CN116426081A - 一种注塑用聚丙烯母粒及其制备方法 - Google Patents
一种注塑用聚丙烯母粒及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116426081A CN116426081A CN202310185339.2A CN202310185339A CN116426081A CN 116426081 A CN116426081 A CN 116426081A CN 202310185339 A CN202310185339 A CN 202310185339A CN 116426081 A CN116426081 A CN 116426081A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polypropylene
- nano
- injection molding
- master batch
- molecular weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 title claims abstract description 154
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 153
- -1 Polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 113
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 11
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 91
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 91
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 67
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 36
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 29
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 27
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxomagnesium;hydrate Chemical compound O.[Mg]=O.[Mg]=O.[Mg]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229920005629 polypropylene homopolymer Polymers 0.000 claims description 19
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 12
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 9
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 7
- MUHFRORXWCGZGE-KTKRTIGZSA-N 2-hydroxyethyl (z)-octadec-9-enoate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCCO MUHFRORXWCGZGE-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 5
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims description 3
- 235000012222 talc Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920003232 aliphatic polyester Polymers 0.000 claims description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 2
- SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 abstract description 4
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 abstract description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 33
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920010741 Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) Polymers 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L53/00—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B9/00—Making granules
- B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
- B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/9258—Velocity
- B29C2948/9259—Angular velocity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92609—Dimensions
- B29C2948/92619—Diameter or circumference
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92704—Temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
- C08K2003/2241—Titanium dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
- C08L2207/06—Properties of polyethylene
- C08L2207/068—Ultra high molecular weight polyethylene
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明属于高分子材料技术领域，具体公开一种注塑用聚丙烯母粒及其制备方法。本发明注塑用聚丙烯母粒，包括如下组分：聚丙烯、超高分子量聚乙烯、白油、无机纳米刚性粒子、改性剂、抗氧剂和加工助剂。本发明将超高分子量聚乙烯作为聚丙烯的改性剂，并以白油为超高分子量聚乙烯UHMWPE的解缠结剂，可改善PP/UHMWPE合成材料的流动性，同时引入纳米级无机刚性粒子增强剂和弹性体改性剂，能有效提高注塑用聚丙烯母粒的强度、韧性、耐热性、致密性、耐磨性。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种注塑用聚丙烯母粒及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)是由丙烯聚合而成的聚合物，由于其具有密度小、强度高、耐腐蚀、易成型等优势，广泛应用于家用电器、包装、电气、设备以及汽车等领域，是全世界塑料用量最大品种之一。但PP存在成型收缩率大、韧性差、耐磨性不理想、热机械性能不佳等缺陷，限制了PP的使用范围。目前，可通过对PP进行共混、填充以及增强复合改性，既能充分发挥改性材料的优势，又是一种较简便又经济可行的方式。但是目前的聚丙烯材料仍存在脆性和耐磨性能差等问题，亟需寻找一种性能更优良的聚丙烯材料。
发明内容
针对上述现有技术涉及的聚丙烯材料存在脆性和耐磨性能差等问题，本发明将提供一种注塑用聚丙烯母粒及其制备方法。
为实现上述目的，具体包括以下技术方案：
一种注塑用聚丙烯母粒，包括如下组分：聚丙烯、超高分子量聚乙烯、白油、无机纳米刚性粒子、改性剂、抗氧剂和加工助剂；
所述聚丙烯的质量份数为60-80份，所述超高分子量聚乙烯质量份数为20-40份；
以聚丙烯和超高分子量聚乙烯的总质量含量为100％计，所述白油的质量百分含量为10-20％，所述无机纳米刚性粒子的质量百分含量为3-5％，所述改性剂的质量百分含量为0.5-1.2％，所述抗氧剂的质量百分含量为0.2-0.4％，所述加工助剂的质量百分含量为0.4-1％；
所述改性剂为聚氧乙烯烷基酚基醚和聚乙二醇单油酸酯中的至少一种。
本发明将超高分子量聚乙烯作为聚丙烯的改性剂，并以白油为超高分子量聚乙烯UHMWPE的解缠结剂，可改善PP/UHMWPE合成材料的流动性，同时引入纳米级无机刚性粒子增强剂和弹性体改性剂，能有效提高注塑用聚丙烯母粒的强度、韧性、耐热性、致密性、耐磨性等性能。
改性剂具有提高分散性和抗静电的作用，益于无机纳米刚性粒子在基本中的分散，提高无机纳米刚性粒子与基体的相容性，使无机纳米刚性粒子的增韧补强抗磨性得到充分发挥。
聚氧乙烯烷基酚基醚和聚乙二醇单油酸酯皆属于弹性体改性剂，用弹性体作为改性剂(分散剂)来提高高分子的韧性，往往对高分子本身的强度、刚度、尺寸稳定性和耐热性等都有影响，而采用刚性粒子(无机)增韧高分子，不但可使高分子的韧性提高，同时也可使其强度、热变形温度和加工流动性得到改善，显示了既增韧又增强的复合效益，即保证了聚合材料刚、韧平衡，又提升复合材料耐磨性。
本发明引入超高分子量聚乙烯(UHMWPE)对聚丙烯(PP)进行改性，由于超高分子量聚乙烯晶体聚集态结构和分子链相互缠结，具有优异的抗冲击性能、自润滑性、耐磨性、拉伸强度等，采用超高分子量聚乙烯对PP进行共混改性，改善PP抗冲击性能差、耐磨性能差等缺点，获得综合性能优异的PP复合材料，从而拓宽PP的使用范围。
作为本发明优选的实施方式，所述聚丙烯包括均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯，在230℃、2.16Kg负荷下，聚丙烯的熔体质量流动速率为1-60g/10min，密度为0.89-0.91g/cm3。
作为本发明进一步优选的实施方式，所述均聚聚丙烯在230℃、2.16Kg负荷下的熔体质量流动速率为15-20g/10min。
作为本发明更进一步优选的实施方式，所述均聚聚丙烯在230℃、2.16Kg负荷下的熔体质量流动速率为17g/10min。
作为本发明进一步优选的实施方式，所述无规共聚聚丙烯在230℃、2.16Kg负荷下的熔体质量流动速率为10-13g/10min。
作为本发明更进一步优选的实施方式，所述无规共聚聚丙烯在230℃、2.16Kg负荷下的熔体质量流动速率为11.6g/10min。
作为本发明进一步优选的实施方式，所述嵌段共聚聚丙烯在230℃、2.16Kg负荷下的熔体质量流动速率为28-32g/10min。
作为本发明更进一步优选的实施方式，所述嵌段共聚聚丙烯在230℃、2.16Kg负荷下的熔体质量流动速率为30g/10min。
