃、183℃、195℃和210℃。
第三产物经过3D打印耗材生产设备制备成直径为1.75mm的条状物，条状产物在70℃条件下干燥48h后经过检测、包装得最终产品。
对比例3
本对比例选取市售(3D打印聚丙烯耗材，线径1.75mm，广州市傲趣三维科技有限公司)常规用于3D打印的聚丙烯材料。
对比例4
按以下质量百分比组成进行配比：
称取52份均聚聚丙烯(牌号：PPK1035，台湾化学纤维股份有限公司)、16份共聚聚丙烯(牌号：PPK9010，台湾化学纤维股份有限公司)、8份聚乳酸(牌号：REVODE290，浙江海正生物材料股份有限公司)、4份氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物接枝马来酸酐(牌号：TER-MS19，特尔香港有限公司)混合后，在80℃条件下干燥4h得第一产物；
称取0.3份白油(牌号：FD4700，佛山市大庆林源化工有限公司)添加到第一产物中，以1000r/min的转速搅拌5min后加入15份的滑石粉(目数为1000目)、10份碳酸钙(目数为1250目)、0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂168、0.2份硬脂酸钙以及0.1份光稳定剂770，再次以2000r/min的转速继续搅拌10min得第二产物；
第二产物经过双螺杆挤出机熔融共混挤出造粒，得第三产物。其中双螺杆挤出机的转速为300r/min，双螺杆挤出机从喂料段到模头各段(共六段)的温度分别为155℃、172℃、180℃、185℃、190℃和210℃。
第三产物经过3D打印耗材生产设备制备成直径为1.75mm的条状物，条状产物在70℃条件下干燥48h后经过检测、包装得最终产品。
将实施例1～5以及对比例1～4的产品经由3D打印机进行3D打印测试，同时观察记录3D打印过程的打印现象。经实际观察，实施例1～5在3D打印过程中出料顺畅、层与层之间粘结好、未发生断丝堵喷嘴现象、且未出现翘曲变形现象。
实施例1～5以及对比例1～4的产品的力学性能数据如表1所示，从表1中可以看出，对比例1和实施例1相比，减少无机填料(滑石粉)的份数后，材料的密度、拉伸强度都下降，在3D打印过程中发生堵塞喷嘴现象，条状粒条横截面呈椭圆形，最终3D打印成品出现多处缺丝现象；对比例2和实施例2相比，不添加无机填料(硫酸钡)时，材料的收缩率较大，粒条横截面形状不规则，打印困难，翘曲严重，多次出现堵塞喷嘴现象，发生夹丝轮打滑不能进料现象；对比例3在3D打印过程中发生严重翘曲变形；对比例4和实施例4相比，增加无机填料的份数，材料的密度提高，收缩率下降，在3D打印时材料由于较硬，延展性下降，绕盘时容易断裂，不宜做3D打印耗材。
表1实施例1～5和对比例1～4的力学性能数据
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：
所述均聚聚丙烯的熔体流动速率在230℃、2.16Kg的测试条件下为20～50g/10min；
所述共聚聚丙烯的熔体流动速率在230℃、2.16Kg的测试条件下为5～20g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：
所述无机填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：
所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物接枝马来酸酐、聚乙烯接枝马来酸酐和聚乙二醇中至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：
所述助剂包括抗氧剂、润滑剂、光稳定剂、白油。
6.根据权利要求5所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：
所述抗氧剂选自：β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二烷基酯中的至少一种；
所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钡和硅酮中的至少一种；
所述光稳定剂为双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)胺]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺]-1,6-二己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺]]]、2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑以及2-(2'-羟基-3',5'双(a,a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑中的至少一种；
所述白油为白矿油、有机硅油中的一种或两种。
7.一种根据权利要1～6任一项所述的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)干燥：均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、聚乳酸树脂和相容剂混合后，进行干燥，得到聚丙烯混合物；
(2)混合搅拌：将步骤(1)所得聚丙烯混合物和无机填料、助剂混合均匀后，得到混合物；
(3)熔融共混造粒：将步骤(2)所得混合物经双螺杆挤出机熔融共混挤出，得含无机填料的复合材料；
当助剂中含有白油时，步骤(2)替换为：将步骤(1)所得聚丙烯混合物和白油混合均匀后，再与无机填料以及其他助剂混合，得到混合物。
8.一种根据权利要7所述的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：
步骤(1)所述干燥的温度为60～120℃，干燥时间为1～6h；
步骤(2)所述混合物经高速混合机，在转速为1000～2000r/min下，搅拌3～10min得到；
步骤(3)所述双螺杆挤出机的螺杆转速为300-500r/min；
步骤(3)所述双螺杆挤出机的喂料段到模头的六段温度分别为100～170℃、160～190℃、170～200℃、170～210℃、180～220℃和200～230℃。
9.根据权利要求1～6任一项所述聚丙烯复合材料在制备3D打印材料中的应用。
10.根据权利要求9所述聚丙烯复合材料在制备3D打印材料中的应用，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)拉丝：将复合材料经过3D打印耗材生产设备制备成条状产物；
(2)后处理：将步骤(1)所得条状产物经过干燥、检测、包装，得到产品；
步骤(1)所述条状产物的直径为1.5～4.5mm。
CN201811532669.XA 2018-12-14 2018-12-14 一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用 Active CN109627581B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811532669.XA CN109627581B (zh) 2018-12-14 2018-12-14 一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811532669.XA CN109627581B (zh) 2018-12-14 2018-12-14 一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109627581A true CN109627581A (zh) 2019-04-16
CN109627581B CN109627581B (zh) 2021-05-25

