CN110372961A - 一种聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其为一种聚丙烯复合材料及其制备方法，包括如下原料：聚丙烯、钛白粉、超高分子量聚乙烯、二氧化硅、润滑剂、补强剂、相容剂、抗氧剂、表面活性剂和POE聚烯烃弹性体，并且按照重量份分别进行称取：聚丙烯为60‑65份、钛白粉为4‑6份、超高分子量聚乙烯为10‑12份、二氧化硅7‑8份、润滑剂为1‑2份、补强剂为3‑5份和相容剂为6‑8份，本发明通过设计将聚丙烯采用拉丝级聚丙烯和高透明聚丙烯两种不同的聚丙烯的衍生物进行得到混合料聚丙烯并且拉丝级聚丙烯：高透明聚丙烯，按照1:1或者7:3的的配比进行配料原料的成分以及调节添加辅助性溶液的比例，从而提高形成的聚丙烯复合材料的原料特性是兼具透明度、韧性和硬度。

Description

一种聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯简称PP，是一种无色、无臭、无毒、半透明固体物质。[4]聚丙烯(PP)是一种性能优良的热塑性合成树脂，为无色半透明的热塑性轻质通用塑料。具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，这使得聚丙烯自问世以来，便迅速在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域得到广泛的开发应用，随着时代的迅速发展，现有的聚丙烯的一些特性不能够满足现今的需求，比如韧性和硬度不能够满足现有的日常需求。
综上所述，本发明提出一种聚丙烯复合材料及其制备方法来解决存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚丙烯复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种聚丙烯复合材料，包括如下原料：聚丙烯、钛白粉、超高分子量聚乙烯、二氧化硅、润滑剂、补强剂、相容剂、抗氧剂、表面活性剂和POE聚烯烃弹性体，原料按照重量份分别为：聚丙烯为60-65份、钛白粉为4-6份、超高分子量聚乙烯为10-12份、二氧化硅7-8份、润滑剂为1-2份、补强剂为3-5份、相容剂为6-8份、抗氧剂为0.2-0.5份、表面活性剂为4-8份和POE聚烯烃弹性体为5-7份。
优选的，所述聚丙烯采用拉丝级聚丙烯和高透明聚丙烯进行混合得到，并且拉丝级聚丙烯和高透明聚丙烯的重量比，按照1:1或者7:3的配比进行配料。聚丙烯采用两种不同的聚丙烯的衍生物进行混合。
优选的，所述抗氧剂选用高密度聚乙烯，所述表面活性剂选用伯铵盐型阳离子表面活性剂，所述相容剂选用聚乙烯蜡。
优选的，所述聚丙烯、钛白粉、超高分子量聚乙烯和二氧化硅均为200目的颗粒。
优选的，包括以下步骤：
S1，聚丙烯复合材料选取：聚丙烯、钛白粉、超高分子量聚乙烯、二氧化硅、润滑剂、补强剂、相容剂、抗氧剂、表面活性剂、POE聚烯烃弹性体；
S2，对聚丙烯复合材料选取后，按照重量份进行称取：聚丙烯为60-65份、钛白粉为4-6份、超高分子量聚乙烯为10-12份、二氧化硅7-8份、润滑剂为1-2份、补强剂为3-5份、相容剂为6-8份、抗氧剂为0.2％-0.5份、表面活性剂为4-8份和POE聚烯烃弹性体为5-7份；
S3，预热处理：将聚丙烯为60-65份、钛白粉为4-6份、超高分子量聚乙烯为10-12份、二氧化硅7-8份和POE聚烯烃弹性体为5-7份放入物料搅拌桶内部进行搅拌并且持续一定的时间，搅拌完成后放入工业熔炉了加热至一定的温度并且保证一定的时间，进行预热处理得到混合物；
S4，混合液配比：依次将润滑剂为1-2份、补强剂为3-5份、相容剂为6-8份、抗氧剂为0.2％-0.5份和表面活性剂为4-8份缓慢的放入溶液搅拌桶的内部进行搅拌并且持续一定的时间得到混合液；
S5，待到S3，预热处理得到混合物降至20-30℃将混合物与混合液同时其加入螺杆挤出机造粒即得到聚丙烯复合材料。
优选的，所述S3中物料搅拌桶内部的搅拌速度为500～600rpm/min转速搅拌60～80min，所述工业熔炉了加热150-160℃，时间为20-30min。
优选的，所述S4中放入溶液搅拌桶的内部进行搅拌速度为300～400rpm/min转速搅拌60～80min。
优选的，所述S5中螺杆挤出机造粒的熔体压力控制在1.2-1.5MPa，挤出机的后端抽真空并且挤出机的转速为600-650转/分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设计在混合料中采用表面活性剂选用伯铵盐型阳离子表面活性剂具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，相容剂选用聚乙烯蜡能够借助于分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一体，进而得到稳定的共混物的助剂，
2、本发明中，通过POE聚烯烃弹性体使整体既有优异的韧性又有良好的加工性，POE分子结构中没有不饱和双键，具有优良的耐老化性能，POE分子量分布窄，具有较好的流动性，与整体相容性好，良好的流动性可改善填料的分散效果，同时也可提高制品的熔接痕强度，通过抗氧剂选用高密度聚乙烯硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯，耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性较好，化学稳定性好。
3、本发明中，通过将聚丙烯采用拉丝级聚丙烯和高透明聚丙烯两种不同的聚丙烯的衍生物进行得到混合料聚丙烯并且拉丝级聚丙烯：高透明聚丙烯，按照1:1或者7:3的配比进行配料原料的成分以及调节添加辅助性溶液的比例，从而提高形成的聚丙烯复合材料的原料特性是兼具透明度、韧性和硬度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中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做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。
本发明提供一种技术方案：
一种聚丙烯复合材料，包括如下原料：聚丙烯、钛白粉、超高分子量聚乙烯、二氧化硅、润滑剂、补强剂、相容剂、抗氧剂、表面活性剂和POE聚烯烃弹性体，原料按照重量份分别为：聚丙烯为60-65份、钛白粉为4-6份、超高分子量聚乙烯为10-12份、二氧化硅7-8份、润滑剂为1-2份、补强剂为3-5份、相容剂为6-8份、抗氧剂为0.2-0.5份、表面活性剂为4-8份和POE聚烯烃弹性体为5-7份。
实施例1：
步骤1，对聚丙烯复合材料选取后，按照重量份进行称取：聚丙烯为60份、钛白粉为4份、超高分子量聚乙烯为10份、二氧化硅7份、润滑剂为1份、补强剂为3份、相容剂为6份、抗氧剂为0.2％份、表面活性剂为4份和POE聚烯烃弹性体为5份；
步骤2，预热处理：将聚丙烯为60份、钛白粉为4份、超高分子量聚乙烯为10份、二氧化硅7份和POE聚烯烃弹性体为5份放入物料搅拌桶内部进行搅拌物料搅拌桶内部的并且以搅拌速度为500～600rpm/min转速搅拌60～80min，搅拌完成后放入工业熔炉加热150-160℃，时间为20-30min，进行预热处理得到混合物；
步骤3，混合液配比：依次将润滑剂为1份、补强剂为3份、相容剂为6份、抗氧剂为0.2份和表面活性剂为4份缓慢的放入溶液搅拌桶的内部进行搅拌并且以搅拌速度为300～400rpm/min转速搅拌60～80min；
步骤4，待到步骤2，预热处理得到混合物降至20-30℃将混合物与混合液同时其加入螺杆挤出机造粒即得到聚丙烯复合材料，螺杆挤出机造粒的熔体压力控制在1.2-1.5MPa，挤出机的后端抽真空并且挤出机的转速为600-650转/分钟。
实施例2：
步骤1，对聚丙烯复合材料选取后，按照重量份进行称取：聚丙烯为63份、钛白粉为5份、超高分子量聚乙烯为11份、二氧化硅7.5份、润滑剂为1.5份、补强剂为4份、相容剂为7份、抗氧剂为0.3份、表面活性剂为6份和POE聚烯烃弹性体6份；
步骤2，预热处理：将聚丙烯为63份、钛白粉为5份、超高分子量聚乙烯为11份、二氧化硅7.5份和POE聚烯烃弹性体为6份放入物料搅拌桶内部进行搅拌物料搅拌桶内部的并且以搅拌速度为500～600rpm/min转速搅拌60～80min，搅拌完成后放入工业熔炉加热150-160℃，时间为20-30min，进行预热处理得到混合物；
步骤3，混合液配比：依次将润滑剂为1.5份、补强剂为4份、相容剂为7份、抗氧剂为0.3份和表面活性剂为6份缓慢的放入溶液搅拌桶的内部进行搅拌并且以搅拌速度为300～400rpm/min转速搅拌60～80min；
步骤4，待到步骤2，预热处理得到混合物降至20-30℃将混合物与混合液同时其加入螺杆挤出机造粒即得到聚丙烯复合材料，螺杆挤出机造粒的熔体压力控制在1.2-1.5MPa，挤出机的后端抽真空并且挤出机的转速为600-650转/分钟。
实施例3：
步骤1，对聚丙烯复合材料选取后，按照重量份进行称取：聚丙烯为60-65份、钛白粉为4-6份、超高分子量聚乙烯为12份、二氧化硅8份、润滑剂为2份、补强剂为5份、相容剂为8份、抗氧剂为0.5份、表面活性剂为8份和POE聚烯烃弹性体为7份；
步骤2，预热处理：将聚丙烯为63份、钛白粉为6份、超高分子量聚乙烯为12份、二氧化硅8份和POE聚烯烃弹性体为7份放入物料搅拌桶内部进行搅拌物料搅拌桶内部的并且以搅拌速度为500～600rpm/min转速搅拌60～80min，搅拌完成后放入工业熔炉加热150-160℃，时间为20-30min，进行预热处理得到混合物；
步骤3，混合液配比：依次将润滑剂为2份、补强剂为5份、相容剂为8份、抗氧剂为0.5份和表面活性剂为8份缓慢的放入溶液搅拌桶的内部进行搅拌并且以搅拌速度为300～400rpm/min转速搅拌60～80min；
步骤4，待到步骤2，预热处理得到混合物降至20-30℃将混合物与混合液同时其加入螺杆挤出机造粒即得到聚丙烯复合材料，螺杆挤出机造粒的熔体压力控制在1.2-1.5MPa，挤出机的后端抽真空并且挤出机的转速为600-650转/分钟。
经过实施案例1、2、3进行配比形成的聚丙烯复合材料进过实验和检测对比其中实施案例2中的各成分的配比的得到的聚丙烯复合材料透明度更好、韧性更好和硬度更强。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于，包括如下原料：聚丙烯、钛白粉、超高分子量聚乙烯、二氧化硅、润滑剂、补强剂、相容剂、抗氧剂、表面活性剂和POE聚烯烃弹性体，原料按照重量份分别为：聚丙烯为60-65份、钛白粉为4-6份、超高分子量聚乙烯为10-12份、二氧化硅7-8份、润滑剂为1-2份、补强剂为3-5份、相容剂为6-8份、抗氧剂为0.2-0.5份、表面活性剂为4-8份和POE聚烯烃弹性体为5-7份。
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，所述聚丙烯采用拉丝级聚丙烯和高透明聚丙烯进行混合得到，并且拉丝级聚丙烯和高透明聚丙烯的重量比，按照1:1或者7:3的配比进行配料。
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，所述抗氧剂选用高密度聚乙烯，所述表面活性剂选用伯铵盐型阳离子表面活性剂，所述相容剂选用聚乙烯蜡。
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，所述聚丙烯、钛白粉、超高分子量聚乙烯和二氧化硅均为200目的颗粒。
5.一种聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，选取：聚丙烯、钛白粉、超高分子量聚乙烯、二氧化硅、润滑剂、补强剂、相容剂、抗氧剂、表面活性剂、POE聚烯烃弹性体；
S2，选取后，按照重量份进行称取：聚丙烯为60-65份、钛白粉为4-6份、超高分子量聚乙烯为10-12份、二氧化硅7-8份、润滑剂为1-2份、补强剂为3-5份、相容剂为6-8份、抗氧剂为0.2-0.5份、表面活性剂为4-8份和POE聚烯烃弹性体为5-7份；
S3，预热处理：将聚丙烯为60-65份、钛白粉为4-6份、超高分子量聚乙烯为10-12份、二氧化硅7-8份和POE聚烯烃弹性体为5-7份放入物料搅拌桶内部进行搅拌并且持续一定的时间，搅拌完成后放入工业熔炉了加热至一定的温度并且保证一定的时间，进行预热处理得到混合物；
S4，混合液配比：依次将润滑剂为1-2份、补强剂为3-5份、相容剂为6-8份、抗氧剂为0.2-0.5份和表面活性剂为4-8份缓慢的放入溶液搅拌桶的内部进行搅拌并且持续一定的时间得到混合液；
S5，待到S3，预热处理得到混合物降至20-30℃将混合物与混合液同时其加入螺杆挤出机造粒即得到聚丙烯复合材料。
6.根据权利要求5所述的一种聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，所述S3中物料搅拌桶内部的搅拌速度为500～600rpm/min转速搅拌60～80min，所述工业熔炉了加热150-160℃，时间为20-30min。
7.根据权利要求5所述的一种聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，所述S4中放入溶液搅拌桶的内部进行搅拌速度为300～400rpm/min转速搅拌60～80min。
8.根据权利要求5所述的一种聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，所述S5中螺杆挤出机造粒的熔体压力控制在1.2-1.5MPa，挤出机的后端抽真空并且挤出机的转速为600-650转/分钟。
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