作为本发明进一步优选的实施方式，所述均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯的质量比为均聚聚丙烯：无规共聚聚丙烯：嵌段共聚聚丙烯＝(2-4)：(1-2)：(4-6)。
作为本发明进一步优选的实施方式，所述均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯的质量比为均聚聚丙烯：无规共聚聚丙烯：嵌段共聚聚丙烯＝3：2：5。
按单体种类，聚丙烯可分为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯；按聚丙烯分子中甲基(—CH3)的空间位置不同，聚丙烯可分为等规、间规和无规三类。本发明的发明发现，包括等规、间规和无规三类聚丙烯，制得的产品性能的最优，而且不同溶体流动速率的原料组合使用，可拓宽加工温度范围，减少能耗。
作为本发明优选的实施方式，所述超高分子量聚乙烯的黏均分子量大于等于6.0×106g/mol。
作为本发明进一步优选的实施方式，所述超高分子量聚乙烯的黏均分子量为6.0×106-107g/mol。
作为本发明更进一步优选的实施方式，所述超高分子量聚乙烯的黏均分子量为6.2×106g/mol。
超高分子量聚乙烯UHMWPE是相对分子量在150万以上的线型聚乙烯，其分子量大和分子链长，使其具有优异的综合性能，如其具有冲击性能优异、摩擦系数小、耐磨性好等优点。将PP和UHMWPE进行共混，可使得PP的冲击性能(韧性)和耐磨性能(硬度)得到提升，获得性能优异的PP/UHMWPE共混材料。本发明的超高分子量聚乙烯UHMWPE黏均分子量大于6.0×106g/mol。随着分子量的增大，使得UHMWPE的高粘度限制了PP与UHMWPE的相分离作用，故随着分子量的增加，体系冲击性能提升更加明显。
作为本发明优选的实施方式，所述白油的比重为0.82，粘度指数为24-28。
PP和UHMWPE相容性较差，两者的界面张力大，粘结作用弱，故UHMWPE的添加虽然能改善PP的性能，但效果不明显。白油是烃类的液体混合物，主要成分为C16-C31的正异构烷烃混全物，本发明采用白油作为注塑用聚丙烯母粒中UHMWPE的流动改性剂和解缠结剂，以及PP和UHMWPE的相容剂。
将UHMWPE置于白油中进行溶胀，白油可显著改善UHMWPE的流动性和解缠结效果，将溶胀后的UHMWPE添加至PP中，发现PP的拉伸强度和冲击强度具有显著提高。且白油是小分子物质，润滑性能好，当其进入UHMWPE，可进一步提高UHMWPE的润滑性能，摩擦系数进一步降低，在受到摩擦时，展现出更好的耐磨性能。
作为本发明优选的实施方式，所述无机纳米刚性粒子包括纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝和纳米二氧化钛中的至少一种。
所述无机纳米刚性粒子为纳米级颗粒，其具有特定的量子尺寸效应，表面效应和宏观量子效应，团聚程度小，粒径分布窄，分散性好，硬度高，杂质低，具有耐磨，增硬等性能，能有效提高复合材料强度、韧性、耐热性、致密性、耐磨等性能。
作为本发明优选的实施方式，所述无机纳米刚性粒子包括纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝和纳米二氧化钛，所述纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝和纳米二氧化钛的质量比为纳米滑石粉：纳米高岭土：球形纳米氧化铝：纳米二氧化钛＝(0.5-5):(0.2-3):(0.1-2):1。
作为本发明进一步优选的实施方式，所述纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝和纳米二氧化钛的质量比为纳米滑石粉：纳米高岭土：球形纳米氧化铝：纳米二氧化钛＝1:1:1:1。
每种粒子在复合材料中起不同作用，能使复合材料综合性能得到更好提升。
本发明的注塑用聚丙烯母粒中，无机刚性粒子均匀分散于基体PP/UHMWPE连续相中，产生应力集中效应，粒子引发大量银纹，迫使粒子周围的基体产生塑性变形，吸收大量的冲击能，产生韧性，同时无机刚性粒子的存在也能钝化、终止银纹，阻碍银纹发展，同样起到增韧效果。
作为本发明优选的实施方式，所述纳米滑石粉的平均粒径为10-100nm。
滑石粉，作为填料具有增韧补强的作用，提高注塑用聚丙烯母粒的弯曲强度和弯曲弹性模量，热变形温度和尺寸稳定性，同时还赋予注塑用聚丙烯母粒滞热性。纳米级滑石粉在复合材料中充当应力集中点，在受到外力作用时，颗粒和聚合物边缘处会出现空化，空化会释放聚合物对塑性的约束，使其产生大量塑性变形，使得冲击韧性显著提高。
作为本发明优选的实施方式，所述纳米高岭土的平均粒径为50-90nm，比表面积为150-250m2/g，松装密度为0.05-0.15g/cm3。
纳米高岭土的粒径小，比表面积较大，分散性好。纳米高岭土对PP的结晶过程具有成核作用，提高结晶温度，缩短成型周期，减少产品翘曲变型。
作为本发明优选的实施方式，所述球形纳米氧化铝的平均粒径为40-80nm，比表面积为1-10m2/g，堆积密度为0.1-0.6g/cm3。
纳米Al2O3是复合材料有效的成核剂，有助于PP球晶减小，提高PP的结晶温度，复合材料的拉伸强度和屈服强度。
作为本发明优选的实施方式，所述纳米二氧化钛的比表面积为20-100m2/g堆积密度为0.1-0.8g/cm3。
纳米氧化钛粒径小、比表面积大、活性高，与PP有更大的接触面积并与基体粘合更牢。当复合材料受到外力冲击时，可形成物理三维网络起到应力集中作用，导致粒子周围的PP发生大的塑性变形和银纹效应而吸收冲击能。故纳米二氧化钛的添加能很好地提升复合材料的抗冲击性能。
作为本发明优选的实施方式，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂626中的至少一种。
作为本发明进一步优选的实施方式，所述抗氧剂为抗氧剂B215，其为抗氧化剂1010和168按质量比2：1复配得到的混合物。
作为本发明优选的实施方式，所述加工助剂包括固体石蜡、聚乙烯蜡、脂肪族聚酯中的至少一种。
加工助剂能减少挤出过程中熔体与螺杆之间的摩擦力，提高注塑制品的表面质量。
本发明还提供了一种注塑用聚丙烯母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)将超高分子量聚乙烯和白油，在搅拌下加热进行解缠绕反应，得到解缠绕超高分子量聚乙烯；
(2)将聚丙烯、所述解缠绕超高分子量聚乙烯、无机纳米刚性粒子、改性剂、抗氧剂和加工助剂进行混合，然后经过混炼、熔融后挤出、造粒，得到所述注塑用聚丙烯母粒。
作为本发明优选的实施方式，步骤(1)中，所述搅拌的转速为100-500r/min。
作为本发明进一步优选的实施方式，步骤(1)中，所述搅拌的转速为300r/min。
作为本发明优选的实施方式，步骤(1)中，所述解缠绕反应的温度为120-160℃，所述解缠绕反应的时间为2-60min。
作为本发明进一步优选的实施方式，步骤(1)中，所述解缠绕反应的温度为140℃，所述解缠绕反应的时间为10min。
作为本发明优选的实施方式，步骤(2)中，所述混炼的工艺参数为：转速为1200-1800r/min，时间为5-8min。
作为本发明优选的实施方式，步骤(2)中，所述挤出的装置为四螺杆挤出机，其中的螺杆长径比为35：1，主机转速为300-400r/min，真空度为-0.06MPa，最高段温度为220-240℃。
作为本发明优选的实施方式，步骤(2)中，所述无机纳米刚性粒子还经过在60-120℃下进行2-24h的烘干前处理。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)超高分子量聚乙烯具有优异的耐冲击性能、耐磨性能等，是因为UHMWPE晶体聚集和分子链间相互连接，形成复杂的网络连续结构，故可提高PP的韧性，且强度下降不明显。
(2)PP由于侧链具有-CH3，分子链结构对称性较差，容易磨损，本发明通过添加无机纳米刚性粒子进一步提高耐磨性；共混体系中引入适量刚性粒子，可有效提升体系的综合性能，解决材料的强度、韧性难以同步提升的难题；刚性粒子经改性剂(分散剂)处理，增加其在基体中的分散性，使复合材料性能得到更好提升。
(3)由于UHMWPE分子链的高度缠结，UHMWPE的熔体粘度大，和共混物组分之间的巨大粘度失配抑制了聚合物熔体的混合动力学，导致共混效果不佳。故引入白油对UHMWPE进行解缠结预处理，同时白油亦可促进UHMWPE在PP中的分散，改善共混材料的流动性，提高共混材料的冲击性能和耐磨性能。
(4)挤出机进行加工时，由于UHMWPE在PP中分散不好，会导致共混材料的强度和韧性均下降，而本发明采用四螺杆挤出机较常规的双螺杆挤出机进行加工会分散更均匀，共混材料可达到同步增强增韧的效果。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将通过具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例和对比例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
在230℃，2.16Kg负荷下，均聚聚丙烯HP500P，溶体流动速率17g/10min，购自中国石油大庆石化公司；无规共聚聚丙烯SP-179，溶体流动速率11.6g/10min，北方华锦化学工业股份有限公司；嵌段共聚聚丙烯K7726H-RC，溶体流动速率30g/10min，购自北方华锦化学工业股份有限公司。
实施例使用的超高分子量聚乙烯UHMWPE的黏均分子量皆为6.2×106g/mol，挤出、注塑级，产品代码UPE 2801，购自上海楚灏进出口有限公司。
白油为工业级白油32#，比重0.82，粘度指数24-28，购自广州同捷化工有限公司。
纳米滑石粉，粒径100nm，购自石家庄正宇新材料科技有限公司；纳米级高岭土，粒径80nm，比表面积200m2/g，松装密度0.1g/cm3，产品型号TG-Y-3，购自广州昌彧化工有限公司；球形氧化铝(Al2O3)纳米粒子，粒径60nm，比表面积8m2/g，堆积密度0.3g/cm3，产品型号TAP-A21，购自江苏天行新材料有限公司；纳米二氧化钛，比表面积60m2/g，堆积密度0.4g/cm3，产品型号TTP-A12，购自江苏天行新材料有限公司。
聚氧乙烯烷基酚基醚，无色至淡黄色油状物，产品型号NP-7，江苏省海安石油化工厂；聚乙二醇单油酸酯，琥珀色液体，产品型号PEG400MO，购自上海荟隽化工有限公司。
抗氧剂B215为抗氧化剂1010和168按质量比2：1复配得到的混合物。
下述实施例和对比例，如无特殊说明，同一种物质，皆用的是同一种型号的产品。
实施例1
一种注塑用聚丙烯母粒，包括以下质量份数的组分：按质量比为3:2:5将均聚聚丙烯HP500P、无规共聚聚丙烯SP-179和嵌段共聚聚丙烯K7726H-RC混合得到的PP树脂70份，超高分子量聚乙烯UHMWPE 30份，白油15份，纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝和纳米二氧化钛按质量比为1:1:1:1复配的无机纳米刚性粒子4份，改性剂(分散剂)聚氧乙烯烷基酚基醚0.8份，抗氧剂B215 0.3份，加工助剂固体石蜡0.7份。
本实施例注塑用聚丙烯母粒制备方法，包括以下步骤：
(1)按质量配比称取超高分子量聚乙烯UHMWPE放入烧瓶中，加适量白油，油浴加热至140℃，在转速为300r/min下搅拌10min，制得解缠绕超高分子量聚乙烯UHMWPE；
(2)将刚性粒子纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝(Al2O3)和纳米二氧化钛分别置于烘箱中110℃进行烘干10h，待用；
(3)按质量配比称取PP树脂、步骤(1)所述解缠绕超高分子量聚乙烯UHMWPE、无机纳米刚性粒子、改性剂(分散剂)、抗氧剂和加工助剂，再将各原料组分依次投入高速混合器中进行干混处理；
(4)将步骤(3)混合得到的制品置于四螺杆挤出机中经混炼、熔融后挤出、造粒，得到所述注塑用聚丙烯母粒。
其中，所述混炼机的工艺参数为：转速为1500r/min，时间为6min；所述四螺杆挤出机为同向四螺杆挤出机，螺杆长径比为35：1，主机转速为350r/min，真空度为-0.06MPa，且四螺杆挤出机的最高段温度为230℃。
实施例2
一种注塑用聚丙烯母粒，包括以下质量份数的组分：按质量比为3:2:5将均聚聚丙烯HP500P、无规共聚聚丙烯SP-179和嵌段共聚聚丙烯K7726H-RC混合得到的PP树脂75份，超高分子量聚乙烯UHMWPE 25份，白油12.5份，纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝和纳米二氧化钛按质量比为1:1:1:1复配的无机纳米刚性粒子4份，改性剂(分散剂)聚乙二醇单油酸酯0.8份，抗氧剂B215 0.3份，加工助剂固体石蜡0.7份。
本实施例注塑用聚丙烯母粒制备方法，包括以下步骤：
(1)按质量配比称取超高分子量聚乙烯UHMWPE放入烧瓶中，加适量白油，油浴加热至140℃，在转速为300r/min下搅拌10min，制得解缠绕超高分子量聚乙烯UHMWPE，待用；
(2)将刚性粒子纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝(Al2O3)和纳米二氧化钛分别置于烘箱中110℃进行烘干10h，待用；
(3)按质量配比称取PP树脂、步骤(1)所述解缠绕超高分子量聚乙烯UHMWPE、无机纳米刚性粒子、改性剂(分散剂)、抗氧剂和加工助剂，再将各原料组分依次投入高速混合器中进行干混处理；
(4)将步骤(3)混合得到的制品置于四螺杆挤出机中经混炼、熔融后挤出、造粒，得到所述注塑用聚丙烯母粒。
其中，所述混炼机的工艺参数为：转速为1650r/min，时间为6min；所述四螺杆挤出机为同向四螺杆挤出机，螺杆长径比为35：1，主机转速为375r/min，真空度为-0.06MPa，且四螺杆挤出机的最高段温度为235℃。
实施例3
一种注塑用聚丙烯母粒，包括以下质量份数的组分：按质量比为3:2:5将均聚聚丙烯HP500P、无规共聚聚丙烯SP-179和嵌段共聚聚丙烯K7726H-RC混合得到的PP树脂80份，超高分子量聚乙烯UHMWPE 20份，白油10份，纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝和纳米二氧化钛按质量比为1:1:1:1复配的无机纳米刚性粒子4份，改性剂(分散剂)聚氧乙烯烷基酚基醚0.8份，抗氧剂B215 0.3份，加工助剂固体石蜡0.7份。
本实施例注塑用聚丙烯母粒制备方法，包括以下步骤：
(1)按质量配比称取超高分子量聚乙烯UHMWPE放入烧瓶中，加适量白油，油浴加热至140℃，在转速为300r/min下搅拌10min，制得解缠绕超高分子量聚乙烯UHMWPE，待用；
(2)将刚性粒子纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝(Al2O3)和纳米二氧化钛分别置于烘箱中110℃进行烘干10h，待用；
(3)按质量配比称取PP树脂、步骤(1)所述解缠绕超高分子量聚乙烯UHMWPE、无机纳米刚性粒子、改性剂(分散剂)、抗氧剂和加工助剂，再将各原料组分依次投入高速混合器中进行干混处理；
(4)将步骤(3)混合得到的制品置于四螺杆挤出机中经混炼、熔融后挤出、造粒，得到所述注塑用聚丙烯母粒。
其中，所述混炼机的工艺参数为：转速为1500r/min，时间为6min；所述四螺杆挤出机为同向四螺杆挤出机，螺杆长径比为35：1，主机转速为350r/min，真空度为-0.06MPa，且四螺杆挤出机的最高段温度为230℃。
实施例4
一种注塑用聚丙烯母粒，包括以下质量份数的组分：按质量比为3:2:5将均聚聚丙烯HP500P、无规共聚聚丙烯SP-179和嵌段共聚聚丙烯K7726H-RC混合得到的PP树脂75份，超高分子量聚乙烯UHMWPE 25份，白油12.5份，纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝和纳米二氧化钛按质量比为1:1:1:1复配的无机纳米刚性粒子4份，改性剂(分散剂)聚氧乙烯烷基酚基醚0.8份，抗氧剂B215 0.3份，加工助剂固体石蜡0.7份。
本实施例注塑用聚丙烯母粒制备方法，包括以下步骤：
(1)按质量配比称取超高分子量聚乙烯UHMWPE放入烧瓶中，加适量白油，油浴加热至140℃，在转速为300r/min下搅拌10min，制得解缠绕超高分子量聚乙烯UHMWPE，待用；
(2)将刚性粒子纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝(Al2O3)和纳米二氧化钛分别置于烘箱中110℃进行烘干10h，待用；
(3)按质量配比称取PP树脂、步骤(1)所述解缠绕超高分子量聚乙烯UHMWPE、无机纳米刚性粒子、改性剂(分散剂)、抗氧剂和加工助剂，再将各原料组分依次投入高速混合器中进行干混处理；
(4)将步骤(3)混合得到的制品置于四螺杆挤出机中经混炼、熔融后挤出、造粒，得到所述注塑用聚丙烯母粒。
其中，所述混炼机的工艺参数为：转速为1650r/min，时间为6min；所述四螺杆挤出机为同向四螺杆挤出机，螺杆长径比为35：1，主机转速为375r/min，真空度为-0.06MPa，且四螺杆挤出机的最高段温度为235℃。
实施例5
一种注塑用聚丙烯母粒，包括以下质量份数的组分：按质量比为3:2:5将均聚聚丙烯HP500P、无规共聚聚丙烯SP-179和嵌段共聚聚丙烯K7726H-RC混合得到的PP树脂60份，超高分子量聚乙烯UHMWPE 40份，白油20份，纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝和纳米二氧化钛按质量比为1:1:1:1复配的无机纳米刚性粒子4份，改性剂(分散剂)聚氧乙烯烷基酚基醚0.8份，抗氧剂B215 0.3份，加工助剂固体石蜡0.7份。
本实施例注塑用聚丙烯母粒制备方法，包括以下步骤：
(1)按质量配比称取超高分子量聚乙烯UHMWPE放入烧瓶中，加适量白油，油浴加热至140℃，在转速为300r/min下搅拌10min，制得解缠绕超高分子量聚乙烯UHMWPE，待用；
(2)将刚性粒子纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝(Al2O3)和纳米二氧化钛分别置于烘箱中110℃进行烘干10h，待用；
(3)按质量配比称取PP树脂、步骤(1)所述解缠绕超高分子量聚乙烯UHMWPE、无机纳米刚性粒子、改性剂(分散剂)、抗氧剂和加工助剂，再将各原料组分依次投入高速混合器中进行干混处理；
(4)将步骤(3)混合得到的制品置于四螺杆挤出机中经混炼、熔融后挤出、造粒，得到所述注塑用聚丙烯母粒。
其中，所述混炼机的工艺参数为：转速为1500r/min，时间为6min；所述四螺杆挤出机为同向四螺杆挤出机，螺杆长径比为35：1，主机转速为350r/min，真空度为-0.06MPa，且四螺杆挤出机的最高段温度为230℃。
下述实施例6-9与实施例1基本相同，不同之处是无机纳米刚性粒子、改性剂、抗氧化剂和加工助剂用量不同。
实施例6
本实施例与实施例1相比，区别在于如下组分的重量份数：纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝和纳米二氧化钛按质量比为1:1:1:1复配的无机纳米刚性粒子3份，改性剂(分散剂)聚氧乙烯烷基酚基醚1.0份，抗氧剂B215 0.2份，加工助剂固体石蜡1.0份，其余相同。
实施例7
本实施例与实施例1相比，区别在于如下组分的重量份数：纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝和纳米二氧化钛按质量比为1:1:1:1复配的无机纳米刚性粒子5份，改性剂(分散剂)聚氧乙烯烷基酚基醚0.65份，抗氧剂B2150.2份，加工助剂固体石蜡0.85份，其余相同。
实施例8
本实施例与实施例1相比，区别在于如下组分的重量份数：纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝和纳米二氧化钛按质量比为1:1:1:1复配的无机纳米刚性粒子3份，改性剂(分散剂)聚氧乙烯烷基酚基醚1.2份，抗氧剂B215 0.4份，加工助剂固体石蜡0.55份，其余相同。
实施例9
本实施例与实施例1相比，区别在于如下组分的重量份数：纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝和纳米二氧化钛按质量比为1:1:1:1复配的无机纳米刚性粒子5份，改性剂(分散剂)聚氧乙烯烷基酚基醚0.5份，抗氧剂B215 0.4份，加工助剂固体石蜡0.4份，其余相同。
实施例10-13与实施例1基本相同，不同之处是无机纳米刚性粒子采用单一组份。
实施例10
本实施例与实施例1相比，区别在于：本实施例的无机纳米刚性粒子为纳米滑石粉4份。
实施例11
本实施例与实施例1相比，区别在于：本实施例的无机纳米刚性粒子为纳米高岭土4份。
实施例12
本实施例与实施例1相比，区别在于：本实施例的无机纳米刚性粒子为纳米氧化铝4份。
实施例13
本实施例与实施例1相比，区别在于：本实施例的无机纳米刚性粒子为纳米二氧化钛4份。
对比例1-3与实施例1基本相同，不同之处是仅使用单一聚丙烯原料。
对比例1
本对比例与实施例1相比，区别在于：本对比例的PP树脂为均聚聚丙烯HP500P 70份。
对比例2
本对比例与实施例1相比，区别在于：本对比例的PP树脂为无规共聚聚丙烯SP-17970份。
对比例3
本对比例与实施例1相比，区别在于：本对比例的PP树脂为嵌段共聚聚丙烯K7726H-RC 70份。
对比例4
本对比例与实施例1基本相同，不同之处仅是本对比例的超高分子量聚乙烯UHMWPE分子量相对较小，其中的粘均分子量为3.0×106g/mol，购自上海联乐化工科技有限公司。
对比例5
本对比例与实施例1基本相同，不同之处仅是本对比例的超高分子量聚乙烯UHMWPE没经过白油处理，即没有步骤(1)份过程，也没有加入白油。
对比例6
本对比例与实施例1基本相同，不同之处仅是本对比例注塑用聚丙烯母粒不加无机纳米刚性粒子。
对比例7
本对比例与实施例1基本相同，不同之处仅是本对比例注塑用聚丙烯母粒不加改性剂。
对比例8
本对比例与实施例1基本相同，不同之处仅是本对比例的改性剂为烷基芳基磷酸盐。
性能测试
对上述实施例和对比例得到的注塑用聚丙烯母粒的性能进行表征，具体测试项目及测试方法如下，测试结果见表1。
拉伸强度：根据GB/T1040-2006标准测试，其中，拉伸速率为50mm/min，拉伸温度为25℃。
弯曲强度：根据GB/T9341-2008标准测试，其中，具体测试条件为：试样尺寸80×10×4mm，下压速度2mm/min。
弯曲模量：根据GB/T9341-2008标准测试，其中，具体测试条件为：试样尺寸80×10×4mm，下压速度2mm/min。
简支梁缺口冲击强度：根据GB/T1043-2008标准测试，其中，具体测试条件为：选择规格为80×10×4mm、带V型缺口(0.8mm深)的长方体样条作为表征样本，摆锤能量为25J。
耐刮擦性能按PV3592进行测试，负荷为10N，通过测定材料表面的△L来评判其耐刮擦性能，△L的数值越小，表示材料的耐刮性能越好。
洛氏硬度：根据GB/T3398-2008标准测试，其中具体测试条件为：用直径为12.7mm的压头及588.4N的主负荷。
热变形温度：根据GB/T1634-2019标准测试，其中，具体测试条件为：试样尺寸80×10×4mm，施加的弯曲应力0.45Mpa(B法)。
表1实施例和对比例得到的注塑用聚丙烯母粒测试结果
由实施例1、3和5可知，PP树脂与超高分子量聚乙烯的用量比例会明显影响注塑用聚丙烯母粒的刚性、韧性和耐磨性。
由实施例1与对比例1-3可知，同时使用均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯三种类型的聚丙烯树脂，比单一使用其中一种制得的注塑用聚丙烯母粒刚性、韧性和耐磨性更好。
由实施例2和4、实施例1和对比例8可知，改性剂的种类明显影响着注塑用聚丙烯母粒刚性、韧性和耐磨性。
由实施例1和对比例4可知，使用的超高分子量聚乙烯的黏均分子量大于6.0×106g/mol时注塑用聚丙烯母粒刚性、韧性和耐磨性更优。
由实施例6-9可知，无机纳米刚性粒子、改性剂、抗氧化剂和加工助剂用量作适当的调整制得的母粒各项性能也能达到要求。
由实施例1和对比例6和7可知，不加无机纳米刚性粒子和改性剂制得的母粒，综合性能要差。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种注塑用聚丙烯母粒，其特征在于，包括如下组分：聚丙烯、超高分子量聚乙烯、白油、无机纳米刚性粒子、改性剂、抗氧剂和加工助剂；
所述聚丙烯的质量份数为60-80份，所述超高分子量聚乙烯质量份数为20-40份；
以聚丙烯和超高分子量聚乙烯的总质量含量为100％计，所述白油的质量百分含量为10-20％，所述无机纳米刚性粒子的质量百分含量为3-5％，所述改性剂的质量百分含量为0.5-1.2％，所述抗氧剂的质量百分含量为0.2-0.4％，所述加工助剂的质量百分含量为0.4-1％；
所述改性剂为聚氧乙烯烷基酚基醚和聚乙二醇单油酸酯中的至少一种。
2.如权利要求1所述的注塑用聚丙烯母粒，其特征在于，所述聚丙烯包括均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯，在230℃、2.16Kg负荷下，聚丙烯的熔体质量流动速率为1-60g/10min，密度为0.89-0.91g/cm3。
3.如权利要求2所述的注塑用聚丙烯母粒，其特征在于，所述均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯的质量比为均聚聚丙烯：无规共聚聚丙烯：嵌段共聚聚丙烯＝(2-4)：(1-2)：(4-6)。
4.如权利要求1所述的注塑用聚丙烯母粒，其特征在于，所述无机纳米刚性粒子包括纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝和纳米二氧化钛中的至少一种。
5.如权利要求4所述的注塑用聚丙烯母粒，其特征在于，所述纳米滑石粉、纳米高岭土、球形纳米氧化铝和纳米二氧化钛的质量比为纳米滑石粉：纳米高岭土：球形纳米氧化铝：纳米二氧化钛＝(0.5-5):(0.2-3):(0.1-2):1。
6.如权利要求4所述的注塑用聚丙烯母粒，其特征在于，所述纳米滑石粉的平均粒径为10-100nm；所述纳米高岭土的平均粒径为50-90nm，比表面积为150-250m2/g，松装密度为0.05-0.15g/cm3；所述球形纳米氧化铝的平均粒径为40-80nm，比表面积为1-10m2/g，堆积密度为0.1-0.6g/cm3；所述纳米二氧化钛的比表面积为20-100m2/g堆积密度为0.1-0.8g/cm3。
7.如权利要求1所述的注塑用聚丙烯母粒，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的黏均分子量大于等于6.0×106g/mol。
8.如权利要求1所述的注塑用聚丙烯母粒，其特征在于，所述白油的比重为0.82，粘度指数为24-28；所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂626中的至少一种；所述加工助剂包括固体石蜡、聚乙烯蜡、脂肪族聚酯中的至少一种。
9.权利要求1-8所述的注塑用聚丙烯母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将超高分子量聚乙烯和白油，在搅拌下加热进行解缠绕反应，得到解缠绕超高分子量聚乙烯；
(2)将聚丙烯、所述解缠绕超高分子量聚乙烯、无机纳米刚性粒子、改性剂、抗氧剂和加工助剂进行混合，然后经过混炼、熔融后挤出、造粒，得到所述注塑用聚丙烯母粒。
10.如权利要求9所述的注塑用聚丙烯母粒的制备方法，其特征在于，骤(1)中，所述搅拌的转速为100-500r/min；步骤(1)中，所述解缠绕反应的温度为120-160℃，所述解缠绕反应的时间为2-60min；步骤(2)中，所述混炼的工艺参数为：转速为1200-1800r/min，时间为5-8min；步骤(2)中，所述挤出的装置为四螺杆挤出机，其中的螺杆长径比为35：1，主机转速为300-400r/min，真空度为-0.06MPa，最高段温度为220-240℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310185339.2A CN116426081A (zh) | 2023-03-01 | 2023-03-01 | 一种注塑用聚丙烯母粒及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310185339.2A CN116426081A (zh) | 2023-03-01 | 2023-03-01 | 一种注塑用聚丙烯母粒及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116426081A true CN116426081A (zh) | 2023-07-14 |
Family
ID=87082191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310185339.2A Pending CN116426081A (zh) | 2023-03-01 | 2023-03-01 | 一种注塑用聚丙烯母粒及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116426081A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117534905A (zh) * | 2023-11-17 | 2024-02-09 | 青岛九山复合材料有限公司 | 一种高挺度橡胶垫布及其制备方法 |
-
2023
- 2023-03-01 CN CN202310185339.2A patent/CN116426081A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117534905A (zh) * | 2023-11-17 | 2024-02-09 | 青岛九山复合材料有限公司 | 一种高挺度橡胶垫布及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105566894B (zh) | 一种回收尼龙制备聚酰胺粉末的方法 | |
| CN108264749A (zh) | 一种高流动良表面碳纤维增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法 | |
| CN116426081A (zh) | 一种注塑用聚丙烯母粒及其制备方法 | |
| CN112778684B (zh) | 一种高屈服应变耐低温冲击滑石粉填充聚丙烯材料及其制备方法 | |
| CN101759914A (zh) | 一种矿物/晶须增韧增强聚丙烯组合物 | |
| CN110760126A (zh) | 一种耐热抗冲击聚丙烯组合物及其制备方法 | |
| CN111234369B (zh) | 一种耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| Jahani et al. | The rheological modification of talc‐filled polypropylene by epoxy‐polyester hybrid resin and its effect on morphology, crystallinity, and mechanical properties | |
| CN114276620A (zh) | 一种低收缩率聚丙烯复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN112745592B (zh) | 一种苯乙烯组合物及其应用和制备方法 | |
| CN113754955A (zh) | 一种高断裂伸长率、耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN1927932A (zh) | 一种改性聚丙烯及其制备方法和应用 | |
| CN111333986B (zh) | 一种耐化学溶剂、高耐磨、自润滑的pmma/uhmwpe合金材料及其制备方法 | |
| CN108276684A (zh) | 一种用于轻量化注塑零件的聚丙烯纳米复合材料及其制备方法 | |
| CN104672625A (zh) | 树脂组合物 | |
| CN107955270B (zh) | 一种聚丙烯纳米复合材料及其制备方法 | |
| CN101735509A (zh) | 微－纳米碳化硅/聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| Wang et al. | Aluminium borate whiskers grafted with boric acid containing poly (ether ether ketone) as a reinforcing agent for the preparation of poly (ether ether ketone) composites | |
| CN114957874A (zh) | 一种高硬度耐划伤聚苯乙烯复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN114437538A (zh) | 一种长玻纤增强尼龙复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN113045823A (zh) | 滑石粉改性的低voc、高刚性聚丙烯材料及其制备方法 | |
| CN113845698A (zh) | 一种聚合物复合成核剂及聚合物组合物 | |
| CN112063169A (zh) | 一种生物基pa56/abs合金及其制备方法 | |
| CN113527787A (zh) | 耐磨可交联聚乙烯组合物、耐磨交联聚乙烯材料及其制备方法 | |
| CN114437452B (zh) | 一种长玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |