CN110066468A - 一种低光泽改性聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低光泽度改性聚丙烯材料及其制备方法,该聚丙烯材料由以下重量份的组分制成:聚丙烯36‑77份、马来酸酐接枝聚丙烯5‑15份、聚乙烯3‑10份、滑石粉10‑25份、主抗氧剂0.1‑1份、辅助抗氧剂0.1‑1份、光稳剂0.1‑1份、分散剂0.5‑1份、炭黑3‑8份、氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物2‑6份。经混合、挤出造粒而制得。本发明是使用马来酸酐接枝聚丙烯一方面可以降低制品的光泽度,另一方面本身为聚丙烯接枝产品,与聚丙烯体系有优异的相容性,并且不会对整体制品的成本造成压力。
Description
技术领域
本发明属于聚合物加工技术领域,具体涉及一种低光泽改性聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)是一种结构规整的结晶性聚合物,常为白色粒料或粉料,是无味、无毒、质轻的热塑性树脂;并具备易加工、冲击强度、挠曲性以及电绝缘性好等优点,还具有良好的耐化学性能,在汽车工业、家用电器、电子、包装、建材及家具等方面具有广泛的应用。但是PP也存在一些不足之处,如耐寒性差、低温易脆断、收缩率大、抗蠕变性差、制品尺寸稳定性差与容易产生翘曲变形等,因此需要对聚丙烯进行改性。
目前注塑聚丙烯材料在汽车上有着及其重要的应用,但是聚丙烯材料光泽度偏高的话会有反光,影响驾驶员的视线,所以汽车用改性聚丙烯材料都需要较低的光泽度。一般无机填料填充改性后的聚丙烯的光泽度较低,但是对于有很高低光泽度要求的产品,仅仅无机填料填充聚丙烯达不到低光泽度产品的使用要求。所以为了满足多种部件的使用要求,就需要对无机填料改性聚丙烯材料再进行消光改性。
中国专利(CN 102532774A)公开了一种低光泽聚丙烯复合材料及其制备方法,由以下重量百分比的原料组成:聚丙烯45~99、无机填料0~42、增韧剂POE 0~10、有机消光剂0.5~4、抗氧剂0.1~2、其它添加剂0~3。本发明采用在聚丙烯中添加适量苯乙烯-丙烯腈交联共聚物使得所制得的聚丙烯复合材料具有低光泽度的特性,但苯乙烯-丙烯腈交联共聚物成本较高;中国专利(CN 102558734A)公开了一种低光泽度聚丙烯复合材料及其制备方法,此专利的复合材料是由聚丙烯45-99%、无机填料0-42%、增韧剂POE 0-10%、抗氧剂0.1-2%、粉末丁腈橡胶0.5-5%、其他添加剂0-4%共混而成,此专利是采用的消光剂是粉末丁腈橡胶。
发明内容
针对以上现有技术的局限性,本发明的目的是提供一种低光泽改性聚丙烯材料及其制备方法。
本发明的技术方案如下:
一种低光泽改性聚丙烯材料,是由以下组分按重量份制备而成:
所述马来酸酐接枝聚丙烯在温度为190℃、负荷为2.16kg下的熔融指数为80-110g/10min,接枝率≥0.8%。
所述SEBS脆化温度≤-60℃。
所述聚丙烯高抗冲共聚聚丙烯材料在温度为230℃、负荷为2.16kg下的熔融指数为10-35g/10min,悬臂梁缺口冲击强度≥35KJ/m2。
所述的炭黑粒径为26-30nm。所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯,其在温度为190℃、负荷为2.16kg下的熔融指数为1-5g/10min。
所述滑石粉粒径为800-2500目。
所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂;所述辅助抗氧剂选自亚磷酸酯类抗氧剂或含硫类抗氧剂。
所述亚磷酸酯类抗氧剂选自亚磷酸烷基酯、亚磷酸芳基酯或亚磷酸烷基芳基酯;所述含硫类抗氧剂选自硫代酯、硫醚、二硫化物或硫醇。
所述分散剂选自乙撑双硬脂酸酰胺或硬脂酸钙。
所述光稳剂选自二苯甲酮类光稳剂、苯并三唑类光稳剂或受阻胺类光稳剂。
本发明另一个目的是提供一种低光泽改性聚丙烯材料的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)将滑石粉10-25份、分散剂0.5-1份、主抗氧剂0.1-1份、辅助抗氧剂0.1-1份、光稳剂0.1-1份、炭黑3-8份放入高混机中,于80-90℃温度进行混合3-5min;
(2)再加入聚丙烯36-75份、马来酸酐接枝聚丙烯5-15份、聚乙烯3-10份、SEBS 2-6份,于80-90℃温度进行混合3-8min;
(3)将混合物料加入各区温度为180-210℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒得到聚丙烯改性粒料,再经过注塑成型即可得到最终制品。
本发明同现有技术相比,具有以下有益效果:
1、本发明主要为了降低滑石粉填充改性聚丙烯材料的光泽度。
2、本发明所使用的消光剂是马来酸酐接枝聚丙烯,其是利用马来酸酐成分,通过与聚丙烯共混进行微交联来降低光泽度;马来酸酐接枝聚丙烯的加入一方面可以降低制品的光泽度,另一方面本身为聚丙烯接枝产品,与聚丙烯体系有优异的相容性;另外,马来酸酐接枝聚丙烯的接枝率≥0.8%,因为接枝率过低会降低其在组分中的微交联作用,而起不到降低光泽度的作用。
3、本发明使用的马来酸酐接枝聚丙烯为聚丙烯接枝物,成本和聚丙烯基料差别不大,此助剂的加入不会对整体制品的成本造成压力。
4、本发明制备方法中,使用的是分步混合法,先将滑石粉、分散剂等粉末状原料进行预混,再加入颗粒状原料进行混合,一方面可以先对滑石粉表面进行预处理,另一方面可以让预混物分散的更加均匀。
5、本发明中添加的SEBS属于橡胶组分,橡胶组分进行交联之后光泽度也会降低,所以组合物中通过马来酸酐接枝聚丙烯的微交联作用也可以使SEBS组分发生微交联,来降低改性聚丙烯材料的光泽度。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
本发明实施例中所用的双螺杆挤出机的长径比30:1,生产厂家是德国BRABEBDER公司。
以下所用聚丙烯树脂融指为28g/10min,悬臂梁缺口冲击强度为46KJ/m2;马来酸酐接枝聚丙烯的熔融指数为100g/10min;线性低密度聚乙烯的熔融指数为2.0g/10min;
所用的光稳剂UV-531、主抗氧剂1010、辅助抗氧剂168、分散剂硬脂酸钙为市售。
本发明的产品是采用ISO的标准进行测试,挤出粒料经过注塑机成型得到测试样条,在23℃、相对湿度50%条件下稳定24h后进行性能测试,所进行的物理机械性能测试有:
悬臂梁缺口冲击测试:按照ISO 180标准制样测试;
熔融指数:按照ISO 1133标准制样测试;
拉伸强度:按照ISO 527标准制样测试。
弯曲强度:按照ISO 178标准制样测试。
光泽度:按照GB/T 8807标准制样测试。
实施例1
(1)将滑石粉800目10份、分散剂硬脂酸钙0.5份、主抗氧剂1010 0.1份、辅助抗氧剂168 0.1份、光稳剂UV-531 0.1份、炭黑3份放入高混机中,于80℃温度进行混合5min;
(2)将再加入聚丙烯75份、马来酸酐接枝聚丙烯5份、聚乙烯3份、SEBS 2份,于80-90℃温度进行混合3-8min;
(3)将混合物料加入各区温度为180-210℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒得到聚丙烯改性粒料,再经过注塑成型即可得到最终制品。
性能测试结果见表1。
实施例2
(1)将滑石粉1250目25份、分散剂硬脂酸钙1份、主抗氧剂1010 1份、辅助抗氧剂168 1份、光稳剂UV-531 1份、炭黑8份放入高混机中,于90℃温度进行混合3min;
(2)将再加入聚丙烯36份、马来酸酐接枝聚丙烯15份、聚乙烯10份、SEBS 6份,于80-90℃温度进行混合3-8min;
(3)将混合物料加入各区温度为180-210℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒得到聚丙烯改性粒料,再经过注塑成型即可得到最终制品。
性能测试结果见表1。
实施例3
(1)将滑石粉2000目20份、分散剂硬脂酸钙0.8份、主抗氧剂1010 0.5份、辅助抗氧剂168 0.5份、光稳剂UV-531 0.5、炭黑5份份放入高混机中,于80-90℃温度进行混合3-5min;
(2)将再加入聚丙烯46份、马来酸酐接枝聚丙烯15份、聚乙烯10份、SEBS 4份,于80-90℃温度进行混合3-8min;
(3)将混合物料加入各区温度为180-210℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒得到聚丙烯改性粒料,再经过注塑成型即可得到最终制品。
性能测试结果见表1。
实施例4
(1)将滑石粉2500目15份、分散剂硬脂酸钙0.7份、主抗氧剂1010 0.3份、辅助抗氧剂168 0.4份、光稳剂UV-531 0.3份、炭黑4份放入高混机中,于80-90℃温度进行混合3-5min;
(2)将再加入聚丙烯62份、马来酸酐接枝聚丙烯10份、聚乙烯5份、SEBS 4份,于80-90℃温度进行混合3-8min;
(3)将混合物料加入各区温度为180-210℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒得到聚丙烯改性粒料,再经过注塑成型即可得到最终制品。
性能测试结果见表1。
实施例5
(1)将滑石粉2000目20份、分散剂硬脂酸钙0.8份、主抗氧剂1010 0.5份、辅助抗氧剂168 0.5份、光稳剂UV-531 0.5、炭黑5份份放入高混机中,于80-90℃温度进行混合3-5min;
(2)将再加入聚丙烯51份、马来酸酐接枝聚丙烯10份、聚乙烯10份、SEBS 4份,于80-90℃温度进行混合3-8min;
(3)将混合物料加入各区温度为180-210℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒得到聚丙烯改性粒料,再经过注塑成型即可得到最终制品。
性能测试结果见表1。
实施例6
(1)将滑石粉1250目15份、分散剂乙撑双硬脂酸酰胺0.5份、主抗氧剂1010 0.4份、辅助抗氧剂168 0.4份、光稳剂UV-531 0.4份、炭黑3份放入高混机中,于80-90℃温度进行混合3-5min;
(2)将再加入聚丙烯63份、马来酸酐接枝聚丙烯12份、聚乙烯6份、SEBS 3份,于80-90℃温度进行混合3-8min;
(3)将混合物料加入各区温度为180-210℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒得到聚丙烯改性粒料,再经过注塑成型即可得到最终制品。
性能测试结果见表1。
对比例
(1)将滑石粉800目10份、分散剂硬脂酸钙0.5份、主抗氧剂1010 0.4份、辅助抗氧剂168 0.4份、光稳剂UV-531 0.4份、炭黑3份放入高混机中,于80-90℃温度进行混合3-5min;
(2)将再加入聚丙烯82份、聚乙烯3份、SEBS 2份,于80-90℃温度进行混合3-8min;
(3)将混合物料加入各区温度为180-210℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒得到聚丙烯改性粒料,再经过注塑成型即可得到最终制品。
性能测试结果见表1。
表1
从表1中可以看出,本申请在聚丙烯基体中添加一定量的马来酸酐接枝聚丙烯、线性低密度聚乙烯和滑石粉制备成改性聚丙烯粒子,大大降低产品的光泽度。实施例1与对比例对比发现,在加入等量的滑石粉,但本申请中加入了马来酸酐接枝聚丙烯,从而能显著降低材料的光泽度。实施例3与实施例5对比发现,同样的配方体系中,马来酸酐接枝聚丙烯添加量越高,光泽度越低。对比例与PP原料相比,对比例中加入了滑石粉也能降低聚丙烯材料的光泽度,但是达不到低光泽度产品的使用要求,而本申请通过马来酸酐接枝聚丙烯的加入会大大降低。
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 (10)
1.一种低光泽改性聚丙烯材料,其特征在于:该材料是由以下组分按重量份制备而成:
聚丙烯 36-77份;
马来酸酐接枝聚丙烯 5-15份;
聚乙烯 3-10份;
滑石粉 10-25份;
主抗氧剂 0.1-1份;
辅助抗氧剂 0.1-1份;
光稳剂 0.1-1份;
分散剂 0.5-1份;
炭黑 3-8份;
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS) 2-6份;
其中所述马来酸酐接枝聚丙烯在温度为190℃、负荷为2.16kg下的熔融指数为80-110g/10min,接枝率≥0.8%;
所述氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的脆化温度≤-60℃。
2.根据权利要求1所述的低光泽改性聚丙烯材料,其特征在于:所述聚丙烯为高抗冲共聚聚丙烯,其在温度为230℃、负荷为2.16kg下的熔融指数为10-35g/10min,悬臂梁缺口冲击强度≥35KJ/m2。
3.根据权利要求1所述的低光泽改性聚丙烯材料,其特征在于:所述的炭黑粒径为26-30nm。
4.根据权利要求1所述的低光泽改性聚丙烯材料,其特征在于:所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯,其在温度为190℃,负荷为2.16kg下的熔融指数为1-5g/10min。
5.根据权利要求1所述的低光泽改性聚丙烯材料,其特征在于:所述滑石粉的粒径为800-2500目。
6.根据权利要求1所述的低光泽改性聚丙烯材料,其特征在于:所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂;所述辅助抗氧剂选自亚磷酸酯类抗氧剂或含硫类抗氧剂。
7.根据权利要求6所述的低光泽改性聚丙烯材料,其特征在于:所述亚磷酸酯类抗氧剂选自亚磷酸烷基酯、亚磷酸芳基酯或亚磷酸烷基芳基酯;所述含硫类抗氧剂选自硫代酯、硫醚、二硫化物或硫醇。
8.根据权利要求1所述的低光泽改性聚丙烯材料,其特征在于:所述分散剂选自乙撑双硬脂酸酰胺或硬脂酸钙。
9.根据权利要求1所述的低光泽改性聚丙烯材料,其特征在于:所述光稳剂选自二苯甲酮类光稳剂、苯并三唑类光稳剂或受阻胺类光稳剂。
10.一种如权利要求1-9任一项所述低光泽改性聚丙烯材料的制备方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
(1)将滑石粉10-25份、分散剂0.5-1份、主抗氧剂0.1-1份、辅助抗氧剂0.1-1份、光稳剂0.1-1份、炭黑3-8份放入高混机中,于80-90℃温度进行混合3-5min;
(2)再加入聚丙烯36-77份、马来酸酐接枝聚丙烯5-15份、聚乙烯3-10份、SEBS 2-6份,于80-90℃温度进行混合3-8min;
(3)将混合物料加入各区温度为180-210℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒得到聚丙烯改性粒料,再经过注塑成型即可得到最终制品。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20190730 |
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