CN114940789A - 一种夜光聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种夜光聚丙烯复合材料及其制备方法。该复合材料主要包含聚丙烯基体树脂、透明成核剂及酸中和剂、蓄光型夜光粉、抗氧剂、分散剂及空心玻璃微珠；该配方优点：通过选用透明性好且具有高流动性基体树脂复合空心玻璃微珠后，加入少量高目数夜光粉即可达到良好的发光效果，同时有效降低了在成型加工中对挤出机、注塑机料筒和螺杆的磨损。
Description
背景技术
聚丙烯具有性能优异价格低廉等特点而被广泛应用，均聚性聚丙烯因其分子结构具有较好的透光性，并具有较高的拉伸与弯曲模具。随着人们夜生活的增加、生活品质的提高以及国家对节能、环保要求的持续升温，夜光材料的需求越来越旺盛，稀土激发的铝酸盐类蓄光型夜光材料具有无毒、无污染、无辐射等优点可以在各种场所使用。但是稀土激发的铝酸盐复合材料在挤出注塑过程中因与料筒和螺杆摩擦产生铁屑后会变黑的现象限制了其应用。
CN201310408937公开了一种夜光塑料注塑件的制备方法，该方法主要从成型设备方面进行改良，对注塑机螺杆和模具涂覆聚四氟乙烯耐磨涂层，改善夜光粉对设备的磨损，从而解决制品变黑情况。该方法不仅成本高，而且涂覆聚四氟乙烯耐磨涂层后螺杆和模具尺寸精度无法保证，对制品性能和制品尺寸无法控制。同时该制备方法无共混挤出造粒步骤，导致夜光粉无法均匀分散在基体树脂中，夜光粉的团聚会严重影响制品性能，所以该发明实用性差。
CN201610028231与CN201610029921分别公开了以PLA和ABS作为基体树脂的夜光材料，并未涉及聚丙烯作为基体树脂的夜光材料。同时以上专利采用单螺杆杆挤出机进行挤出造粒，无法有效解决夜光粉在基体树脂中的分散效果。
因此，需要制备一种夜光聚丙烯复合材料，在不影响发光效果的情况下降低材料在双螺杆挤出造粒和注塑过程中的剪切以及对螺杆的磨损，从而减少黑点的产生以及提高制品表面光泽度。
发明内容：
本发明的一个目的是提供一种夜光聚丙烯复合材料，通过聚丙烯树脂的选取及配方的合理设计，增加基体树脂的透明性减少易于料筒和螺杆产生摩擦的夜光粉的用量和粒径，有效改善夜光粉在聚丙烯材料出现黑点的现象。
本发明的另一个目的在于提供了一种夜光聚丙烯复合材料的制作方法，降低材料在双螺杆挤出造粒和注塑过程中的剪切以及对螺杆的磨损。
为实现以上发明目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种夜光聚丙烯复合材料包含以下组分：
a)聚丙烯基体树脂
b)蓄光型夜光粉
c)透明成核剂及酸中和剂
d)夜光粉分散剂
f)抗氧剂
g)空心玻璃微珠
优选地，所述聚丙烯基体树脂为均聚聚丙烯树脂。
作为一种优选的方案，所述均聚聚丙烯基体树脂为超高融指均聚聚丙烯、粒状均聚聚丙烯和粉末状聚丙烯混合物，优选超高融指均聚型聚丙烯中超高融指均聚型聚丙烯熔融指数(MFR)为90-150g/10min，优选粉末状均聚型聚丙烯熔融指数(MFR)为10-30g/10min，优选粒状均聚型聚丙烯熔融指数(MFR)为40～70g/10min。通过三种不同熔指和颗粒大小的均聚聚丙烯树脂复配减少双螺杆挤出造粒过程中对玻璃微珠和夜光粉的剪切，降低玻璃微珠的破损率以及减少夜光粉对螺杆和料筒的磨损，进而减少黑点的产生。
优选地，粉末状均聚型聚丙烯与粒状均聚聚丙烯质量比为：1：1，粉末状和粒状均聚型聚丙烯之和与超高融指均聚型聚丙烯质量比为5:1～2:1；聚丙烯基体树脂用量为75-89wt％，优选80～85wt％％，基于原料总量。
本发明中，所述超高熔指聚丙烯树脂热变形温度≤110℃；粉末状均聚型聚丙烯粒径1mm～2mm。粒状均聚型聚丙烯粒径≥3mm。
本发明中，所述蓄光型夜光粉选用稀土激发的铝酸盐类蓄光型夜光粉选用稀土离子Eu2+、Dy3激发的铝酸盐类蓄光型夜光粉CaAl2O4、SrAl14O25、SrAl4O7、BaAl2O4中的一种或多种，优选夜光粉为Eu2+、Dy3激发的SrAl14O25；；夜光粉粒径≤30μm，优选20μm；夜光粉用量为5-15wt％，优选5-10wt％，基于原料总量。
本发明中，所述透明成核剂为山梨醇类透明成核剂、松香型透明成核剂或有机羧酸盐类透明成核剂；优选山梨醇类透明成核剂三(3,4二甲基二苯亚甲基)山梨醇与二(对甲基二苯亚甲基)山梨醇复配，其中山梨醇类透明成核剂三(3,4二甲基二苯亚甲基)山梨醇和二(对甲基二苯亚甲基)山梨醇混合质量比为1:1～1:3，透明成核剂用量为0.05-0.5wt％，优选0.3-0.4wt％，基于原料总量。当选用山梨醇类透明成核剂时，所述酸中和剂选自硬脂酸钙或水滑石中的任意一种或两种的组合，优选水滑石，当选用松香型透明成核剂或有机羧酸盐类透明成核剂，所述酸中和剂选择水滑石，所述酸中和剂的用量为0.02％～0.1％，基于原料总量。
本发明中，所述夜光粉分散剂为液体石蜡和二甲基硅油复配，夜光粉分散剂为液体石蜡和二甲基硅油质量比为1:1～1:3；液体石蜡和二甲基硅油混合物用量为0.1-0.4wt％，优选0.1-0.2wt％，基于原料总量。
本发明中，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂复配，其中受阻酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂质量比为1:0.2～1:2，抗氧剂用量为0.1-0.5wt％，优选0.3-0.5wt％，基于原料总量。优选地，所述受阻酚抗氧剂为抗氧剂1010，所述亚磷酸酯抗氧剂为抗氧剂168。
本发明中，所述空心玻璃微珠粒径为15-120μm，壁厚1-2μm，真密度为0.1-0.6g/cc；空心玻璃微珠用量5-18wt％，优选5-14wt％，基于原料总量。
本发明所述的夜光聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤
a.粉末状聚丙烯树脂用研磨机研磨成粒径小于1mm；
b.任选地，将聚丙烯基体树脂在80℃～90℃下烘干2h～4h，蓄光型夜光粉50～60℃下烘干20h～24h，空心玻璃微珠在100～120℃下烘干4h～6h；
c.将蓄光型夜光粉和夜光粉分散剂加入高混机内混合2-3min，然后加入粉末状均聚聚丙烯树脂、透明成核剂及酸中和剂、抗氧剂和空心玻璃微珠加入高混机混合3-5min取出；优选地，高混机内壁与搅拌桨包覆聚氨酯弹性体，该聚氨酯弹性体硬度≥65(邵氏硬度/Shore D)；
d.将粒状均聚聚丙烯树脂与超高融指均聚聚丙烯通过主喂料加入平行双螺杆挤出机内，将混合后的粉末状均聚聚丙烯树脂、透明成核剂及酸中和剂、抗氧剂和空心玻璃微珠混合物通过侧喂料加入平行双螺杆挤出机内进行挤出造粒；优选地，挤出机料筒温度一至九段温度控制在200-220℃，螺杆转速100-200r/min。所用挤出机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，双合金为内层为氮化钢，表层为耐磨性合金铁-镍-硼(Fe-Ni-B)，其硬度为HRC58～64；
e.将步骤d得到的粒料在80℃～90℃下烘干2h～4h；
f.将烘干后的粒料加入注塑机料斗内进行注塑；优选地，注塑机料筒与喷嘴温度设置为200-250℃，注塑压力和注塑速度分别为40MPa～50MPa和30mm/s～40mm/s；注塑机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，双合金为内层为氮化钢，表层为耐磨性合金铁-镍-硼(Fe-Ni-B)，其硬度为HRC58～64；
g.将步骤f得到的熔体通过注塑机注入到制品模具中；优选地，熔体注塑模具前通入高温蒸汽将模具升温至140-170℃。温度达到后进行注塑保压，待完成注塑后通入冷却水使模具降温至50-70℃，结束保压，冷却30-50s后开模顶出；选用高温蒸汽将模具加热降低注塑过程熔体对模具内壁的磨损。
h.修剪制品水口与飞边。
本发明的积极效果在于：通过聚丙烯基体树脂的选择及配合空心玻璃微珠后，加入少量高目数夜光粉即可达到良好的发光效果，同时有效降低了在成型加工中对挤出机、注塑机料筒和螺杆的磨损。优选加工时选用双金属材质螺杆和料筒的双螺杆挤出机和注塑机，在注塑过程中对注塑模具进行急冷急热温度控制，同时控制注塑压力和注塑速度的注塑工艺进一步解决注塑过程中的对螺杆、料筒和模具的磨损。通过发明方法制备出无黑点、发光效果好的制品。
附图说明：
图1为对比例4使用的普通材质注塑机螺杆头中止逆环磨损状况照片；
图2为实施例1使用的增强材质注塑机螺杆头中止逆环磨损状况照片。
具体实施方式：
为了能够详细地理解本发明的技术特征和内容，下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然实施例中描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
辽宁华锦提供熔融指数(MFR)为100g/10min超高熔指聚丙烯树脂EPN31MA ，热变形温度为105℃
洛阳石化提供熔融指数(MFR)为60g/10min粒状均聚型聚丙烯MN60
辽宁华锦提供熔融指数(MFR)为45g/10min粒状均聚型聚丙烯ADXP770
万华化学提供熔融指数(MFR)为12g/10min粉末状均聚型聚丙烯HP500P，粒径1mm～2mm
福建炼化提供熔融指数(MFR)为25g/10min粉末状均聚型聚丙烯Z30G，粒径1mm～2mm
路明发光科技有限公司提供蓄光型夜光粉PLO-7B Eu2+、Dy3激发的SrAl14O25millken提供透明成核剂millad3988与Millad NX8000，
新秀化学(烟台)有限公司提供的抗氧剂1010与抗氧剂168复配，3M提供空心玻璃微珠K15，粒度为65μm，壁厚2μm，真密度为0.15g/cc。
实施例1
制备方法：
1)粉末状聚丙烯树脂用研磨机研磨成粒径小于1mm；
2)粉末状聚丙烯树脂在90℃下烘干4h，蓄光型夜光粉60℃下烘干24h，空心玻璃微珠在120℃下烘干4h；
3)蓄光型夜光粉和夜光粉分散剂加入高混机内混合3min，然后加入粉末状均聚聚丙烯树脂、透明成核剂及酸中和剂、抗氧剂和空心玻璃微珠加入高混机混合5min取出；
4)粒状均聚聚丙烯树脂与超高融指均聚聚丙烯通过主喂料加入平行双螺杆挤出机内，将其余步骤3)得到的粉末状混合物通过侧喂料加入平行双螺杆挤出机内进行挤出造粒；所用挤出机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，内层为氮化钢，表层为铁-镍-硼合金，其硬度为HRC64；挤出机料筒温度一至九段温度控制在200-220℃，螺杆转速120r/min。然后将粒料在80℃下烘干4h；
5)将烘干后的粒料加入注塑机料斗内进行注塑；注塑机料筒与喷嘴温度设置为220℃，注塑压力和注塑速度分别为45MPa和35mm/s；注塑机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，内层为氮化钢，表层为铁-镍-硼合金，其硬度为HRC64；
6)熔体注塑模具前通入高温蒸汽将模具升温至150℃。温度达到后进行注塑保压，待完成注塑后通入冷却水使模具降温至50℃，结束保压，冷却30s后开模顶出；
7)修剪制品水口与飞边。
实施例2
制备方法：
1)粉末状聚丙烯树脂用研磨机研磨成粒径小于1mm；
2)粉末状聚丙烯树脂在90℃下烘干4h，蓄光型夜光粉60℃下烘干24h，空心玻璃微珠在120℃下烘干4h；
3)蓄光型夜光粉和夜光粉分散剂加入高混机内混合3min，然后加入粉末状均聚聚丙烯树脂、透明成核剂及酸中和剂、抗氧剂和空心玻璃微珠加入高混机混合5min取出；
4)粒状均聚聚丙烯树脂与超高融指均聚聚丙烯通过主喂料加入平行双螺杆挤出机内，将其余步骤3)得到的粉末状混合物通过侧喂料加入平行双螺杆挤出机内进行挤出造粒；所用挤出机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，内层为氮化钢，表层为铁-镍-硼合金，其硬度为HRC64；挤出机料筒温度一至九段温度控制在200-220℃，螺杆转速120r/min。然后将粒料在80℃下烘干4h；
5)将烘干后的粒料加入注塑机料斗内进行注塑；注塑机料筒与喷嘴温度设置为220℃，注塑压力和注塑速度分别为45MPa和35mm/s；注塑机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，内层为氮化钢，表层为铁-镍-硼合金，其硬度为HRC64；
6)熔体注塑模具前通入高温蒸汽将模具升温至140℃。温度达到后进行注塑保压，待完成注塑后通入冷却水使模具降温至60℃，结束保压，冷却30s后开模顶出；
7)修剪制品水口与飞边。
实施例3
制备方法：
1)粉末状聚丙烯树脂用研磨机研磨成粒径小于1mm；
2)粉末状聚丙烯树脂在90℃下烘干4h，蓄光型夜光粉60℃下烘干24h，空心玻璃微珠在120℃下烘干4h；
3)蓄光型夜光粉和夜光粉分散剂加入高混机内混合3min，然后加入粉末状均聚聚丙烯树脂、透明成核剂及酸中和剂、抗氧剂和空心玻璃微珠加入高混机混合5min取出；
4)粒状均聚聚丙烯树脂与超高融指均聚聚丙烯通过主喂料加入平行双螺杆挤出机内，将其余步骤3)得到的粉末状混合物通过侧喂料加入平行双螺杆挤出机内进行挤出造粒；所用挤出机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，内层为氮化钢，表层为铁-镍-硼合金，其硬度为HRC64；挤出机料筒温度一至九段温度控制在200-220℃，螺杆转速120r/min。然后将粒料在80℃下烘干4h；
5)将烘干后的粒料加入注塑机料斗内进行注塑；注塑机料筒与喷嘴温度设置为220℃，注塑压力和注塑速度分别为45MPa和35mm/s；注塑机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，内层为氮化钢，表层为铁-镍-硼合金，其硬度为HRC64；
6)熔体注塑模具前通入高温蒸汽将模具升温至170℃。温度达到后进行注塑保压，待完成注塑后通入冷却水使模具降温70℃，结束保压，冷却30s后开模顶出；
7)修剪制品水口与飞边。
对比例1
制备方法：
1)粉末状聚丙烯树脂用研磨机研磨成粒径小于1mm；
2)粉末状聚丙烯树脂在90℃下烘干4h，蓄光型夜光粉60℃下烘干24h，空心玻璃微珠在120℃下烘干4h；
3)蓄光型夜光粉和夜光粉分散剂加入高混机内混合3min，然后加入粉末状均聚聚丙烯树脂、透明成核剂及酸中和剂、抗氧剂和空心玻璃微珠加入高混机混合5min取出；
4)粒状均聚聚丙烯树脂与超高融指均聚聚丙烯通过主喂料加入平行双螺杆挤出机内，将其余步骤3)得到的粉末状混合物通过侧喂料加入平行双螺杆挤出机内进行挤出造粒；所用挤出机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，内层为氮化钢，表层为铁-镍-硼合金，其硬度为HRC64；挤出机料筒温度一至九段温度控制在200-220℃，螺杆转速120r/min。然后将粒料在80℃下烘干4h；
5)将烘干后的粒料加入注塑机料斗内进行注塑；注塑机料筒与喷嘴温度设置为220℃，注塑压力和注塑速度分别为45MPa和35mm/s；注塑机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，内层为氮化钢，表层为铁-镍-硼合金，其硬度为HRC64；
6)熔体注塑模具前通入高温蒸汽将模具升温至150℃。温度达到后进行注塑保压，待完成注塑后通入冷却水使模具降温至50℃，结束保压，冷却30s后开模顶出；
7)修剪制品水口与飞边。
对比例2
制备方法：
1)蓄光型夜光粉60℃下烘干24h，空心玻璃微珠在120℃下烘干4h；
2)夜光粉和夜光粉分散剂加入高混机内混合2-3min，然后透明成核剂及酸中和剂、抗氧剂和空心玻璃微珠加入高混机混合5min取出；
3)粒状均聚聚丙烯树脂通过主喂料加入平行双螺杆挤出机内，将其余步骤2)得到的混合物通过侧喂料加入平行双螺杆挤出机内进行挤出造粒；所用挤出机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，内层为氮化钢，表层为铁-镍-硼合金，其硬度为HRC64；挤出机料筒温度一至九段温度控制在200-220℃，螺杆转速120r/min。然后将粒料在80℃下烘干4h；
4)将烘干后的粒料加入注塑机料斗内进行注塑；注塑机料筒与喷嘴温度设置为220℃，注塑压力和注塑速度分别为45MPa和35mm/s；注塑机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，内层为氮化钢，表层为铁-镍-硼合金，其硬度为HRC64；
5)熔体注塑模具前通入高温蒸汽将模具升温至150℃。温度达到后进行注塑保压，待完成注塑后通入冷却水使模具降温至50℃，结束保压，冷却30s后开模顶出；
6)修剪制品水口与飞边。
对比例3
制备方法：
1)粉末状聚丙烯树脂用研磨机研磨成粒径小于1mm；
2)粉末状聚丙烯树脂在90℃下烘干4h，蓄光型夜光粉60℃下烘干24h，空心玻璃微珠在120℃下烘干4h；
3)蓄光型夜光粉和夜光粉分散剂加入高混机内混合3min，然后加入粉末状均聚聚丙烯树脂、透明成核剂及酸中和剂、抗氧剂和空心玻璃微珠加入高混机混合5min取出；
4)粒状均聚聚丙烯树脂与超高融指均聚聚丙烯通过主喂料加入平行双螺杆挤出机内，将其余步骤3)得到的粉末状混合物通过侧喂料加入平行双螺杆挤出机内进行挤出造粒；所用挤出机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，内层为氮化钢，表层为铁-镍-硼合金，其硬度为HRC64；挤出机料筒温度一至九段温度控制在200-220℃，螺杆转速120r/min。然后将粒料在80℃下烘干4h；
5)将烘干后的粒料加入注塑机料斗内进行注塑；注塑机料筒与喷嘴温度设置为220℃，注塑压力和注塑速度分别为45MPa和35mm/s；注塑机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，内层为氮化钢，表层为铁-镍-硼合金，其硬度为HRC64；
6)熔体注塑模具前通入高温蒸汽将模具升温至150℃。温度达到后进行注塑保压，待完成注塑后通入冷却水使模具降温至50℃，结束保压，冷却30s后开模顶出；
7)修剪制品水口与飞边。
对比例4
制备方法：
1)粉末状聚丙烯树脂用研磨机研磨成粒径小于1mm；
2)粉末状聚丙烯树脂在90℃下烘干4h，蓄光型夜光粉60℃下烘干24h，空心玻璃微珠在120℃下烘干4h；
3)蓄光型夜光粉和夜光粉分散剂加入高混机内混合3min，然后加入粉末状均聚聚丙烯树脂、透明成核剂及酸中和剂、抗氧剂和空心玻璃微珠加入高混机混合5min取出；
4)粒状均聚聚丙烯树脂与超高融指均聚聚丙烯通过主喂料加入平行双螺杆挤出机内，将其余步骤3)得到的粉末状混合物通过侧喂料加入平行双螺杆挤出机内进行挤出造粒；所用挤出机螺杆与料筒材质为40Cr；挤出机料筒温度一至九段温度控制在200-220℃，螺杆转速120r/min。然后将粒料在80℃下烘干4h；
5)将烘干后的粒料加入注塑机料斗内进行注塑；注塑机料筒与喷嘴温度设置为220℃，注塑压力和注塑速度分别为45MPa和35mm/s；所用注塑机螺杆与料筒材质均为40Cr。
6)熔体注塑模具前通入高温蒸汽将模具升温至150℃。温度达到后进行注塑保压，待完成注塑后通入冷却水使模具降温至50℃，结束保压，冷却30s后开模顶出；
7)修剪制品水口与飞边。
对比例5
制备方法：
1)粉末状聚丙烯树脂用研磨机研磨成粒径小于1mm；
2)粉末状聚丙烯树脂在90℃下烘干4h，蓄光型夜光粉60℃下烘干24h，空心玻璃微珠在120℃下烘干4h；
3)蓄光型夜光粉和夜光粉分散剂加入高混机内混合3min，然后加入粉末状均聚聚丙烯树脂、透明成核剂及酸中和剂、抗氧剂和空心玻璃微珠加入高混机混合5min取出；
4)粒状均聚聚丙烯树脂与超高融指均聚聚丙烯通过主喂料加入平行双螺杆挤出机内，将其余步骤3)得到的粉末状混合物通过侧喂料加入平行双螺杆挤出机内进行挤出造粒；所用挤出机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，内层为氮化钢，表层为铁-镍-硼合金，其硬度为HRC64；挤出机料筒温度一至九段温度控制在200-220℃，螺杆转速120r/min。然后将粒料在80℃下烘干4h；
5)将烘干后的粒料加入注塑机料斗内进行注塑；注塑机料筒与喷嘴温度设置为220℃，注塑压力和注塑速度分别为45MPa和35mm/s；注塑机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，内层为氮化钢，表层为铁-镍-硼合金，其硬度为HRC64；
6)熔体注塑模具采用模温机控制在50℃，结束保压，冷却30s后开模顶出；
7)修剪制品水口与飞边。
从数据可知，本发明的配方和制备方法可以显著提高发光时效，而且对于机器磨损小，从而达到料制品中磨损产生的黑点数量大幅减少。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种夜光聚丙烯复合材料，其特征在于，包含以下组分：
a)聚丙烯基体树脂
b)蓄光型夜光粉
c)透明成核剂及酸中和剂
d)夜光粉分散剂
f)抗氧剂
g)空心玻璃微珠。
2.根据权利要求1所述的夜光聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯基体树脂为均聚聚丙烯树脂；优选地，所述均聚聚丙烯树脂为超高融指均聚聚丙烯、粒状均聚聚丙烯和粉末状均聚聚丙烯的混合物，优选超高融指均聚聚丙烯的熔融指数为90-150g/10min，粉末状均聚聚丙烯熔融指数为10-30g/10min，粒状均聚聚丙烯熔融指数为40-70g/10min。
3.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于，粉末状均聚聚丙烯与粒状均聚聚丙烯质量比为：1：1，粉末状和粒状均聚聚丙烯之和与超高融指均聚聚丙烯质量比为5:1～2:1；聚丙烯基体树脂用量为75-89wt％，优选80～85wt％，基于原料总量。
4.据权利要求2或3所述的复合材料，其特征在于，所述超高熔指均聚聚丙烯热变形温度≤110℃；粉末状均聚型聚丙烯粒径1mm～2mm。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的复合材料，其特征在于，所述蓄光型夜光粉选用稀土离子Eu2+、Dy3激发的铝酸盐类蓄光型夜光粉CaAl2O4、SrAl14O25、SrAl4O7、BaAl2O4中的一种或多种，优选夜光粉为Eu2+、Dy3激发的SrAl14O25；夜光粉粒径≤30μm，优选15～25μm；夜光粉用量为5-15wt％，优选5-10wt％，基于原料总量。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的复合材料，其特征在于，所述透明成核剂为山梨醇类透明成核剂、松香型透明成核剂或有机羧酸盐类透明成核剂；优选山梨醇类透明成核剂为三(3,4二甲基二苯亚甲基)山梨醇与二(对甲基二苯亚甲基)山梨醇复配，其中三(3,4二甲基二苯亚甲基)山梨醇和二(对甲基二苯亚甲基)山梨醇混合质量比为1:1～1:3，透明成核剂用量为0.05-0.5wt％，优选0.3-0.4wt％，基于原料总量；和/或，所述酸中和剂选自硬脂酸钙或水滑石中的任意一种或两种的组合，优选水滑石，用量为0.02％～0.1％，基于原料总量。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的复合材料，其特征在于，所述夜光粉分散剂为液体石蜡和二甲基硅油复配，液体石蜡和二甲基硅油质量比为1:1～1:3；液体石蜡和二甲基硅油混合物用量为0.1-0.4wt％，优选0.1-0.2wt％，基于原料总量；和/或，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂复配，其中受阻酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂质量比为1:0.2～1:2，抗氧剂用量为0.1-0.5wt％，优选0.3-0.5wt％，基于原料总量。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的复合材料，其特征在于，所述空心玻璃微珠粒径为15-120μm，壁厚1-2μm，真密度为0.1-0.6g/cc；空心玻璃微珠用量为5-18wt％，优选5-14wt％，基于原料总量。
9.根据权利要求2-8中任一项所述的夜光聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.粉末状聚丙烯树脂研磨成粒径小于1mm；
b.任选地，将聚丙烯基体树脂在80℃～90℃下烘干2h～4h，蓄光型夜光粉50～60℃下烘干20h～24h，空心玻璃微珠在100～120℃下烘干4h～6h；
c.将蓄光型夜光粉和夜光粉分散剂加入高混机内混合2-3min，然后加入粉末状均聚聚丙烯树脂、透明成核剂及酸中和剂、抗氧剂和空心玻璃微珠混合3-5min取出；
d.将粒状均聚聚丙烯树脂与超高融指均聚聚丙烯通过主喂料加入平行双螺杆挤出机内，将混合后的粉末状均聚聚丙烯树脂、透明成核剂及酸中和剂、抗氧剂和空心玻璃微珠混合物通过侧喂料加入平行双螺杆挤出机内进行挤出造粒；优选地，挤出机料筒温度一至九段温度控制在200-220℃，螺杆转速100-200r/min；所用挤出机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，内层为氮化钢，表层为铁-镍-硼合金，其硬度为HRC58～64；
e.将步骤d得到的粒料在80℃～90℃下烘干2h～4h；
f.将烘干后的粒料加入注塑机料斗内进行注塑；优选地，注塑机料筒与喷嘴温度设置为200-250℃，注塑压力和注塑速度分别为40MPa～50MPa和30mm/s～40mm/s；注塑机螺杆与料筒材质均为超耐磨双金属材质，内层为氮化钢，表层为铁-镍-硼合金，其硬度为HRC58～64；
g.将步骤f得到的熔体通过注塑机注入到制品模具中；优选地，熔体注塑模具前通入高温蒸汽将模具升温至140-170℃，温度达到后进行注塑保压，待完成注塑后通入冷却水使模具降温至50-70℃，结束保压，冷却30-50s后开模顶出；
h.修剪制品水口与飞边。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：高混机的内壁与搅拌桨包覆聚氨酯弹性体，该聚氨酯弹性体硬度≥65，邵氏硬度/Shore D。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202210479761.4A CN114940789B (zh) | 2022-05-05 | 2022-05-05 | 一种夜光聚丙烯复合材料及其制备方法 |
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