CN112812444A - 一种具有高低温韧性、高流动性的复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有高低温韧性、高流动性的复合材料及其制备方法，该复合材料包括如下质量份数的组分：PPR 68～78份，极性相容剂16～20份，滑石粉2～8份，石蜡颗粒2～4份。本发明提供的复合材料通过PPR在极性相容剂、滑石粉和石蜡颗粒的复配作用下，再通过挤出机制备，该复合材料具有着高低温韧性和高流动性，且同时还具备着PPR材料本身的高强度、高韧性和优异的加工性能，且本发明提供的该复合材料的制备方法较为简易，原料以及设备易得，可以规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及PPR复合材料技术领域，尤其涉及一种具有高低温韧性、高流动性的复合材料及其制备方法。
背景技术
PPR(无规共聚聚丙烯)产品韧性好，强度高，加工性能优异，较高温度下抗蠕变性能好，且具有无规共聚聚丙烯特有的高透明性优点，可广泛用于管材、片材、日用品、包装材料、家用电器部件以及各种薄膜的生产。PPR也是聚丙烯的一种，它的高分子链的基本结构通过加入不同种类的单体分子加以改性，其中，乙烯是最常用的单体分子，它能够引起聚丙烯物理性质的改变。与PP均聚物相比，无规共聚物改进了光学性能(增加了透明度并减少了浊雾)，提高了抗冲击性能，增加了挠性，降低了熔化温度，从而也降低了热熔接温度；同时在化学稳定性、水蒸汽隔离性能和器官感觉性能(低气味)方面与均聚物基本相同。PPR可被使用于吹塑、注塑、薄膜和片材挤压加工领域，作食品包装材料、医药包装材料和日常消费品。
在PPR生产管材过程中，由于PPR的低温韧性与流动性成反比关系，因此如何制备一种流动性好，并且低温韧性高的PPR材料显得尤为重要，因为高流动性意味着加工性能好，可以更高效的进行生产作业。因此如何制备一种具有较高低温韧性和高流动性的PPR复合材料已成为研发人员需要迫切解决的问题。
发明内容
本发明为解决现有技术中的上述问题，提供一种具有高低温韧性、高流动性的复合材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的第一个方面，提供一种具有高低温韧性、高流动性的复合材料，包括如下质量份数的组分：
进一步地，PPR的熔融指数为0.24～0.36g/10min，维卡软化点为133～136℃，屈服强度为28MPa，弹性模量为950MPa。
进一步地，极性相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
进一步地，马来酸酐接枝聚丙烯的为0.865～0.875g/cm3，接枝率为0.8～1.5％，190℃和2.16kg下的熔体指数为45～50g/10min，拉伸强度为25～28MPa，熔点为135～140℃。
进一步地，滑石粉的粒径为1200～1300目，比重为2.7～2.8。
进一步优选地，滑石粉的粒径为1250目。
本发明的第二个方面，提供一种如上述复合材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，按照质量份数称取PPR、极性相容剂、滑石粉和石蜡颗粒，并将所有组分混合均匀，得到混合物料；
步骤二，将混合物料加入到挤出机中挤出造粒，然后干燥，制备完成。
进一步地，混合的温度为40～60℃。
进一步地，挤出造粒的温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300～350rpm。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明提供的高低温韧性、高流动性的复合材料及其制备方法，其通过PPR在极性相容剂、滑石粉和石蜡颗粒的复配作用下，再通过挤出机制备，该复合材料具有着高低温韧性和高流动性，且同时还具备着PPR材料本身的高强度、高韧性和优异的加工性能，本发明提供的该复合材料的制备方法较为简易，原料以及设备易得，可以规模化生产。
具体实施方式
本发明提供了一种具有高低温韧性、高流动性的复合材料及其制备方法，该复合材料包括如下质量份数的组分：
在本发明一优选的实施方式中，PPR的熔融指数为0.24～0.36g/10min，维卡软化点为133～136℃，屈服强度为28MPa，弹性模量为950MPa。
在本发明一优选的实施方式中，极性相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
在本发明一优选的实施方式中，马来酸酐接枝聚丙烯的为0.865～0.875g/cm3，接枝率为0.8～1.5％，190℃和2.16kg下的熔体指数为45～50g/10min，拉伸强度为25～28MPa，熔点为135～140℃。
在本发明一优选的实施方式中，滑石粉的粒径为1200～1300目，比重为2.7～2.8。优选地，滑石粉的粒径为1250目。
上述的复合材料的制备方法包括如下步骤：
步骤一，按照质量份数称取PPR、极性相容剂、滑石粉和石蜡颗粒，并将所有组分混合均匀，得到混合物料；
步骤二，将混合物料加入到挤出机中挤出造粒，然后干燥，制备完成。
在本发明一优选的实施方式中，混合的温度为40～60℃。
在本发明一优选的实施方式中，挤出造粒的温度为180～200℃，挤出机螺杆的转速为300～350rpm。
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
实施例1
本实施例提供一种具有高低温韧性、高流动性的复合材料，包括如下质量份数的组分：
其中，PPR熔融指数为0.24～0.36g/10min，维卡软化点为133～136℃，屈服强度为28MPa，弹性模量为950MPa。
极性相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，密度为0.865～0.875g/cm3，接枝率为0.8～1.5％，熔体指数为45～50g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为25～28MPa，熔点为135～140℃。
滑石粉的粒径为1250目，比重为2.7～2.8。
上述的复合材料的制备方法包括如下步骤：
步骤一，按照质量份数称取PPR、极性相容剂、滑石粉和石蜡颗粒，并将所有组分混合均匀，混合温度为40～60℃，得到混合物料；
步骤二，将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆挤出机的基础温度为180～200℃，挤出机螺杆的转速为300～350rpm，然后干燥，制备完成得到PPR复合材料。
实施例2
本实施例提供一种具有高低温韧性、高流动性的复合材料，包括如下质量份数的组分：
其中，PPR熔融指数为0.24～0.36g/10min，维卡软化点为133～136℃，屈服强度为28MPa，弹性模量为950MPa。
极性相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，密度为0.865～0.875g/cm3，接枝率为0.8～1.5％，熔体指数为45～50g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为25～28MPa，熔点为135～140℃。
滑石粉的粒径为1250目，比重为2.7～2.8。
上述的复合材料的制备方法包括如下步骤：
步骤一，按照质量份数称取PPR、极性相容剂、滑石粉和石蜡颗粒，并将所有组分混合均匀，混合温度为40～60℃，得到混合物料；
步骤二，将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆挤出机的基础温度为180～200℃，挤出机螺杆的转速为300～350rpm，然后干燥，制备完成得到PPR复合材料。
实施例3
本实施例提供一种具有高低温韧性、高流动性的复合材料，包括如下质量份数的组分：
其中，PPR熔融指数为0.24～0.36g/10min，维卡软化点为133～136℃，屈服强度为28MPa，弹性模量为950MPa。
极性相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，密度为0.865～0.875g/cm3，接枝率为0.8～1.5％，熔体指数为45～50g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为25～28MPa，熔点为135～140℃。
滑石粉的粒径为1250目，比重为2.7～2.8。
上述的复合材料的制备方法包括如下步骤：
步骤一，按照质量份数称取PPR、极性相容剂、滑石粉和石蜡颗粒，并将所有组分混合均匀，混合温度为40～60℃，得到混合物料；
步骤二，将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆挤出机的基础温度为180～200℃，挤出机螺杆的转速为300～350rpm，然后干燥，制备完成得到PPR复合材料。
实施例4
本实施例提供一种具有高低温韧性、高流动性的复合材料，包括如下质量份数的组分：
其中，PPR熔融指数为0.24～0.36g/10min，维卡软化点为133～136℃，屈服强度为28MPa，弹性模量为950MPa。
极性相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，密度为0.865～0.875g/cm3，接枝率为0.8～1.5％，熔体指数为45～50g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为25～28MPa，熔点为135～140℃。
滑石粉的粒径为1250目，比重为2.7～2.8。
上述的复合材料的制备方法包括如下步骤：
步骤一，按照质量份数称取PPR、极性相容剂、滑石粉和石蜡颗粒，并将所有组分混合均匀，混合温度为40～60℃，得到混合物料；
步骤二，将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆挤出机的基础温度为180～200℃，挤出机螺杆的转速为300～350rpm，然后干燥，制备完成得到PPR复合材料。
验证实施例
对实施例1～4提供的具有高低温韧性、高流动性的复合材料，采用市场采购的普通PPR材料作为对比例，分别对实施例1～3和对比例提供的PPR材料测试其缺口冲击强度和熔融指数，其中，缺口冲击强度测试采用标准GB/T1843-2008，熔融指数测试采用标准GB/T3682，测试结果如表1所示：
表1复合材料的低温韧性和流动性能实验参数
如表1所示，实施例1～4提供的复合材料，相比对比例中普通PPR材料，其具有着更佳的低温韧性和流动性，温韧性以及熔融指数均大于对比例中普通未改性的PPR管材的低温韧性以及熔融指数值，说明本发明提供的PPR复合材料同时具有较高的低温韧性和较好的流动性。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (8)
1.一种高低温韧性、高流动性的复合材料，其特征在于，包括以下质量份数的组分：
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述PPR的熔融指数为0.24～0.36g/10min，维卡软化点为133～136℃，屈服强度为28MPa，弹性模量为950MPa。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述极性相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
4.根据权利要求3所述的复合材料，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚丙烯的为0.865～0.875g/cm3，接枝率为0.8～1.5％，190℃和2.16kg下的熔体指数为45～50g/10min，拉伸强度为25～28MPa，熔点为135～140℃。
5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述滑石粉的粒径为1200～1300目，比重为2.7～2.8。
6.一种如权利要求1～5任一项所述的复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，按照所述质量份数称取所述PPR、极性相容剂、滑石粉和石蜡颗粒，并将所有组分混合均匀，得到混合物料；
步骤二，将所述混合物料加入到挤出机中挤出造粒，然后干燥，制备完成。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述混合的温度为40～60℃。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述挤出造粒的温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300～350rpm。
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