CN110903549A - 一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用，所述复合材料包括以下重量份的原料：聚丙烯55‑95份、聚乙烯3‑25份、TPE(热塑性弹性体)5‑25份、TPV(热塑性硫化橡胶)0‑15份；所述聚丙烯为均聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯的混合物。该复合材料由混合均匀的组分混合物熔融挤出造粒制备得到。本发明制备的复合材料具有优异的低温冲击韧性，良好的透明度、耐应力发白性能和光泽度可以更好的满足聚丙烯材料在汽车、家电、医疗器械及建筑等高端领域的应用，且制备工艺简单，成本低，利于大规模商业化生产。

Description

一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用，具体涉及一种抗应力发白、耐低温冲击、高光泽、透明的聚丙烯材料及其制备方法与应用。
背景技术
聚丙烯(Polypropylene)简称PP，是最被广泛应用的一种热塑性通用塑料树脂，按分子结构分为：均聚聚丙烯(PPH)和共聚聚丙烯(PPC)，其中共聚聚丙烯又按分子结构中是否含乙烯(或其它烯烃)链段，又分为：无规共聚丙烯(PPR)和嵌段共聚聚丙烯(PPB)。均聚聚丙烯主要特性是：半透明、高熔点、高刚性、冲击强度低；无规共聚聚丙烯主要特性是：透明、常温冲击强度高；嵌段共聚聚丙烯也称高抗冲聚丙烯，主要特性是：不透明、低温冲击强度高。
嵌段共聚聚丙烯由于其良好力学性能、较高的冲击强度被广泛应用到汽车、家电及建筑等领域，但嵌段共聚聚丙烯有不透明和容易应力发白的缺点，所谓应力发白就是材料在应力作用下而产生大量的微裂纹聚集区，根据应力发白程度大小和发生区域，可能包括一定数量的银纹、裂纹和微孔，由于此区域折光指数降低而使制品呈白色的一种现象。聚丙烯塑料制品在注塑加工过程中受到顶针的集中应力作用，以及在使用过程中受到拉伸、弯曲、冲击等外力作用时制品都可能会出现发白现象。有些聚丙烯制品在装配过程中需要用到螺钉等进行固定，也容易导致应力集中从而出现制品应力发白的情况。虽然应力发白不会大幅降低聚丙烯塑料制品的性能，但是会影响聚丙烯塑料制品的美观，从而影响其应用。
现有技术中，为提高聚丙烯制品的冲击性能尤其是低温冲击韧性，通常利用嵌段共聚聚丙烯做基体树脂，再加入增韧剂来解决嵌段共聚聚丙烯的应力发白问题，但嵌段共聚聚丙烯本身就是乳白色的，虽然加入增韧剂可以降低应力发白情况，但应力发白还是很严重。中国专利CN103881235B公开了一种耐应力发白增强增韧聚丙烯复合物及其制备方法，采用过氧化物做交联剂，将高聚物链段构架成网络结构，从而束缚无机填料的移动，从而提高聚丙烯复合材料的耐应力发白情况，但过氧化物残留导致气味较大，不能用于汽车内饰等应用领域，且工艺控制较复杂、产品不稳定、成本较高、不易大规模生产。中国专利CN105037955B公开了一种低VOC、耐刮擦、抗应力发白的聚丙烯组合物及其制备方法，通过添加低分子量聚有机硅氧烷以及高分子量聚有机硅氧烷从而改善有机硅与聚丙烯树脂基体之间的相容性，在提升聚丙烯组合物耐刮擦性能的同时，解决了应力发白的问题，但无论是低分子量聚有机硅氧烷还是高分子量聚有机硅氧烷的价格均较为昂贵，难以实际应用到普通聚丙烯改性塑料中，且此方法中加入了大量的嵌段共聚聚丙烯，致使材料的耐应力发白效果不理想。
对于深色的制件当内部出现应力集中时，不易从外观上观察到发白的现象，这是由于深色的色粉掩盖了发白的现象，而浅色的制件如果内部应力集中则很容易观察到肉眼可见的发白，所以现有技术中大多通过加入各种色粉来加深制品的颜色以掩盖应力发白的现象，但色粉的引入对产品的配色带有很大影响，大大限制了产品的使用范围。
聚丙烯复合材料中添加无机矿粉会对聚丙烯起到增强的作用，且无机矿粉加入后会减小因银纹而形成的大量微小的裂纹，防止裂纹的进一步发展，再加上填料的加入降低了聚丙烯的透明性，故在一定程度上提高了耐应力发白情况。但大量的填料会大幅度提高复合材料的密度，降低树脂本身的透明度和光泽性，从而影响特定领域的应用。目前市面上暂没有一款可以同时兼顾抗应力发白、耐低温冲击、高光泽和透明等性能的聚丙烯复合材料。
发明内容
为改善上述技术问题，本发明提供一种聚丙烯复合材料，包括以重量份计的如下组分：聚丙烯55-95份、聚乙烯3-25份、TPE(热塑性弹性体)5-25份、TPV(热塑性硫化橡胶)0-15份；所述聚丙烯为均聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯的混合物。
根据本发明，所述均聚聚丙烯的熔融指数为2-40g/10min(测试条件2.16kg，230℃)，例如熔融指数为3-30g/10min(测试条件2.16kg，230℃)，示例性地，熔融指数为15g/10min、16g/10min、25g/10min、30g/10min。进一步地，所述均聚聚丙烯可以选自上述熔融指数范围内的一种、两种或更多种均聚聚丙烯。
其中，所述无规共聚丙烯的熔融指数为0.2-20g/10min(测试条件2.16kg，230℃)，例如1-15g/10min、3-10g/10min，示例性地，熔融指数为8g/10min、12g/10min、16g/10min。进一步地，所述无规共聚聚丙烯可以选自上述熔融指数范围内的一种、两种或更多种无规共聚聚丙烯。
根据本发明，所述聚丙烯中均聚聚丙烯与无规共聚聚丙烯的重量比可以为(0.2-8):1，例如可以为(0.3-7):1，示例性地可以为0.36:1、0.42:1、1.63:1、1.8:1、1.875:1、2.5:1、2.75:1、6.4:1、6.55:1。
根据本发明，所述聚丙烯的含量可以为60-90份，优选65-85份，示例性地，为69份、70份、74份、75份、75.5份、79份、80份。
根据本发明，所述的聚乙烯为高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)中的至少一种，例如选自HDPE或LLDPE。其中，所述HDPE或LLDPE的熔融指数为1-20g/10min(测试条件2.16kg，190℃)，例如为3-18g/10min、5-15g/10min，示例性为2g/10min、8g/10min或15g/10min。
根据本发明，所述聚乙烯的含量为4-20份，例如5-15份，示例性地，为4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、12份。
根据本发明，所述的TPE为氢化的苯乙烯-丁二烯共聚物(SEBS)和/或氢化的苯乙烯-异戊二烯共聚物(SEPS)、与石蜡油的混合物。其中，SEBS和/或SEPS、与石蜡油的重量比可以为(0.5-3):1，例如(1-3):1，示例性为2:1、1:1。其中，SEBS或SEPS的充油比为20-150％，例如30-120％、50-100％，示例性为50％、80％。
根据本发明，所述TPE的含量可以为5-20份，例如7.5-15份，示例性地为5份、7.5份、8份、10份、12份、15份。
根据本发明，所述的TPV为以PP(聚丙烯)、EPDM(三元乙丙橡胶)、乙烯和丙烯嵌段共聚物、乙烯和辛烯嵌段共聚物作为主要原料、以酚醛树脂作为交联剂，制备得到的。例如，采用本领域已知的动态硫化法混炼而成，其制备方法可以参考中国专利CN104448543B。
根据本发明，所述TPV的含量为1-10份，例如3-7份，示例性地为2份、3份、5份、4.3份、5份、7.5份、8份、10份、15份。
根据本发明，所述聚丙烯复合材料中还可以包含增韧剂，增韧剂含量为0.5-15份，例如2-10份，示例性为0.5份、4.3份、4.5份、5份、5.3份、5.5份、8份、8.3份、10份、10.3份、12份。进一步地，所述的增韧剂为乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、三元乙丙橡胶、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的至少一种；例如可以选自陶氏POE 8150、韩国SK POE 8605、陶氏OBC9500、丙烯基弹性体威达美PBE 3000、阿科玛AX8900中的至少一种。
根据本发明，所述聚丙烯复合材料中还可以包含润滑剂，润滑剂的含量为0.1-2份，例如0.5-1份，示例性为0.1份、0.2份、0.3份、0.5份、0.8份。进一步地，所述的润滑剂为芥酸酰胺、EBS(乙撑双硬脂酰胺)、EBO(乙撑双油酸酰胺)、PETS(季戊四醇硬脂酸酯)、硬脂酸钙、聚乙烯蜡和硅酮中的至少一种，例如所述润滑剂选自硅酮和/或芥酸酰胺，示例性为硅酮或芥酸酰胺。
根据本发明，所述聚丙烯复合材料中还可以包含抗氧剂，抗氧剂的含量为0.1-1份，例如0.2-0.5份。进一步地，所述的抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫醚类、硫代酯类抗氧剂中的至少一种；例如抗氧剂可以选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂618、抗氧剂624中的至少一种，示例性地选自抗氧剂1010和抗氧剂168。
根据本发明，所述聚丙烯复合材料由包含上述各组分的原料制备得到。
根据本发明，所述聚丙烯复合材料的拉伸强度可以为20-40MPa，例如21-36MPa、24-32MPa、26-30MPa、27-29MPa。
根据本发明，所述聚丙烯复合材料的弯曲强度可以为20-40MPa，例如22-38MPa、24-36MPa、26-34MPa、28-32MPa、29-31MPa。
根据本发明，所述聚丙烯复合材料的常温(23℃)冲击强度为38-60KJ/m2，例如40-58KJ/m2、42-56KJ/m2、44-54KJ/m2、46-52KJ/m2、48-50KJ/m2。
根据本发明，所述聚丙烯复合材料的低温(-20℃)冲击强度为18-40KJ/m2，例如20-38KJ/m2、22-36KJ/m2，24-34KJ/m2、26-32KJ/m2、28-30KJ/m2。
根据本发明，所述聚丙烯复合材料的透光率在76％以上，例如在78％以上，例如为79％、80％、81％、82％、83％。
根据本发明，所述聚丙烯复合材料的光泽度在67％以上，例如在69％以上，例如为70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％。
根据本发明，所述聚丙烯复合材料的应力发白区域直径不超过15mm，例如不超过12mm，示例性为4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、10mm、11mm、12mm；其中，所述应力发白区域直径通过以下方式测得：在环境温度约23℃条件下，将复合材料制备成100×100×3mm的方板，承受重500g，直径为50mm的钢球从300mm高度的跌落测试，记录发白区的直径。
本发明进一步提供所述聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：将上述原料组分按照如上文所述的重量份数混合，混合均匀后再将混合物熔融挤出造粒，得到所述聚丙烯复合材料。
根据本发明，所述原料的加料顺序为：将聚丙烯、聚乙烯、任选的TPV和增韧剂加入高速混合机中充分混合，搅拌过程中加入TPE，最后加入抗氧剂和润滑剂。进一步地，所述TPE中石蜡油已完全被SEBS和/或SEPS吸收。例如，为促进SEBS和/或SEPS对石蜡油的吸收，可以将SEBS或SEPS与石蜡油加入低速混合机中充分搅拌混合，待石蜡油完全被吸收后，放置24小时备用。
根据本发明，所述熔融挤出造粒在双螺杆挤出机中进行。其中，所述双螺杆挤出机为长径比为40-60，料筒8-15段。例如长径比为48，料筒12段。其中，所述熔融挤出时料筒温度为170-240℃，例如180-230℃。其中，所述熔融挤出时机头温度为180-230℃，例如185-200℃，示例性为190℃。其中，所述熔融挤出时挤出机转速为200-450rpm，例如300-430rpm，示例性为410rpm。进一步地，所述熔融挤出时抽真空，真空度为-0.07-0.08MPa。
本发明还提供由上述方法制备得到的聚丙烯复合材料。
本发明还提供一种塑料制品，用本发明所述的聚丙烯复合材料加工成型制备得到。例如，所述加工成型方法为挤出成型、注塑成型等。
本发明还提供所述聚丙烯复合材料在汽车、家电、医疗器械或建筑等领域的应用。
本发明具有以下有益效果：
(1)采用均聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯按特定比例复配作为改性基材，保证复合材料具有较好的刚性和韧性，不使用冲击性好但本身呈乳白色且容易应力发白的嵌段共聚聚丙烯，通过对均聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯牌号的选择和比例的调整，再加上样品中润滑剂的作用使复合材料的光泽度较嵌段共聚聚丙烯大幅度提高。
(2)通过添加增韧剂来提高样品的冲击韧性，尤其是低温冲击韧性得到大幅度提升，聚乙烯、TPE和TPV的加入进一步促进复合材料内部形成"海岛结构"，在受到外力作用时几种不同种类的弹性体粒子在复合材料中会产生协同效应，能吸收树脂在受到外力作用时因产生银纹而形成的大量微小的裂纹，并防止裂纹的进一步发展，进而可以减缓或者阻止聚丙烯树脂的应力发白现象。
(3)本发明通过添加不同种类和机理的弹性体树脂改善复合材料的韧性，可大幅度降低复合材料的应力发白现象，无需通过色粉去掩盖材料受到外力而导致的应力发白，复合材料中未添加碳酸钙、滑石粉和玻纤等无机物，该复合材料的密度较低、透明度较高、配色性好，扩大了聚丙烯复合材料应用范围。
(4)本发明所述的复合材料具有刚、韧平衡的良好力学性能，低温冲击韧性优异，良好的透明度、耐应力发白性能和光泽度可以更好的满足聚丙烯材料在汽车、家电、医疗器械及建筑等高端领域的应用，此复合材料制备工艺简单，成本低，利于大规模商业化生产。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明材料和其制备方法做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除特别说明外，下述实施例中所使用的加工方法均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，均可从商业途径得到。
实施例和对比例中聚乙烯的熔融指数为荷重2.16kg、温度190℃测试条件下的值；聚丙烯的熔融指数为荷重2.16kg、温度230℃测试条件下的值。
实施例1
将SEBS与石蜡油加入低速混合机中充分搅拌混合待石蜡油完全被吸收后放置24小时，得到TPE备用，将聚丙烯、聚乙烯、TPV和增韧剂加入高速混合机中充分混合，搅拌过程中加入TPE，最后加入抗氧剂和润滑剂。混合均匀后再将其转移至长径比为48的双螺杆共12段料筒的挤出机熔融挤出造粒，第二节料筒温度为180℃，第三节料筒温度为230℃，第四节料筒温度为220℃，第五节料筒温度为220℃，第六节料筒温度为220℃，第七节料筒温度为210℃，第八节料筒温度为205℃，第九节料筒温度为205℃，第十节料筒温度为205℃，第十一节料筒温度为205℃，第十二节料筒温度为185℃，机头温度为190℃，喂料频率为40赫兹，主机转速为410转/分，抽真空，真空度-0.06MPa。
各原料组分的重量份数如下：
均聚聚丙烯(中海壳牌HP500N，MI＝12g/10min) 40份
均聚聚丙烯(联泓新材料T30，MI＝3g/10min) 10份
无规共聚聚丙烯(燕山石化K4912，MI＝12g/10min) 20份
LLDPE(陶氏1221P，MI＝2g/10min) 5份
TPE(SEBS(巴陵石化YH-503T)与石蜡油(荆门石化100#)的质量比为2:1) 12份
TPV(张家港美特1060AN) 2.3份
增韧剂(丙烯基弹性体Vistamaxx 3000) 10份
硅酮 0.4份
芥酸酰胺 0.1份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份实施例2
按照实施例1的工艺方法进行抗应力发白、耐低温冲击、高光泽、透明聚丙烯复合材料的制备，各原料组分的重量份数如下：
均聚聚丙烯(中海壳牌HP500N，MI＝12g/10min) 55份
无规共聚聚丙烯(燕山石化K4912，MI＝12g/10min) 20份
HDPE(上海石化SH1502，MI＝15g/10min) 5份
TPE(SEBS(巴陵石化YH-503T)与石蜡油(荆门石化100#)的质量比为2:1) 10份
TPV(张家港美特1060AN) 5份
增韧剂(POE韩国SK 8605) 4.3份
芥酸酰胺 0.5份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份
实施例3
按照实施例1的工艺方法进行抗应力发白、耐低温冲击、高光泽、透明聚丙烯复合材料的制备，各原料组分的重量份数如下：
均聚聚丙烯(联泓新材料PPH-M600，MI＝60g/10min) 40份
均聚聚丙烯(中海壳牌HP500N，MI＝12g/10min) 10份
无规共聚聚丙烯(燕山石化K4912，MI＝12g/10min) 20份
LLDPE(陶氏1221P，MI＝2g/10min) 6份
TPE(SEBS(巴陵石化YH-503T)与石蜡油(荆门石化100#)的质量比为2:1) 10份
TPV(张家港美特1060AN) 8.4份
增韧剂(丙烯基弹性体Vistamaxx 3000) 5份
硅酮 0.2份
EBS 0.2份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份
实施例4
按照实施例1的工艺方法进行抗应力发白、耐低温冲击、高光泽、透明聚丙烯复合材料的制备，各原料组分的重量份数如下：
均聚聚丙烯(中海壳牌HP500N，MI＝12g/10min) 55份
无规共聚聚丙烯(燕山石化K4912，MI＝12g/10min) 20份
LLDPE(陶氏1221P，MI＝2g/10min) 5份
TPE(SEBS(巴陵石化YH-503T)与石蜡油(荆门石化100#)的质量比为2:1) 15份
增韧剂(POE韩国SK 8605) 4.3份
芥酸酰胺 0.5份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份
实施例5
按照实施例1的工艺方法进行抗应力发白、耐低温冲击、高光泽、透明聚丙烯复合材料的制备，各原料组分的重量份数如下：
均聚聚丙烯(沙特Sabic 578P，MI＝25g/10min) 49份
无规共聚聚丙烯(燕山石化K4912，MI＝12g/10min) 30份
LLDPE(陶氏1221P，MI＝2g/10min) 5份
TPE(SEBS(巴陵石化YH-503T)与石蜡油(荆门石化100#)的质量比为2:1) 5份
TPV(张家港美特1060AN) 5份
增韧剂(OBC陶氏9500) 5.5份
EBS 0.3份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份
实施例6
按照实施例1的工艺方法进行抗应力发白、耐低温冲击、高光泽、透明聚丙烯复合材料的制备，各原料组分的重量份数如下：
均聚聚丙烯(中海壳牌HP500N，MI＝12g/10min) 54份
均聚聚丙烯(联泓新材料T30，MI＝3g/10min) 10份
无规共聚聚丙烯(燕山石化K4912，MI＝12g/10min) 10份
LLDPE(陶氏1221P，MI＝2g/10min) 10份
TPE(SEBS(巴陵石化YH-503T)与石蜡油(荆门石化100#)的质量比为2:1) 7.5份
增韧剂(丙烯基弹性体Vistamaxx 3000) 8份
EBS 0.3份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份
实施例7
按照实施例1的工艺方法进行抗应力发白、耐低温冲击、高光泽、透明聚丙烯复合材料的制备，各原料组分的重量份数如下：
均聚聚丙烯(联泓新材料T30，MI＝3g/10min) 65.5份
无规共聚聚丙烯(燕山石化K4912，MI＝12g/10min) 10份
HDPE(上海石化SH1502，MI＝15g/10min) 4份
TPE(SEBS(巴陵石化YH-503T)与石蜡油(荆门石化100#)的质量比为2:1) 5份
TPV(张家港美特1060AN) 3份
增韧剂(POE韩国SK 8605) 12份
硅酮 0.3份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份
实施例8
按照实施例1的工艺方法进行抗应力发白、耐低温冲击、高光泽、透明聚丙烯复合材料的制备，各原料组分的重量份数如下：
均聚聚丙烯(上海赛科S2040，MI＝38g/10min) 15份
均聚聚丙烯(上海石化SH1502，MI＝15g/10min) 30份
无规共聚聚丙烯(燕山石化K4912，MI＝12g/10min) 25份
HDPE(上海石化SH1502，MI＝15g/10min) 10份
TPE(SEBS(巴陵石化YH-503T)与石蜡油(荆门石化100#)的质量比为2:1) 10份
TPV(张家港美特1060AN) 5份
增韧剂(阿科玛AX8900) 4.5份
硅酮 0.3份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份
实施例9
按照实施例1的工艺方法进行抗应力发白、耐低温冲击、高光泽、透明聚丙烯复合材料的制备，各原料组分的重量份数如下：
均聚聚丙烯(中海壳牌HP500N，MI＝12g/10min) 23份
无规共聚聚丙烯(燕山石化K4912，MI＝12g/10min) 55份
HDPE(上海石化SH1502，MI＝15g/10min) 4份
TPE(SEBS(巴陵石化YH-503T)与石蜡油(荆门石化100#)的质量比为2:1) 8份
TPV(张家港美特1060AN) 5份
增韧剂(POE韩国SK 8605) 4.3份
硅酮 0.5份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份
实施例10
按照实施例1的工艺方法进行抗应力发白、耐低温冲击、高光泽、透明聚丙烯复合材料的制备，各原料组分的重量份数如下：
均聚聚丙烯(中海壳牌HP500N，MI＝16g/10min) 45份
无规共聚聚丙烯(燕山石化K4912，MI＝12g/10min) 24份
HDPE(上海石化SH1502，MI＝15g/10min) 5份
TPE(SEBS(巴陵石化YH-503T)与石蜡油(荆门石化100#)的质量比为2:1) 5份
TPV(张家港美特1060AN) 8份
增韧剂(POE韩国SK 8605) 8.3份
芥酸酰胺 0.5份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份
对比例1
按照实施例1的工艺方法进行抗应力发白、耐低温冲击、高光泽、透明聚丙烯复合材料的制备，各原料组分的重量份数如下：
均聚聚丙烯(沙特Sabic 578P，MI＝25g/10min) 49份
无规共聚聚丙烯(燕山石化K4912，MI＝12g/10min) 30份
LLDPE(陶氏1221P，MI＝2g/10min) 10份
TPV(张家港美特1060AN) 5份
增韧剂(OBC陶氏9500) 5.8份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份
对比例2
按照实施例1的工艺方法进行抗应力发白、耐低温冲击、高光泽、透明聚丙烯复合材料的制备，各原料组分的重量份数如下：
均聚聚丙烯(中海壳牌HP500N，MI＝12g/10min) 35份
无规共聚聚丙烯(燕山石化K4912,MI＝12g/10min) 55份
HDPE(上海石化SH1502，MI＝15g/10min) 4份
增韧剂(POE韩国SK 8605) 5.3份
硅酮 0.5份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份
对比例3
按照实施例1的工艺方法进行抗应力发白、耐低温冲击、高光泽、透明聚丙烯复合材料的制备，各原料组分的重量份数如下：
嵌段共聚聚丙烯 79.5份
增韧剂(POE韩国SK 8605) 20份
硅酮 0.3份
抗氧剂168 0.1份
抗氧剂1010 0.1份
对实施例1-10和对比例1-3所得材料的机械性能进行测试，拉伸性能按照ISO527-1-2012《塑料拉伸性能的测定》进行；弯曲性能按照ISO 178《塑料弯曲性能的测定》进行；悬臂梁冲击强度按照ISO 180《塑料悬臂梁冲击强度的测定》进行；透光率按照GB/T2410-80《透明塑料透光率和雾度实验方法》进进行；光泽度按照ASTM D 2457-2003《塑料薄膜和固态塑料镜面光泽度的标准试验方法》进行，测试角60°；耐应力发白测试：在环境温度约23℃条件下，将复合材料制备成100×100×3mm的方板，承受重500g，直径为50mm的钢球从300mm高度的跌落测试，记录发白区的直径。测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002303094700000141
Figure BDA0002303094700000151
从表1可以看出，本发明的抗应力发白、耐低温冲击、高光泽、透明聚丙烯复合材料具有刚、韧平衡的良好力学性能，低温冲击韧性优异，良好的透明度、耐应力发白性能和光泽度可以更好的满足聚丙烯材料在汽车、家电、医疗器械及建筑等高端领域的应用，此复合材料制备工艺简单，成本低，利于大规模商业化生产。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯复合材料包括以重量份计的如下组分：聚丙烯55-95份、聚乙烯3-25份、TPE(热塑性弹性体)5-25份、TPV(热塑性硫化橡胶)0-15份；所述聚丙烯为均聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯的混合物。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述均聚聚丙烯的熔融指数为2-40g/10min(测试条件2.16kg，230℃)；优选地，所述均聚聚丙烯选自上述熔融指数范围内的一种、两种或更多种均聚聚丙烯；
优选地，所述无规共聚丙烯的熔融指数为0.2-20g/10min(测试条件2.16kg，230℃)；优选地，所述无规共聚聚丙烯选自上述熔融指数范围内的一种、两种或更多种无规共聚聚丙烯；
优选地，所述均聚聚丙烯与无规共聚聚丙烯的重量比为(0.2-8):1；
优选地，所述聚丙烯的含量为60-90份。
3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的聚乙烯为高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)中的至少一种；
优选地，所述HDPE或LLDPE的熔融指数为1-20g/10min(测试条件2.16kg，190℃)；
优选地，所述聚乙烯的含量为4-20份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的TPE为氢化的苯乙烯-丁二烯共聚物(SEBS)和/或氢化的苯乙烯-异戊二烯共聚物(SEPS)与石蜡油的混合物；
优选地，SEBS和/或SEPS与石蜡油的重量比为(0.5-3):1；
优选地，SEBS或SEPS的充油比为20-150％；
优选地，所述TPE的含量为5-20份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的TPV为以PP(聚丙烯)、EPDM(三元乙丙橡胶)、乙烯和丙烯嵌段共聚物、乙烯和辛烯嵌段共聚物为主要原料，以酚醛树脂为交联剂，制备得到的；
优选地，所述TPV的含量为1-10份。
6.根据权利要求1-5任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯复合材料中还包含增韧剂，增韧剂的含量为0.5-15份；
优选地，所述的增韧剂为乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、三元乙丙橡胶、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的至少一种；
优选地，所述聚丙烯复合材料中还包含润滑剂，润滑剂含量为0.1-2份；
优选地，所述的润滑剂为芥酸酰胺、EBS(乙撑双硬脂酰胺)、EBO(乙撑双油酸酰胺)、PETS(季戊四醇硬脂酸酯)、硬脂酸钙、聚乙烯蜡和硅酮中的至少一种；
优选地，所述聚丙烯复合材料中还包含抗氧剂，抗氧剂含量为0.1-1份；
优选地，所述的抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫醚类、硫代酯类抗氧剂中的至少一种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯复合材料的拉伸强度为20-40MPa；
优选地，所述聚丙烯复合材料的弯曲强度为20-40MPa；
优选地，所述聚丙烯复合材料的常温(23℃)冲击强度为38-60KJ/m2；
优选地，所述聚丙烯复合材料的低温(-20℃)冲击强度为18-40KJ/m2；
优选地，所述聚丙烯复合材料的透光率在76％以上；
优选地，所述聚丙烯复合材料的光泽度在67％以上；
优选地，所述聚丙烯复合材料的应力发白区域直径不超过15mm。
8.权利要求1-7任一项所述聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求1-7任一项所述原料组分按照权利要求1-7任一项所述的重量份数混合，混合均匀后再将混合物熔融挤出造粒，得到所述聚丙烯复合材料；
优选地，所述原料的加料顺序为：将聚丙烯、聚乙烯、TPV和增韧剂加入高速混合机中充分混合，搅拌过程中加入TPE，最后加入抗氧剂和润滑剂；
优选地，所述TPE的制备过程包括：将SEBS或SEPS与石蜡油加入低速混合机中充分搅拌混合，待石蜡油完全被吸收后，放置24小时，得到TPE。
9.权利要求8制备得到的聚丙烯复合材料。
10.权利要求1-8任一项所述聚丙烯复合材料在汽车、家电、医疗器械或建筑领域的应用。
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