CN111978643A - 一种低voc、耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种公开了一种低VOC、耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法。该聚丙烯复合材料由以下质量百分比的原料组成:聚丙烯50~75%;无机填充物15~30%;增韧剂0~15%;耐刮擦剂0.5~3%;气味吸附剂0.5~4%;抗氧剂0.3~1%;光稳定剂0.1~0.5%。本发明的优势在所制备的聚丙烯复合材料具有低VOC、耐刮擦的特性,同时可以达到较好的刚韧平衡,而且制备工艺简单、成本较低,易于进行大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域,具体涉及一种低VOC、耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一,由于具有优良的力学、耐热性、质轻、耐化学溶剂性、吸水率低以及价格便宜等突出优点,在汽车领域中得以广泛应用,成为车用塑料中用量最大、发展速度最快的品种。
随着汽车行业的发展,人们对环保要求越来越高,对汽车改性材料的要求不断提高,要求达到环保低挥发对人体无害的目的,要求达到耐刮擦使用美观的目的,然而聚丙烯材料在原料合成、加工成型、使用老化的过程当中都会产生苯类、醛类和胺类等对人体有害的可挥性发有机物(简称VOC),这会影响车内空气质量,对驾驶员和车内乘客的身体健康造成了威胁;同时普通聚丙烯的表明硬度相对较差,表现为耐刮擦性能较差,易产生刮痕,破坏使用部件的美观效果,难以满足当前的使用需求。
因此,研制出能够同时满足耐刮擦和低VOC要求的聚丙烯材料是当前探索的方向和目标。
发明内容
本发明克服现有技术中的不足,制备出低VOC、耐刮擦的聚丙烯复合材料,同时可以达到较好的刚韧平衡,而且制备工艺简单、成本较低,易于进行大规模工业化生产。本发明采用的技术方案如下:
其原料按质量百分比计,详细配方如下:
聚丙烯55~75%
无机填充物13~35%
增韧剂0~12%
耐刮擦剂0.5~3%
气味吸附剂0.5~4%
抗氧剂0.3~1%
光稳定剂0.1~0.5%。
1、所述的聚丙烯是共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的至少一种组成。
2、所述的填充物是滑石粉母粒、硅灰石母粒、云母粉、晶须中至少一种。
3、所述的增韧剂是由乙烯-辛烯的共聚物(POE)、SEBS、EPDM中至少一种组成。
4、所述的耐刮擦剂是硅酮母粒。
5、所述的气味吸附剂是纳米氧化硅。
6、所述的抗氧剂是由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按1:2的比例复配组成。
7、所述的光稳定剂是受阻胺类光稳定剂。
8、所诉制备过程:将聚丙烯、增韧剂、耐刮擦剂、气味吸附剂、抗氧剂和光稳定剂按比例加入高速搅拌机混合均匀后,从主喂料加入双螺杆挤出机,无机填充物则从侧位料加入,经熔融混合挤出、拉条水冷切粒后得到拉伸强度、断裂伸长率、弯曲模量显著提升的聚丙烯复合材料,加工温度180~220℃。
9、本发明的有益效果是:
(1)本发明的所制备的低VOC、耐刮擦聚丙烯复合材料,具有低VOC、耐刮擦的特性,同时可以达到较好的刚韧平衡,(2)制备工艺简单、成本较低,易于进行大规模工业化生产。
具体实施方式
一种低VOC、耐刮擦聚丙烯复合材料由以下质量百分比组成:
聚丙烯55~75%
无机填充物13~35%
增韧剂0~12%
耐刮擦剂0.5~3%
气味吸附剂0.5~4%
抗氧剂0.3~1%
光稳定剂0.1~0.5%。
1、所述的聚丙烯是共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的至少一种组成。
2、所述的填充物是滑石粉母粒、硅灰石母粒、云母粉、晶须中至少一种。
3、所述的增韧剂是由乙烯-辛烯的共聚物(POE)、SEBS、EPDM中至少一种组成。
4、所述的耐刮擦剂是硅酮母粒。
5、所述的气味吸附剂是纳米氧化硅。
6、所述的抗氧剂是由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按1:2的比例复配组成。
7、所述的光稳定剂是受阻胺类光稳定剂。
8、所诉制备过程:将聚丙烯、增韧剂、耐刮擦剂、气味吸附剂、抗氧剂和光稳定剂按比例加入高速搅拌机混合均匀后,从主喂料加入双螺杆挤出机,无机填充物则从侧位料加入,经熔融混合挤出、拉条水冷切粒后得到拉伸强度、断裂伸长率、弯曲模量显著提升的聚丙烯复合材料,加工温度180~220℃。
以下通过具体的实施例本本发明的内容作进一步的说明。
实施例和对比例的配方组成见表1
表1实施例和对比例的配方组成(质量百分比)
原料 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例4 | 对比例5 | 对比例1 |
聚丙烯 | 60 | 60 | 65 | 60 | 75 | 65 |
增韧剂 | 5 | 8 | 8 | 12 | 10 | 8 |
无机填充物 | 35 | 32 | 27 | 26 | 15 | 27 |
耐刮擦剂 | 1.5 | 1.5 | 2 | 2 | 2 | 0 |
气味吸附剂 | 1 | 1 | 1 | 1.5 | 1.5 | 0 |
抗氧剂 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.3 | 0.3 | 0.6 |
光稳定剂 | 0.2 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.5 | 0.3 |
表1中所使用的聚丙烯为共聚聚丙烯与均聚聚丙烯比例为5:1的混合物,增韧剂为乙烯-辛烯的共聚物POE8411,无机填充物为5μm的滑石粉母粒,耐刮擦剂为硅酮母粒,味吸附剂为纳米氧化硅,所使用的抗氧剂为1010和168配比为1:2,光稳定剂是受阻胺类光稳定剂。
将聚丙烯、增韧剂、耐刮擦剂、气味吸附剂、抗氧剂和光稳定剂按比例加入高速搅拌机混合均匀后,从主喂料加入双螺杆挤出机,无机填充物则从侧位料加入,经熔融混合挤出、拉条水冷切粒后得到拉伸强度、断裂伸长率、弯曲模量显著提升的聚丙烯复合材料,加工温度180~220℃。
将加工后得到的复合材料通过表二所示的测试标准进行检测,表3为相应实施例和对比例的测试结果。
检测项目 | 单位 | 测试标准 |
拉伸强度 | Mpa | ISO527-2 |
断裂伸长率 | % | ISO527-2 |
弯曲强度 | Mpa | ISO 178 |
弯曲模量 | Mpa | ISO 178 |
熔指 | g/10min | ISO 1133 |
悬臂梁缺口冲击强度 | KJ/m<sup>2</sup> | ISO 180 |
耐刮擦 | △L | VS-01-00-T-14009-A1 |
TVOC | ug/m<sup>3</sup> | VS-01-00-T-14012-A1 |
检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例4 | 对比例5 | 对比例1 |
拉伸强度 | 28.7 | 23.8 | 23.3 | 19.8 | 18.6 | 23.9 |
弯曲强度 | 39.6 | 37.6 | 36.3 | 31.3 | 27.5 | 35.7 |
弯曲模量 | 2815 | 2512 | 2084 | 1922 | 1636 | 2120 |
熔指 | 12.5 | 14.6 | 17.8 | 16.1 | 22.4 | 16.2 |
悬臂梁缺口冲击强度 | 6.5 | 19.7 | 34.5 | 41.3 | 33.6 | 37.1 |
耐刮擦 | 1.35 | 1.46 | 0.74 | 1.07 | 0.89 | 7.09 |
TVOC | 97 | 114 | 71 | 45 | 63 | 1368 |
通过表3可见,由实施例跟对比例的结果可知,加入耐刮擦剂与气味吸附剂进行改性后,材料的耐刮擦性能显著提升,VOC含量也显著降低,并且通过合理的搭配增韧剂与填充物的比例,材料同时具备较好的刚韧平衡。
以上所述,仅是本发明的部分实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,本领域的技术人员应当理解,在不脱离本发明技术方案范围内,对技术内容进行些许更动或修饰,成为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种低VOC、耐刮擦聚丙烯复合材料,该低VOC、耐刮擦聚丙烯复合材料,其特征在于:是由以下质量百分比的原料组成:
聚丙烯55~75%
无机填充物13~35%
增韧剂0~12%
耐刮擦剂0.5~3%
气味吸附剂0.5~4%
抗氧剂0.3~1%
光稳定剂0.1~0.5%。
2.根据权利要求1所述的一种低VOC、耐刮擦聚丙烯复合材料,其特征在于:所述的聚丙烯是共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的至少一种组成。
3.根据权利要求1所述的一种低VOC、耐刮擦聚丙烯复合材料,其特征在于:所述的填充物是滑石粉母粒、硅灰石母粒、云母粉、晶须中至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种低VOC、耐刮擦聚丙烯复合材料,其特征在于:所述的增韧剂是由乙烯-辛烯的共聚物(POE)、SEBS、EPDM中至少一种组成。
5.根据权利要求1所述的一种低VOC、耐刮擦聚丙烯复合材料,其特征在于:所述的耐刮擦剂是硅酮母粒。
6.根据权利要求1所述的一种低VOC、耐刮擦聚丙烯复合材料,其特征在于:所述的气味吸附剂是纳米氧化硅。
7.根据权利要求1所述的一种低VOC、耐刮擦聚丙烯复合材料,其特征在于:所述的抗氧剂是由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按1:2的比例复配组成。
8.根据权利要求1所述的一种低VOC、耐刮擦聚丙烯复合材料,其特征在于:所述的光稳定剂是受阻胺类光稳定剂。
9.根据权利要求1~7中任意一项所述的一种低VOC、耐刮擦聚丙烯复合材料,其特征在于:包括以下制备过程:将聚丙烯、增韧剂、耐刮擦剂、气味吸附剂、抗氧剂和光稳定剂按比例加入高速搅拌机混合均匀后,从主喂料加入双螺杆挤出机,无机填充物则从侧位料加入,经熔融混合挤出、拉条水冷切粒后得到拉伸强度、断裂伸长率、弯曲模量显著提升的聚丙烯复合材料,加工温度180~220℃。
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