CN115850857A - 一种晶须增强聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种晶须增强聚丙烯复合材料及其制备方法 Download PDF

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CN115850857A CN202211621922.5A CN202211621922A CN115850857A CN 115850857 A CN115850857 A CN 115850857A CN 202211621922 A CN202211621922 A CN 202211621922A CN 115850857 A CN115850857 A CN 115850857A
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Abstract

本发明涉及一种晶须增强聚丙烯复合材料及其制备方法和应用,所述晶须增强聚丙烯复合材料由以下重量份的原料制备而成:聚丙烯70~90份,增韧剂5~20份,改性碱式硫酸镁晶须5~15份,抗氧剂0.2~0.5份,光稳定剂0.2~0.5份,润滑剂0.1~2份,着色剂0.5‑2份;所述聚丙烯、增韧剂和改性碱式硫酸镁晶须的重量份总和为100份。本发明通过对SEBS与碱式硫酸镁晶须分别用MMA进行接枝改性,能有效改善SEBS及碱式硫酸镁晶须与聚丙烯树脂之间的相容性,使得SEBS及碱式硫酸镁晶须充分地分散或分布在聚丙烯基体中,最终有效增强增韧聚丙烯材料。

Description

一种晶须增强聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子复合材料领域,特别是一种晶须增强聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
PP(Polypropylene,聚丙烯)因其优良的综合性能、低廉的价格、环保等,被广泛应用于汽车内外饰件,用量占车用塑料总量的35%以上。当前,轻量化和环保化是世界汽车材料发展技术发展的主要方向,减轻汽车自身的重量,从而降低汽车尾气排放,提高燃烧效率达到节能环保。随着电动汽车的大规模发展,为了减轻车主的里程焦虑,发展汽车轻量化技术日益迫切。
晶须的强度远高于其他短切纤维,主要用作复合材料的增强体,用于制造高强度复合材料,其中碱式硫酸镁晶须是一种结构接近完美晶型的无机镁盐晶须。但研究结果表明,将硫酸镁晶须直接应用于聚丙烯复合材料中时,性能相对较差,主要因为晶须自身的亲水性与亲油性的聚合物在复合相容时相容性较差,且其晶须表面自由能较大,容易发生团聚,导致其在基体中分散不够均匀。因此,对晶须表面及晶型进行改性,增大表面自由能及极性量,对扩大碱式硫酸镁晶须在聚丙烯复合材料的实际应用领域有着重要的意义。
因此,发明一种力学性能好、密度低的晶须增强聚丙烯复合材料,可以应用于薄壁化,低密度化汽车部件成型,从而对汽车轻量化具有十分重要的现实意义。
发明内容
基于此,本申请的目的是提供一种晶须增强聚丙烯复合材料及其制备方法,其制得的晶须增强聚丙烯复合材料具有其密度低,同时具有较高的力学性能。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种晶须增强聚丙烯复合材料,其是由以下重量份的原料制备而成:
Figure BDA0004002660010000011
Figure BDA0004002660010000021
所述聚丙烯、增韧剂和改性碱式硫酸镁晶须的重量份总和为100份;
所述增韧剂为SEBS-g-MMA,其是由苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)材料与甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝而成;
所述改性碱式硫酸镁晶须是由甲基丙烯酸甲酯改性的碱式硫酸镁晶须。
进一步方案,一种晶须增强聚丙烯复合材料是由以下重量份的原料组成:
Figure BDA0004002660010000022
进一步方案,所述聚丙烯在230℃/2.16kg条件下的熔体流动速率为(10-100)g/10min。
在其中一些实施例中优选为,聚丙烯在230℃/2.16kg条件下的熔体流动速率为(20-70)g/10min
进一步方案,所述SEBS-g-MMA是由以下质量份的组分制备而成:90-95份SEBS、5-10份MMA、0.1-0.5份抗氧剂、0.1-0.4份引发剂;其中SEBS、MMA的重量份数总和为100份。
更进一步方案,所述SEBS为线型SEBS,在25℃、10wt%条件下,甲苯溶液中粘度为400-1000cps;
所述引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯中的至少一种;
所述抗氧剂选自受阻酚类、亚磷酸酯类、受阻胺类、硫代酯类抗氧剂中的至少一种。
在其中一些实施例中优选为:抗氧剂168、626、1010、1098、4010、DSTP中的至少一种;更优选为抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物。
进一步方案,所述改性碱式硫酸镁晶的制备步骤如下:在装有磁力搅拌转子的三颈圆底烧瓶中,先将碱式硫酸镁晶须分散在溶剂中;再依次添加甲基丙烯酸甲酯、对甲苯磺酸和对苯二酚;然后加热至苯回流,并采用冷凝管和分水器将水从反应产物中分离出来,继续反应至结束,将产物过滤,洗涤干燥得改性碱式硫酸镁晶须。
更进一步方案,所述碱式硫酸镁晶须的平均直径为3~10μm、平均长度为50~80μm;
所述碱式硫酸镁晶须与溶剂的重量比为1:3~6;
所述甲基丙烯酸甲酯、对甲苯磺酸、对苯二酚与碱式硫酸镁晶须的重量比为30~80:1~2:0.5~1:100。
进一步方案,所述润滑剂选自脂肪酸类、酰胺类、脂类、醇类、硅酮润滑剂中的至少一种;
在其中一些实施例中润滑剂优选为脂肪酸酰胺、硬脂酸、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酸酰胺、季戊四醇双硬脂酸酯、硅酮中的至少一种;更优选为硅酮。
所述光稳定剂为水杨酸脂类、二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、取代丙烯晴类、草酰胺类、有机镍化合物类和受阻胺类光稳定剂中的至少一种;
所述着色剂为色粉。
本发明的另一个发明目的是提供上述晶须增强聚丙烯复合材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)取SEBS、MMA、抗氧剂和引发剂加入挤出机混合后,经熔融挤出、造粒,制得SEBS-g-MMA;
(2)在装有磁力搅拌转子的三颈圆底烧瓶中,先将碱式硫酸镁晶须分散在溶剂中;再依次添加甲基丙烯酸甲酯、对甲苯磺酸和对苯二酚;然后加热至苯回流,并采用冷凝管和分水器将水从反应产物中分离出来;继续反应至结束,将产物过滤,洗涤干燥得改性碱式硫酸镁晶须;
(3)将聚丙烯、SEBS-g-MMA、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂与着色剂混合后,改性碱式硫酸镁晶须通过侧喂熔融挤出、造粒,制备得到晶须增强聚丙烯复合材料。
在其中一些实施例中,上述步骤(1)中挤出机的工艺参数包括:一区温度为50~175℃,二区至八区温度为150~170℃,挤出口温度为160~180℃,螺杆转速为200~500rpm;
步骤(3)中制备工艺参数包括:一区温度为60~175℃,二区至八区温度为180~210℃,挤出口温度为190~220℃,螺杆转速为200~500rpm。
本发明的第三个发明目的是提供上述晶须增强聚丙烯复合材料的应用,所述晶须增强聚丙烯复合材料用于制备薄壁、低密度的汽车零部件。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、本申请中的增韧剂选择SEBS-g-MMA,在接枝体系中,MMA单体不仅是常用的接枝单体,而且其本身为刚性链,杨氏模量高,且残余极化低,经接枝后的SEBS可以较好的与改性碱式硫酸镁晶须和PP基体相容,体现出更好的力学性能。
2、本申请中选择改性碱式硫酸镁晶须作为材料增强剂,由于碱式硫酸镁晶须采用甲基丙烯酸甲酯改性,晶须自身的亲水性变为亲油性,可增加碱式硫酸镁晶须与PP复合相容时相容性;且改性后可增大其表面自由能及极性量,使其不易团聚,在PP基体中均匀的分散。
3、本发明通过对SEBS与碱式硫酸镁晶须材料分别用MMA进行接枝改性,能有效改善SEBS及碱式硫酸镁晶须与聚丙烯树脂之间的相容性,使得SEBS及碱式硫酸镁晶须充分地分散或分布在聚丙烯基体中,最终有效增强增韧聚丙烯材料。
4、本发明制备的晶须增强聚丙烯复合材料的力学性能好、密度低,可以应用于薄壁化,低密度化汽车部件成型,对汽车轻量化具有十分重要的现实意义。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述,以下给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
本发明中涉及的缩写及使用的各组分具体如下:
聚丙烯K7227购于广州石化;
聚丙烯BJ368MO购于北欧化工;
抗氧剂购于新秀化学,抗氧化剂1010(受组酚类),抗氧剂168(亚磷酸酯类);
光稳定剂购于武汉远城共创科技,光稳定剂2002;
润滑剂购于思立可,硅酮306;
着色剂购于科莱恩化工,黑色粉;
苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝甲基丙烯酸甲酯(SEBS-g-MMA)按下述方法进行制备,其中原料中的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)购于巴陵石化YH-501,线型结构,10质量%甲苯溶液粘度450cp;甲基丙烯酸甲酯(MMA)购于山东金恩;
以下实施例中使用的甲基丙烯酸甲酯接枝SEBS(分别为SEBS-g-MMA a、b)的制备方法由如下步骤制备而成:
(1)将90-95份SEBS、5-10份甲基丙烯酸甲酯、0.1-0.5份抗氧剂、0.1-0.4份引发剂混合均匀后通过双螺杆挤出机中,熔融挤出,造粒,制得SEBS-g-MMA。
(2)以上工艺参数如下:一区温度为60℃,二区至八区温度为160℃,挤出口温度为170℃,螺杆转速为400rpm。
SEBS-g-MMA a、b的组分重量份数如表1所示:
表1SEBS-g-MMA的制备原料用量
SEBS-g-MMA a b
YH-501 90 95
MMA 10 5
引发剂DCP 0.2 0.4
抗氧剂168 0.1 0.1
抗氧剂1010 0.1 0.1
改性碱式硫酸镁晶须按下述方法进行制备,原料中的碱式硫酸镁晶须购于上海峰竺,NP-YW2,平均直径为0.8μm,平均长度为50μm,长径比为60;甲基丙烯酸甲酯(MMA)购于山东金恩;
以下实施例中的改性碱式硫酸镁晶须(分别为改性碱式硫酸镁晶须a-d)的制备方法由如下步骤制备而成:
(1)在装有磁力搅拌转子的三颈圆底烧瓶中,以苯为溶剂,先将30~90g的碱式硫酸镁晶须分散在180g苯中;
(2)然后依次添加10~80g甲基丙烯酸甲酯,添加0.4~1.8g对甲苯磺酸和0.2~0.9g对苯二酚;
(3)将此混合物加热至苯回流,并采用冷凝管和分水器将水从反应产物中分离出来,反应持续5h;
(4)反应结束后,将产物过滤,洗涤并在80℃下真空干燥6h后即可得改性碱式硫酸镁晶须。
以下为改性碱式硫酸镁晶须a-d的组分重量一览表(表2):
表2改性碱式硫酸镁晶须的制备
Figure BDA0004002660010000061
实施例1
本实施例一种晶须增强聚丙烯复合材料,由如下原料制备而成:
Figure BDA0004002660010000062
上述晶须增强聚丙烯复合材料的制备方法,步骤如下:
(1)将所述PP BJ368MO、PP K7227、SEBS-g-MMA-a、抗氧剂168、抗氧剂1010、耐候剂2002及硅酮306、黑色粉加入到高速搅拌机中进行混合;
(2)将步骤(1)混合好的混合料通过双螺杆挤出机中,改性碱式硫酸镁晶须a通过侧喂,熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为60℃,二区至八区温度为190℃,挤出口温度为200℃,螺杆转速为400rpm。
实施例2
本实施例一种晶须增强聚丙烯复合材料,由如下原料制备而成:
Figure BDA0004002660010000063
Figure BDA0004002660010000071
上述晶须增强聚丙烯复合材料的制备方法,步骤如下:
(1)将所述PP BJ368MO、PP K7227、SEBS-g-MMA-a、抗氧剂168、抗氧剂1010、耐候剂2002及硅酮306、黑色粉加入到高速搅拌机中进行混合;
(2)将步骤(1)混合好的混合料通过双螺杆挤出机中,改性碱式硫酸镁晶须b通过侧喂,熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为60℃,二区至八区温度为190℃,挤出口温度为200℃,螺杆转速为500rpm。
实施例3
本实施例一种晶须增强聚丙烯复合材料,由如下原料制备而成:
Figure BDA0004002660010000072
上述晶须增强聚丙烯复合材料的制备方法,步骤如下:
(1)将所述PP BJ368MO、PP K7227、SEBS-g-MMA-a、抗氧剂168、抗氧剂1010、耐候剂2002及硅酮306、黑色粉加入到高速搅拌机中进行混合;
(2)将步骤(1)混合好的混合料通过双螺杆挤出机中,改性碱式硫酸镁晶须c通过侧喂,熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为60℃,二区至八区温度为190℃,挤出口温度为210℃,螺杆转速为500rpm。
实施例4
本实施例一种晶须增强聚丙烯复合材料,由如下原料制备而成:
Figure BDA0004002660010000081
上述晶须增强聚丙烯复合材料的制备方法,步骤如下:
(1)将所述PP BJ368MO、PP K7227、SEBS-g-MMA-a、抗氧剂168、抗氧剂1010、耐候剂2002及硅酮306、黑色粉加入到高速搅拌机中进行混合;
(2)将步骤(1)混合好的混合料通过双螺杆挤出机中,改性碱式硫酸镁晶须d通过侧喂,熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为60℃,二区至八区温度为190℃,挤出口温度为220℃,螺杆转速为500rpm。
实施例5
本实施例一种晶须增强聚丙烯复合材料,由如下原料制备而成:
Figure BDA0004002660010000082
上述晶须增强聚丙烯复合材料的制备方法,步骤如下:
(1)将所述PP BJ368MO、PP K7227、SEBS-g-MMA-b、抗氧剂168、抗氧剂1010、耐候剂2002及硅酮306、黑色粉加入到高速搅拌机中进行混合;
(2)将步骤(1)混合好的混合料通过双螺杆挤出机中,改性碱式硫酸镁晶须a通过侧喂,熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为60℃,二区至八区温度为200℃,挤出口温度为210℃,螺杆转速为400rpm。
实施例6
本实施例一种晶须增强聚丙烯复合材料,由如下原料制备而成:
Figure BDA0004002660010000091
上述晶须增强聚丙烯复合材料的制备方法,步骤如下:
(1)将所述PP BJ368MO、PP K7227、SEBS-g-MMA-b、抗氧剂168、抗氧剂1010、耐候剂2002及硅酮306、黑色粉加入到高速搅拌机中进行混合;
(2)将步骤(1)混合好的混合料通过双螺杆挤出机中,改性碱式硫酸镁晶须b通过侧喂,熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为60℃,二区至八区温度为190℃,挤出口温度为200℃,螺杆转速为500rpm。
实施例7
本实施例一种晶须增强聚丙烯复合材料,由如下原料制备而成:
Figure BDA0004002660010000092
Figure BDA0004002660010000101
上述晶须增强聚丙烯复合材料的制备方法,步骤如下:
(1)将所述PP BJ368MO、PP K7227、SEBS-g-MMA-b、抗氧剂168、抗氧剂1010、耐候剂2002及硅酮306、黑色粉加入到高速搅拌机中进行混合;
(2)将步骤(1)混合好的混合料通过双螺杆挤出机中,改性碱式硫酸镁晶须a通过侧喂,熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为60℃,二区至八区温度为190℃,挤出口温度为200℃,螺杆转速为500rpm。
实施例8
本实施例一种晶须增强聚丙烯复合材料,由如下原料制备而成:
Figure BDA0004002660010000102
上述晶须增强聚丙烯复合材料的制备方法,步骤如下:
(1)将所述PP BJ368MO、PP K7227、SEBS-g-MMA-a、抗氧剂168、抗氧剂1010、耐候剂2002及硅酮306、黑色粉加入到高速搅拌机中进行混合;
(2)将步骤(1)混合好的混合料通过双螺杆挤出机中,改性碱式硫酸镁晶须d通过侧喂,熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为60℃,二区至八区温度为200℃,挤出口温度为220℃,螺杆转速为400rpm。
对比例1
本实施例一种晶须增强聚丙烯复合材料,由如下原料制备而成:
Figure BDA0004002660010000103
Figure BDA0004002660010000111
上述晶须增强聚丙烯复合材料的制备方法,步骤如下:
(1)将所述PP BJ368MO、PP K7227、SEBS、抗氧剂168、抗氧剂1010、耐候剂2002及硅酮306、黑色粉加入到高速搅拌机中进行混合;
(2)将步骤(1)混合好的混合料通过双螺杆挤出机中,改性碱式硫酸镁晶须a通过侧喂,熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为60℃,二区至八区温度为190℃,挤出口温度为200℃,螺杆转速为500rpm。
对比例2
本实施例一种晶须增强聚丙烯复合材料,由如下原料制备而成:
Figure BDA0004002660010000112
上述晶须增强聚丙烯复合材料的制备方法,步骤如下:
(1)将所述PP BJ368MO、PP K7227、POE-g-MMA、抗氧剂168、抗氧剂1010、耐候剂2002及硅酮306、黑色粉加入到高速搅拌机中进行混合;
(2)将步骤(1)混合好的混合料通过双螺杆挤出机中,改性碱式硫酸镁晶须b通过侧喂,熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为60℃,二区至八区温度为190℃,挤出口温度为210℃,螺杆转速为500rpm。
对比例3
本实施例一种晶须增强聚丙烯复合材料,由如下原料制备而成:
Figure BDA0004002660010000121
上述晶须增强聚丙烯复合材料的制备方法,步骤如下:
(1)将所述PP BJ368MO、PP K7227、EPDM-g-MMA、抗氧剂168、抗氧剂1010、耐候剂2002及硅酮306、黑色粉加入到高速搅拌机中进行混合;
(2)将步骤(1)混合好的混合料通过双螺杆挤出机中,改性碱式硫酸镁晶须c通过侧喂,熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为60℃,二区至八区温度为190℃,挤出口温度为220℃,螺杆转速为400rpm。
对比例4
本实施例一种晶须增强聚丙烯复合材料,由如下原料制备而成:
Figure BDA0004002660010000122
其中改性硅灰石的制备方法由如下步骤制备而成:
(1)在装有磁力搅拌转子的三颈圆底烧瓶中,以苯为溶剂,先将90g的硅灰石、滑石粉分散在180g苯中;
(2)然后依次添加80g甲基丙烯酸甲酯,添加1.8g对甲苯磺酸和0.9g对苯二酚;
(3)将此混合物加热至苯回流,并采用冷凝管和分水器将水从反应产物中分离出来,反应持续5h;
(4)反应结束后,将产物过滤,洗涤并在80℃下真空干燥6h后即可得改性硅灰石。
上述晶须增强聚丙烯复合材料的制备方法,步骤如下:
(1)将所述PP BJ368MO、PP K7227、SEBS-g-MMA-a、抗氧剂168、抗氧剂1010、耐候剂2002及硅酮306、黑色粉加入到高速搅拌机中进行混合;
(2)将步骤(1)混合好的混合料通过双螺杆挤出机中,改性硅灰石通过侧喂,熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为60℃,二区至八区温度为190℃,挤出口温度为220℃,螺杆转速为500rpm。
对比例5
本实施例一种晶须增强聚丙烯复合材料,由如下原料制备而成:
Figure BDA0004002660010000131
其中改性滑石粉的制备方法由如下步骤制备而成:
(1)在装有磁力搅拌转子的三颈圆底烧瓶中,以苯为溶剂,先将30g的滑石粉分散在180g苯中;
(2)然后依次添加10g甲基丙烯酸甲酯,添加1.0g对甲苯磺酸和0.5g对苯二酚;
(3)将此混合物加热至苯回流,并采用冷凝管和分水器将水从反应产物中分离出来,反应持续5h;
(4)反应结束后,将产物过滤,洗涤并在80℃下真空干燥6h后即可得改性滑石粉。
上述晶须增强聚丙烯复合材料的制备方法,步骤如下:
(1)将所述PP BJ368MO、PP K7227、SEBS-g-MMA-b、抗氧剂168、抗氧剂1010、耐候剂2002及硅酮306、黑色粉加入到高速搅拌机中进行混合;
(2)将步骤(1)混合好的混合料通过双螺杆挤出机中,改性滑石粉通过侧喂,熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为60℃,二区至八区温度为200℃,挤出口温度为210℃,螺杆转速为400rpm。
对比例6
本实施例一种晶须增强聚丙烯复合材料,由如下原料制备而成:
Figure BDA0004002660010000141
上述晶须增强聚丙烯复合材料的制备方法,步骤如下:
(1)将所述PP BJ368MO、PP K7227、SEBS-g-MMA-b、抗氧剂168、抗氧剂1010、耐候剂2002及硅酮306、黑色粉加入到高速搅拌机中进行混合;
(2)将步骤(1)混合好的混合料通过双螺杆挤出机中,碱式硫酸镁晶须通过侧喂,熔融挤出,造粒,工艺参数如下:一区温度为60℃,二区至八区温度为190℃,挤出口温度为200℃,螺杆转速为400rpm。
性能测试及结果
将上述实施例和对比例制备得到的晶须增强聚丙烯复合材料进行以下性能测试:
(1)密度测试:按ISO 1183标准测试,
(2)拉伸性能测试:按ISO 527标准测试,速度50mm/min;
(3)弯曲性能测试:按ISO 178标准测试,速度2mm/min;
(4)冲击性能测试:按ISO 180标准测试,2.75J;
(5)热变形温度测试:按ISO 75标准测试,0.45MPa,升温速度120℃/min。
测试结果如表4所示。
表4实施例和对比例的测试数据结果
Figure BDA0004002660010000151
根据以上各实施例的设置以及表4测得的结果,分析如下:
从实施例1-8可知:使用MMA较多的改性碱式硫酸镁晶须及MMA接枝率较高的SEBS,其综合性能相对较高;
从实施例1与对比例1比较可知:使用MMA接枝过的SEBS,其韧性较未接枝过的SEBS好,从实施例6与对比例6比较可知:使用MMA改性过的碱式硫酸镁晶须,其韧性及刚性均较未改性过的碱式硫酸镁晶须好;从实施例2与比例2,实施例3与比例3比较可知:使用MMA接枝过的SEBS,其韧性性能较使用MMA接枝过的POE,与MMA接枝过的EPDM好;从实施例4与比例4,实施例5与比例5比较可知:使用MMA改性过的碱式硫酸镁晶须,其刚性性能较使用MMA改性过硅灰石与滑石粉好,且使用改性碱式硫酸镁晶须其密度较低,较相同份数的普通的矿物填充密度降低约2%,符合材料轻量化的趋势。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种晶须增强聚丙烯复合材料,其特征在于:其由以下重量份的原料制备而成:
Figure FDA0004002658000000011
所述聚丙烯、增韧剂和改性碱式硫酸镁晶须的重量份总和为100份;
所述增韧剂为SEBS-g-MMA,其是由苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物材料与甲基丙烯酸甲酯接枝而成;
所述改性碱式硫酸镁晶须是由甲基丙烯酸甲酯改性的碱式硫酸镁晶须。
2.根据权利要求1所述的晶须增强聚丙烯复合材料,其特征在于:其由以下重量份的原料组成:
Figure FDA0004002658000000012
3.根据权利要求1所述的晶须增强聚丙烯复合材料,其特征在于:所述聚丙烯在230℃/2.16kg条件下的熔体流动速率为(10-100)g/10min。
4.根据权利要求1所述的晶须增强聚丙烯复合材料,其特征在于:所述SEBS-g-MMA是由以下质量份的组分制备而成:90-95份SEBS、5-10份MMA、0.1-0.5份抗氧剂、0.1-0.4份引发剂;其中SEBS、MMA的重量份数总和为100份。
5.根据权利要求4所述的晶须增强聚丙烯复合材料,其特征在于:所述SEBS为线型SEBS,在25℃、10wt%条件下,甲苯溶液中粘度为400-1000cps;
所述引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯中的至少一种;
所述抗氧剂选自受阻酚类、亚磷酸酯类、受阻胺类、硫代酯类抗氧剂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的晶须增强聚丙烯复合材料,其特征在于:所述改性碱式硫酸镁晶的制备步骤如下:在装有磁力搅拌转子的容器中,先将碱式硫酸镁晶须分散在溶剂中;再依次添加甲基丙烯酸甲酯、对甲苯磺酸和对苯二酚;然后加热至苯回流,并采用冷凝管和分水器将水从反应产物中分离出来,继续反应至结束,将产物过滤,洗涤干燥得改性碱式硫酸镁晶须。
7.根据权利要求6所述的晶须增强聚丙烯复合材料,其特征在于:所述碱式硫酸镁晶须的平均直径为3~10μm、平均长度为50~80μm;
所述碱式硫酸镁晶须与溶剂的重量比为1:3~6;
所述甲基丙烯酸甲酯、对甲苯磺酸、对苯二酚与碱式硫酸镁晶须的重量比为30~80:1~2:0.5~1:100。
8.根据权利要求1所述的晶须增强聚丙烯复合材料,其特征在于:所述润滑剂选自脂肪酸类、酰胺类、脂类、醇类、硅酮润滑剂中的至少一种;
所述光稳定剂为水杨酸脂类、二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、取代丙烯晴类、草酰胺类、有机镍化合物类和受阻胺类光稳定剂中的至少一种;
所述着色剂为色粉。
9.如权利要求1-8任一项所述的晶须增强聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)取SEBS、MMA、抗氧剂和引发剂加入挤出机混合后,经熔融挤出、造粒,制得SEBS-g-MMA;
(2)在装有磁力搅拌转子的容器中,先将碱式硫酸镁晶须分散在溶剂中;再依次添加甲基丙烯酸甲酯、对甲苯磺酸和对苯二酚;然后加热至苯回流,并采用冷凝管和分水器将水从反应产物中分离出来;继续反应至结束,将产物过滤,洗涤干燥得改性碱式硫酸镁晶须;
(3)将聚丙烯、SEBS-g-MMA、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂与着色剂混合后,改性碱式硫酸镁晶须通过侧喂熔融挤出、造粒,制备得到晶须增强聚丙烯复合材料。
10.根据权利要求1-8任一项所述的晶须增强聚丙烯复合材料的应用,其特征在于:所述晶须增强聚丙烯复合材料用于制备薄壁、低密度的汽车零部件。
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