CN112280180A - 一种良外观良触感聚丙烯组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种良外观良触感聚丙烯组合物及其制备方法,包括如下组分:聚丙烯、密炼颗粒、聚丁烯、玻璃纤维、相容剂。本发明大大的改善了表面触感,材料表面的光泽度也得到了很大提升,具有极好的相容性无任何析出等特点,得到的材料具有均衡的物理性能,在汽车、家电、电动工具等行业会有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域,特别涉及一种良外观良触感聚丙烯组合物及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)是塑料产业中发展地最为迅速的塑料品种之一,具有力学性能好、比重轻、无毒、易加工、耐腐蚀等优点,而且原料来源广、价格低廉,在家电、汽车以及包装等领域得到广泛应用。但是聚丙烯为结晶性聚合物,使用聚丙烯原料生产出的制品表面触感较硬,没有质感,限制了聚丙烯材料在汽车内饰、电动工具把手等方面的应用,目前电动工具行业普遍使用包胶的办法改善表面触感,但是增加了工序,生产效率并不高。
由于聚丙烯材料的结晶性能,材料收缩率较大,在厚薄不均的制件上很容易出现缩痕等外观缺陷,从产生机理上分析产生的主要原因是在较厚的位置料流中试冷的慢,而在料流表层冷却快。冷却收缩不均匀导致表面缩痕的产生,因此聚丙烯在一些外观要求较高的产品上应用不多。
因此,需要研发一种同时改善表面触感和外观的聚丙烯组合物,以拓展其应用领域。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种良外观良触感聚丙烯组合物及其制备方法,该材料大大的改善了表面触感,材料表面的光泽度也得到了很大提升,具有极好的相容性无任何析出等特点,得到的材料具有均衡的物理性能,在汽车、家电、电动工具等行业会有广泛的应用前景。
本发明提供了一种良外观良触感聚丙烯组合物,按重量份数,包括如下组分:
其中,密炼颗粒按重量份数100份计,包括如下组分:
所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的至少一种,230℃、2.16kg测试条件下熔融指数为3-100g/10min。
所述超高熔指低等规度聚丙烯为均聚聚丙烯,230℃、2.16kg测试条件下熔融指数为300-3000g/10min,等规度小于60%,等规度测试方法采用正庚烷萃取法,结晶度小于40%,优选10%-30%结晶度,更优选20%结晶度,结晶度测试采用DSC法。
所述聚丁烯为聚丁烯-1、全同立构聚丁烯-1中的至少一种,230℃、2.16kg测试条件下熔融指数为0.5-60g/10min。
所述气相二氧化硅粒的氮吸附比表面积为50-380m2/g。
所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-丁烯共聚物接枝马来酸酐、聚乙烯接枝马来酸酐中的至少一种。
所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、硫醚类抗氧剂中的至少一种。
所述润滑剂为硬脂酸类润滑剂、酰胺类润滑剂、芥酸酰胺类润滑剂中的至少一种。
本发明还提供了一种良外观良触感聚丙烯组合物的制备方法,包括:
(1)按配比,将超高熔指低等规度聚丙烯、气相二氧化硅、抗氧剂和润滑剂混合后在密炼机内密炼,得到密炼颗粒;
(2)将密炼颗粒和除玻璃纤维以外的组分放置于高混机中,控制温度在40-60℃之间得到混合物;将得到的混合物加入双螺杆挤出机,玻璃纤维通过侧喂的方式加入,挤出温度控制在190℃-220℃之间;最后经过过水、风冷、切粒得到良外观良触感聚丙烯组合物。
所述步骤(1)中的密炼温度为120-140℃,密炼时间为5分钟。
所述步骤(2)中的高混机混合速度为600-1200r/min,混合时间5-10分钟。
所述步骤(2)中的玻璃纤维侧喂位置位于第3-8节螺筒之间。
本发明还提供了一种良外观良触感聚丙烯组合物的应用。
有益效果
本发明通过加入超高融指低等规度聚丙烯、气相二氧化硅和聚丁烯,气相二氧化硅具有粒径小、孔隙率高、比表面积大的特点,同时该气相二氧化硅与超高熔指低等规度聚丙烯和聚丁烯结合使用以后产生协同作用,在最终产品表面分布均匀,大大的改善了表面触感,材料表面的光泽度和缩痕表现也得到了很大提升,具有极好的相容性无任何析出等特点,得到的材料具有均衡的物理性能,在汽车、家电、电动工具等行业会有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例和对比例所用原料如下:
聚丙烯:均聚聚丙烯,熔体流动速率为(MFR)为25g/10min(230℃,2.16kg),中国石化。
超高熔指低等规度聚丙烯(S400):熔体流动速率(MFR)为1600g/10min(230℃,2.16kg),等规度为45%,结晶度20%,日本出光。
聚丁烯-1(PB-1):熔体流动速率(MFR)为20g/10min(230℃,2.16kg),巴塞尔。
气相二氧化硅:氮吸附比表面积为90m2/g,广州汇富研究院有限公司。
玻璃纤维:短切玻纤纤维,巨石集团。
相容剂:聚丙烯接枝马来酸酐。
抗氧剂1:抗氧剂1010。
抗氧剂2:抗氧剂168。
润滑剂:乙撑双硬脂酰胺。
密炼颗粒1按照100重量份的配比如下:
密炼颗粒2按照100重量份的配比如下:
密炼颗粒3按照100重量份的配比如下:
密炼颗粒4按照100重量份的配比如下:
按配比,将超高熔指低等规度聚丙烯、气相二氧化硅、抗氧剂和润滑剂混合后在密炼机内密炼,密炼温度控制在120-140℃,密炼时间5分钟,得到密炼颗粒。
将以上除了玻璃纤维以外的组分放置于高混机中,混合速度为800r/min,混合时间5分钟,控制温度在40-60℃之间得到混合物;将得到的混合物加入双螺杆挤出机,玻璃纤维通过侧喂的方式加入,侧喂位置位于第3-8节螺筒之间,挤出温度控制:一区:30℃、二区:50℃、三区:120℃、四区:190℃、五区:200℃、六区:210℃、七区:220℃、八区:220℃、九区:210℃、十区:200℃;最后经过过水、风冷、切粒得到良外观良触感聚丙烯组合物。
对比例1-5和实施例1-4
实施例5-9
将得到的产品进行相关实验测试,拉伸强度测试按照GB/T1410,拉伸速度为10mm/min,弯曲强度、弯曲模量测试按GB/T9341测试,测试条件为2mm/min,缺口冲击按GB/T1843测试。外观采用光泽度测试方法按照GB 8807,采用表面无皮纹的样品进行测试。缩痕采用主观评价,测试条件:采用公司特制的缩痕样板,样板尺寸为100mm*100mm*2mm,样板的背部有横竖各5条加强筋,加强筋的深度度由分布低到高,正常打样以后在样板的另一面缩痕就会显示出来,缩痕的严重程度通过肉眼观察进行评级,评分等级:1级:缩痕非常严重,最薄处有明显缩痕;2级:缩痕比较严重,最薄处有肉眼可见的缩痕;3级:缩痕程度一般,最薄处的缩痕轻微,最厚处缩痕严重;4级:缩痕情况较好:最薄处缩痕不可见,最厚处缩痕程度一般;5级:缩痕情况良好:最厚处缩痕轻微;6级:缩痕情况优秀;最厚处缩痕几乎看不出来。(备注:6级缩痕水平相当于ABS、PC等非结晶材料的水平)。
触感采用主观评价,测试条件:采用皮纹板,所有样品采用同样皮纹、同样注塑工艺。产品打出以后放置24小时测试,触感测试方法为:5人用手指对各个样品进行触摸,食指与样品呈30°倾角,控制压力使接触面积为第一指节投影面积的1/3,以约10mm/min的速度划过100mm,评分等级:1级,无回弹,滑腻和坚硬感强烈;2级,无回弹能感受到明显的滑腻和坚硬感;3级,无回弹,无明显坚硬感且有滑腻感;4级,无明显滑腻和坚硬感,能感受到回弹触感;5级,有明显的回弹触感;6级,感受到舒适的回弹触感,测试得到的结果见下表:
由上表可知,对比例5与实施例4对比采用了直接添加气相二氧化硅的方式,由于气相二氧化硅比表面积大,密度低,在生产过程直接主喂易产生粉尘,严重影响环境和安全生产,加入量不稳定。实施例4使用密炼母粒加入生产稳定性大大提高,对于触感、外观、缩痕方面的效果有一定的提升。
由以上实施例和对比例可以看出,通过加入超高融指低等规度的聚丙烯材料与气相二氧化硅和聚丁烯复配,由于分子链内部交缠和不同组分的择优分布产生了协同作用,得到的聚丙烯组合物材料的表面触感和缩痕状态得到极为明显的提升,同时玻纤增强PP的表面浮纤改善较多,表面光泽度提升。这些有益的效果将大大的拓展聚丙烯材料在家电、汽车等行业的应用。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物,其特征在于:所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的至少一种,230℃、2.16kg测试条件下熔融指数为3-100g/10min。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物,其特征在于:所述超高熔指低等规度聚丙烯为均聚聚丙烯,230℃、2.16kg测试条件下熔融指数为300-3000g/10min,等规度小于60%,结晶度小于40%。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物,其特征在于:所述聚丁烯为聚丁烯-1、全同立构聚丁烯-1中的至少一种,230℃、2.16kg测试条件下熔融指数为0.5-60g/10min。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物,其特征在于:所述气相二氧化硅的氮吸附比表面积为50-380m2/g。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物,其特征在于:所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-丁烯共聚物接枝马来酸酐、聚乙烯接枝马来酸酐中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物,其特征在于:所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、硫醚类抗氧剂中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物,其特征在于:所述润滑剂为硬脂酸类润滑剂、酰胺类润滑剂、芥酸酰胺类润滑剂中的至少一种。
9.一种如权利要求1所述的良外观良触感聚丙烯组合物的制备方法,包括:
(1)按配比,将超高熔指低等规度聚丙烯、气相二氧化硅、抗氧剂和润滑剂混合后在密炼机内密炼,得到密炼颗粒;
(2)将密炼颗粒和除玻璃纤维以外的组分放置于高混机中,控制温度在40-60℃之间得到混合物;将得到的混合物加入双螺杆挤出机,玻璃纤维通过侧喂的方式加入,挤出温度控制在190℃-220℃之间;最后经过过水、风冷、切粒得到良外观良触感聚丙烯组合物。
10.一种如权利要求1所述的良外观良触感聚丙烯组合物的应用。
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