CN113667218A - 一种免喷涂的聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种免喷涂的聚丙烯材料及其制备方法。所述聚丙烯材料包括以下重量份数的原料：聚丙烯100‑120份、离子液体20‑30份、铝粉1‑3份、增韧剂3‑8份和助剂1‑3份；所述离子液体为咪唑型金属基离子液体，其中，咪唑型金属基离子液体为取代咪唑盐与金属离子形成的；所述取代咪唑盐为烷基取代的咪唑盐；所述取代咪唑盐的负离子为Cl‑。本发明的免喷涂材料以聚丙烯为主要原料，辅以离子液体、铝粉、增韧剂和助剂，可以得到免喷涂的聚丙烯材料，同时，聚丙烯材料具有较好的抗静电性，所得材料的表面电阻均在107Ω左右（25℃，相对湿度RH60%）。
Description
技术领域
本发明涉及一种免喷涂的聚丙烯材料及其制备方法，属于塑料技术领域。
背景技术
聚丙烯，半结晶性塑料，具有密度低、易加工等特点，已成为车用塑料中用量最大的品种。然而聚丙烯表面能低，喷漆困难，喷漆前需结合复杂的聚丙烯表面前处理，同时喷漆不良率高，对人的健康和环境的影响大。
免喷涂聚丙烯复合材料作为一种新兴的材料，已广泛应用于各个领域。例如日用品的包装、各种家电的外壳及汽车的内外饰等。免喷涂矿物填充改性聚丙烯复合材料作为一种进行一次成型的材料，不仅给所生产的产品提供良好的外观，同时也减少了对环境所造成的污染、降低了能源的耗费。聚丙烯材料是一种重要的高分子材料，其具有无毒、耐腐蚀、重量轻、经济成本低及综合力学好等特点。目前市场上的免喷涂聚丙烯材料抗静电性能不能满足要求，同时，外观性能不佳。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种免喷涂的聚丙烯材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种免喷涂的聚丙烯材料，包括以下重量份数的原料：聚丙烯100-120份、离子液体20-30份、铝粉1-3份、增韧剂3-8份和助剂1-3份；所述离子液体为咪唑型金属基离子液体，其中，咪唑型金属基离子液体为取代咪唑盐与金属离子形成的；所述取代咪唑盐为烷基取代的咪唑盐；所述取代咪唑盐的负离子为Cl-。
所述的一种免喷涂的聚丙烯材料，所述离子液体是通过以下步骤获得的：向咪唑型非金属基离子液体中引入金属基团；所述引入金属基团的方法为加入金属盐。
所述的一种免喷涂的聚丙烯材料，所述金属盐为氯化铁、氯化铜或氯化锌。
所述的一种免喷涂的聚丙烯材料，所述助剂为抗氧化剂或润滑剂。
一种免喷涂的聚丙烯材料，所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂264。
所述的一种免喷涂的聚丙烯材料，所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸镁。
所述的一种免喷涂的聚丙烯材料，所述增韧剂为玻璃纤维、丁苯橡胶或丁基橡胶。
所述的一种免喷涂的聚丙烯材料的制备方法，包括以下几个步骤：将聚丙烯、离子液体、铝粉、增韧剂和助剂混合后加入双螺杆挤出机中，助剂经过侧喂料斗加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、切粒、干燥制得免喷涂的聚丙烯材料。
本发明所达到的有益效果：
本发明的免喷涂材料以聚丙烯为主要原料，辅以离子液体、铝粉、增韧剂和助剂，可以得到免喷涂的聚丙烯材料，同时，聚丙烯材料具有较好的抗静电性，所得材料的表面电阻均在 107Ω左右（25℃，相对湿度RH60%）。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种免喷涂的聚丙烯材料，包括以下重量份数的原料：聚丙烯100份、离子液体20份、铝粉1份、增韧剂8份和助剂1份；所述离子液体为咪唑型金属基离子液体，其中，咪唑型金属基离子液体为取代咪唑盐与金属离子形成的；所述取代咪唑盐为烷基取代的咪唑盐；所述取代咪唑盐的负离子为Cl-。
所述离子液体是通过以下步骤获得的：向咪唑型非金属基离子液体中引入金属基团；所述引入金属基团的方法为加入金属盐。所述金属盐为氯化铁。
所述助剂为抗氧化剂或润滑剂。所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂264。所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸镁。所述增韧剂为玻璃纤维、丁苯橡胶或丁基橡胶。
所述的一种免喷涂的聚丙烯材料的制备方法，包括以下几个步骤：将聚丙烯、离子液体、铝粉、增韧剂和助剂混合后加入双螺杆挤出机中，助剂经过侧喂料斗加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、切粒、干燥制得免喷涂的聚丙烯材料。
本发明的离子液体采用咪唑型金属基离子液体，金属盐是已知的抗静电剂，为了更好的与塑料混合，采用金属基的离子液体，从而更好的与塑料混合，改善塑料的抗静电性能。
实施例2
一种免喷涂的聚丙烯材料，包括以下重量份数的原料：聚丙烯120份、离子液体30份、铝粉3份、增韧剂3份和助剂3份；所述离子液体为咪唑型金属基离子液体，其中，咪唑型金属基离子液体为取代咪唑盐与金属离子形成的；所述取代咪唑盐为烷基取代的咪唑盐；所述取代咪唑盐的负离子为Cl-。
所述离子液体是通过以下步骤获得的：向咪唑型非金属基离子液体中引入金属基团；所述引入金属基团的方法为加入金属盐。所述金属盐为氯化铜。
所述助剂为抗氧化剂或润滑剂。所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂264。所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸镁。所述增韧剂为玻璃纤维、丁苯橡胶或丁基橡胶。
所述的一种免喷涂的聚丙烯材料的制备方法，包括以下几个步骤：将聚丙烯、离子液体、铝粉、增韧剂和助剂混合后加入双螺杆挤出机中，助剂经过侧喂料斗加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、切粒、干燥制得免喷涂的聚丙烯材料。
实施例3
一种免喷涂的聚丙烯材料，包括以下重量份数的原料：聚丙烯110份、离子液体25份、铝粉2份、增韧剂5份和助剂2份；所述离子液体为咪唑型金属基离子液体，其中，咪唑型金属基离子液体为取代咪唑盐与金属离子形成的；所述取代咪唑盐为烷基取代的咪唑盐；所述取代咪唑盐的负离子为Cl-。
所述离子液体是通过以下步骤获得的：向咪唑型非金属基离子液体中引入金属基团；所述引入金属基团的方法为加入金属盐。所述金属盐为氯化锌。
所述助剂为抗氧化剂或润滑剂。所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂264。所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸镁。所述增韧剂为玻璃纤维、丁苯橡胶或丁基橡胶。
所述的一种免喷涂的聚丙烯材料的制备方法，包括以下几个步骤：将聚丙烯、离子液体、铝粉、增韧剂和助剂混合后加入双螺杆挤出机中，助剂经过侧喂料斗加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、切粒、干燥制得免喷涂的聚丙烯材料。
对比例1
一种免喷涂的聚丙烯材料，包括以下重量份数的原料：聚丙烯110份、铝粉2份、增韧剂5份和助剂2份。其余与实施例3相同。
对实施例和对比例中的塑料粒子进行性能测试，具体结果见表1。
表1 塑料颗粒性能测试结果
| 实施例1 | 实施例1 | 实施例3 | 对比例1 | |
| 拉伸强度MPa | 27.3 | 28.1 | 27.6 | 25.3 |
| 弯曲强度MPa | 39.8 | 40.5 | 39.5 | 32.1 |
| 弯曲模量MPa | 2100 | 2000 | 2200 | 1800 |
| 悬臂梁缺口冲击强度kJ/m<sup>2</sup> | 23.6 | 24.3 | 23.4 | 20.3 |
| 表面电阻率Ω（25℃，相对湿度RH60%） | 2×10<sup>7</sup> | 3×10<sup>7</sup> | 3×10<sup>7</sup> | 5×10<sup>8</sup> |
| 外观效果 | 金属质感 | 金属质感 | 金属质感 | 金属质感 |
通过表1，与对比例1相比，实施例1、2和3采用了离子液体，具有良好的抗静电性能，同时，强度更好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种免喷涂的聚丙烯材料，其特征是，包括以下重量份数的原料：聚丙烯100-120份、离子液体20-30份、铝粉1-3份、增韧剂3-8份和助剂1-3份；所述离子液体为咪唑型金属基离子液体，其中，咪唑型金属基离子液体为取代咪唑盐与金属离子形成的；所述取代咪唑盐为烷基取代的咪唑盐；所述取代咪唑盐的负离子为Cl-。
2.根据权利要求1所述的一种免喷涂的聚丙烯材料，其特征是，所述离子液体是通过以下步骤获得的：向咪唑型非金属基离子液体中引入金属基团；所述引入金属基团的方法为加入金属盐。
3.根据权利要求2所述的一种免喷涂的聚丙烯材料，其特征是，所述金属盐为氯化铁、氯化铜或氯化锌。
4.根据权利要求1所述的一种免喷涂的聚丙烯材料，其特征是，所述助剂为抗氧化剂或润滑剂。
5.根据权利要求4所述的一种免喷涂的聚丙烯材料，其特征是，所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂264。
6.根据权利要求4所述的一种免喷涂的聚丙烯材料，其特征是，所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸镁。
7.根据权利要求1所述的一种免喷涂的聚丙烯材料，其特征是，所述增韧剂为玻璃纤维、丁苯橡胶或丁基橡胶。
8.根据权利要求1-7任一权利要求所述的一种免喷涂的聚丙烯材料的制备方法，其特征是，包括以下几个步骤：将聚丙烯、离子液体、铝粉、增韧剂和助剂混合后加入双螺杆挤出机中，助剂经过侧喂料斗加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、切粒、干燥制得免喷涂的聚丙烯材料。
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