Family

ID=66074192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811532669.XA Active CN109627581B (zh) 2018-12-14 2018-12-14 一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109627581B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110862673A (zh) * 2019-12-03 2020-03-06 诺思贝瑞新材料科技（苏州）有限公司 一种3d打印用发泡热塑性弹性体材料及其制备方法
CN111004440A (zh) * 2019-12-19 2020-04-14 常州塑料研究所有限公司 一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒及其制备方法
CN111703157A (zh) * 2020-05-26 2020-09-25 安徽国风塑业股份有限公司 一种电子设备用耐高温bopp功能薄膜及其制备方法
CN112574512A (zh) * 2020-10-28 2021-03-30 中广核俊尔（上海）新材料有限公司 一种生物可降解聚丙烯材料及其制备方法
CN113583349A (zh) * 2021-05-18 2021-11-02 会通新材料股份有限公司 环境友好型聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
CN114133666A (zh) * 2021-12-27 2022-03-04 上海日之升科技有限公司 一种3d打印用环保聚丙烯复合材料及其制备方法
CN114605652A (zh) * 2022-03-28 2022-06-10 上海金发科技发展有限公司 一种相容剂及其制备方法与应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005307128A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Mitsui Chemicals Inc ポリ乳酸系樹脂組成物
CN102234393A (zh) * 2010-04-20 2011-11-09 现代自动车株式会社 生态友好的聚丙烯-聚乳酸复合组合物
CN103600551A (zh) * 2013-11-05 2014-02-26 苏州万隆汽车零部件股份有限公司 一种汽车层状制品的制备方法
US20150218356A1 (en) * 2008-06-30 2015-08-06 Fina Technology, Inc. Compatibilized polypropylene heterophasic copolymer and polylactic acid blends for injection molding applications

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005307128A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Mitsui Chemicals Inc ポリ乳酸系樹脂組成物
US20150218356A1 (en) * 2008-06-30 2015-08-06 Fina Technology, Inc. Compatibilized polypropylene heterophasic copolymer and polylactic acid blends for injection molding applications
CN102234393A (zh) * 2010-04-20 2011-11-09 现代自动车株式会社 生态友好的聚丙烯-聚乳酸复合组合物
CN103600551A (zh) * 2013-11-05 2014-02-26 苏州万隆汽车零部件股份有限公司 一种汽车层状制品的制备方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110862673A (zh) * 2019-12-03 2020-03-06 诺思贝瑞新材料科技（苏州）有限公司 一种3d打印用发泡热塑性弹性体材料及其制备方法
CN111004440A (zh) * 2019-12-19 2020-04-14 常州塑料研究所有限公司 一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒及其制备方法
CN111703157A (zh) * 2020-05-26 2020-09-25 安徽国风塑业股份有限公司 一种电子设备用耐高温bopp功能薄膜及其制备方法
CN112574512A (zh) * 2020-10-28 2021-03-30 中广核俊尔（上海）新材料有限公司 一种生物可降解聚丙烯材料及其制备方法
CN113583349A (zh) * 2021-05-18 2021-11-02 会通新材料股份有限公司 环境友好型聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
CN114133666A (zh) * 2021-12-27 2022-03-04 上海日之升科技有限公司 一种3d打印用环保聚丙烯复合材料及其制备方法
CN114133666B (zh) * 2021-12-27 2023-09-05 上海日之升科技有限公司 一种3d打印用环保聚丙烯复合材料及其制备方法
CN114605652A (zh) * 2022-03-28 2022-06-10 上海金发科技发展有限公司 一种相容剂及其制备方法与应用
CN114605652B (zh) * 2022-03-28 2023-08-15 上海金发科技发展有限公司 一种相容剂及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN109627581B (zh) 2021-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109627581A (zh) 一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用
CN1164661C (zh) 一种淀粉基生物全降解材料及其制备方法
JP5188676B2 (ja) 光輝材含有樹脂組成物
CN1715335A (zh) 含有天然填充材的树脂组合物的制造方法和该树脂组合物
Dong et al. The study on polypropylene applied in fused deposition modeling
CN103059409A (zh) 一种低气味、低散发改性聚丙烯材料及其制备方法
CN102532687A (zh) 一种低收缩率的复合材料及其制备方法
CN109294185A (zh) 一种车用保险杠材料及其制备方法与应用
CN110903549B (zh) 一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用
Luo et al. Mechanical and thermal performance of distillers grains filled poly (butylene succinate) composites
CN108276682A (zh) 一种高流动性高强高韧聚丙烯复合材料及其制备方法
CN112739773A (zh) 具有改善的韧性的热塑性组合物、由其制成的制品及其方法
WO2005066245A1 (ja) 樹脂組成物の製造方法およびそれにより製造される樹脂組成物
CN108373565A (zh) 一种耐化学品、耐划伤聚丙烯复合材料及其制备方法
EP3992240A1 (en) Polyamide resin composition for foam molding and foam molded body
CN109679207A (zh) 一种碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法与应用
CN102514330A (zh) 一种pvc包覆聚丙烯微发泡塑料及其制备工艺
CN112679842B (zh) 一种高效改善流痕的聚丙烯组合物及其制备方法与应用
CN102725351A (zh) 韧化的聚(对苯二甲酸三亚甲基酯)组合物以及由其制得的模塑制品
CN109721853A (zh) 一种可用于汽车内饰件的低光泽、耐划擦聚丙烯复合材料及其制备方法
CN108546363A (zh) 一种耐化学品、低气味聚丙烯复合材料及其制备方法
CN109721786A (zh) 一种聚乙烯复合材料及其制备方法
CN101597394B (zh) Pp-r高分子用聚合物
CN1537888A (zh) 聚丙烯树脂组合物、其制备方法及注塑制品
CA2285483A1 (en) Blends of and methods of blending evoh polymers and ethylene based polymers having improved environmental stress cracking or environmental fatigue resistance, and products therefrom

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant