一种抗析出耐刮擦聚丙烯母粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及新材料技术领域，具体是涉及一种抗析出耐刮擦聚丙烯母粒及其制备方法。该抗析出耐刮擦聚丙烯母粒以高分子量聚硅氧烷为耐刮擦剂，长链烷基硅油作为增容剂，通过双螺杆挤出机或注塑机与聚丙烯共混挤出制备得到。在增容剂的分散作用下，高分子量的聚硅氧烷能够有效地分散到聚丙烯基体中，大大提高了聚硅氧烷在聚丙烯中的极限添加量。该母粒添加到聚丙烯中，可以减少耐刮擦剂在基体中的团聚，从而减少因添加剂给材料机械性能带来的影响，同时也有利于耐刮擦剂在表面富集。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新材料
，涉及一种功能性母粒及其制备方法，尤其涉及一种抗析出、耐刮擦聚丙烯母粒及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯(PP)作为五大通用塑料之一，具有密度低、价格低廉、电绝缘性能好且具有优异的耐热性和易于成型加工等特点，被广泛应用于各种场所，如家用电器、汽车内外饰件、健身器材、办公用品、日用品、玩具和卫生洁具等领域。但是聚丙烯本质上属于柔性链段，表面硬度低，在受到外力时容易在产品表面留下明显的刮痕。随着聚丙烯在汽车内饰领域的应用日益广阔和整车厂对产品表面的要求越来越高，越来越多用于内饰的聚丙烯材料都开始要求产品具有良好的耐刮擦性能。目前市场上主要通过共混添加耐划擦助剂的方式来提高聚丙烯复合材料的耐划伤性能。常见的耐刮擦助剂主要有小分子酰胺类润滑剂、聚四氟乙烯微粉和有机聚硅氧烷等。如专利CN103524976A公开的一种耐划擦型汽车内饰件专用料及其制备方法，通过采用添加小分子的酰胺类润滑剂降低材料的表面摩擦系数，从而提高聚丙烯材料的耐划伤性能；专利CN 105504503A公开了一种采用聚四氟乙烯微粉或聚硅氧烷作为耐刮擦剂来制备耐划擦聚丙烯复合材料。这些方法在制备耐刮擦聚丙烯材料中常会出现几个问题：一个是所选用的润滑剂分子量较小，在材料长期使用过程中容易析出导致制品表面发粘；二是添加高分子的聚硅氧烷与聚丙烯相容性较差，容易造成力学性能下降；三是聚四氟乙烯微粉的成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种抗析出耐划擦聚丙烯母粒及其制备方法。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术的抗析出耐刮擦聚丙烯母粒，由下列按照重量份计的原料制备而成：聚丙烯：100份聚硅氧烷：50～150份长链烷基硅油：5～30份抗氧剂：0.1～2份。上述的抗析出耐刮擦聚丙烯母粒，所述聚丙烯优选在230℃，2.16Kg条件下材料的流动速度在20g/10min到500g/10min的高流动速率聚丙烯。上述的抗析出耐刮擦聚丙烯母粒，所述的聚硅氧烷的化学式结构为：R1O[Si(CH3)2O]x[SiR2(CH3)O]y[SiR3(CH3)O]zR1其中，R1为-H、-CH3、-C2H5、-Si(CH3)3、-Si(CH3)2(C6H5)、-SiCH3(C6H5)2、-Si(C6H5)3、-Si(CH3)2(CH＝CH2)；R2、R3可以相同或不同，为-H、-CH3、-C6H5、-CH2CH2CF3、-CH＝CH2或-CH2CH2CN；x、y、z为整数，x+y+z≥5000。上述的抗析出耐刮擦聚丙烯母粒，其中所述的长链烷基硅油为具有以下线性结构的有机硅聚合物：R4[Si(CH3)2O]m[SiR2(CH3)O]nR5或者以下支化结构的有机硅聚合物：R1O[Si(CH3)2O]r[SiR2(CH3)O]s[SiR4(CH3)O]tR1其中R1和R2与上述的结构相同，R4为8-22个碳原子的饱和或不饱和脂肪烃；R5与R1或者R4的结构相同；m、n为整数，且m+n＝10～2000；r、s、t为整数，且r+s+t＝10～2000。上述的抗析出耐刮擦聚丙烯母粒，所述的抗氧剂为抗氧剂1010(四(β—3,5—二叔丁基—4—羟基苯基)季戊四醇脂)、抗氧剂168(三(2,4—二叔丁基苯基)亚磷酸酯和抗氧剂DSTP(硫代二丙酸双十八醇酯)中的至少一种。上述抗析出耐划擦聚丙烯母粒的制备方法，包括以下步骤：(1)按重量份数，称量常规聚丙烯100份、聚硅氧烷50～150份、长链烷基硅油5～30份和抗氧剂0.1～2份；(2)将聚丙烯和抗氧剂加入到高速混料机中混合均匀，通过计量装置加入到双螺杆挤出机中，同时将聚硅氧烷和长链烷基硅油在开炼机上混炼均匀后，由侧螺杆喂料机加入到双螺杆挤出机中，聚丙烯与聚硅氧烷经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却和切粒制备成抗析出耐划擦功能母粒。本专利技术选用了“双亲”型长链烷基硅油为增容剂，分子中有机硅部分与高分子量的聚硅氧烷耐刮擦剂有良好的相容性，而分子中长链烷基部分在聚丙烯中有良好的分散作用。在增容剂的分散作用下，高分子量的聚硅氧烷能够有效地分散到聚丙烯基体中，大大提高了聚硅氧烷在聚丙烯中的极限添加量。该母粒添加到聚丙烯中，可以减少耐刮擦剂在基体中的团聚，从而减少因添加剂给材料机械性能带来的影响，同时也有利于耐刮擦剂在表面富集。具体实施方式下面将结合实施例，对本专利技术作进一步说明。实施例1称取100份的聚丙烯HL504FB(北欧化工，熔体流动速率450g/10min)和0.5份抗氧剂1010(巴斯夫IRGANOX1010)，在高速混料机中混合均匀，然后经过计量装置加入到双螺杆第一区中，进料量为2kg/min，同时100份107硅橡胶(道康宁，粘度50000cs)和30份十六烷基硅油(句容福赛尔，线性结构，CH3(CH2)15[Si(CH3)2O]20-30Si(CH3)3,粘度2000cs)在开炼机上混炼均匀后，由侧喂料机加入到双螺杆第二区中。双螺杆挤出机的I～X区加工温度依次为100℃、180℃、200℃、200℃、210℃、220℃、220℃、225℃、230℃、230℃。主螺杆转速为150r/min，水槽温度30℃。经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却和切粒等步骤制备成硅酮含量50％左右的抗析出耐划擦功能母粒。实施例2称取100份的聚丙烯7555KNE2(埃克森美孚，熔体流动速率50g/10min)和0.2份抗氧剂168(巴斯夫IRGAFOS 168)，在高速混料机中混合均匀，然后经过计量装置加入到双螺杆第一区中，进料量为2kg/min，同时120份107硅橡胶(道康宁，粘度40000cs)和20份线性十二烷基硅油(句容福赛尔，线性结构，CH3(CH2)11[Si(CH3)2O]30-50Si(CH3)2(CH2)11CH3,粘度3000cs)，在开炼机上混炼均匀后，由侧喂料机加入到双螺杆第二区中。双螺杆挤出机的I～X区加工温度依次为150℃、180℃、200℃、200℃、210℃、220℃、220℃、225℃、230℃、230℃。主螺杆转速为150r/min，水槽温度30℃。经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却和切粒制备成硅酮含量55％左右的抗析出耐划擦功能母粒。实施例3称取100份的聚丙烯M1700(韩国现代，熔体流动速率40g/10min)和0.2份抗氧剂DSTP(巴斯夫IRGANOX PS802)，在高速混料机中混合均匀，然后经过计量装置加入到双螺杆第一区中，进料量为2kg/min，同时120份107硅橡胶(道康宁，粘度40000cs)和20份支化十二烷基硅油(句容福赛尔，支化结构，(CH3)3SiO[Si(CH3)2O]30-50[Si(C12H25)(CH3)O]5-10[SiH(CH3)O]5-10Si(CH3)3，粘度5000cs)在开炼机上混炼均匀后，由侧喂料机加入到双螺杆第二区中。双螺杆挤出机的I～X区加工温度依次为150℃、180℃、200℃、200℃、210℃、220℃、220℃、225℃、230℃、230℃。主螺杆转速为150r/min，水槽温度30℃。依次经双螺杆挤出机熔融挤出、冷却和切粒制备成硅酮含量55％左右的抗析出耐划擦功能母粒。对比例1其他条件同实施例1，不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗析出耐刮擦聚丙烯母粒，其特征在于，所述的聚乙烯母粒由下列按照重量份计的原料制备而成：

【技术特征摘要】
1.一种抗析出耐刮擦聚丙烯母粒，其特征在于，所述的聚乙烯母粒由下列按照重量份计的原料制备而成：2.如权利要求1所述的抗析出耐刮擦聚丙烯母粒，其特征在于，所述的聚丙烯优选在230℃，2.16Kg条件下流动速度在20g/10min到500g/10min的高流动速率聚丙烯。3.如权利要求1所述的抗析出耐刮擦聚丙烯母粒，其特征在于，所述的聚硅氧烷是具有以下化学式结构的有机硅高分子：R1O[Si(CH3)2O]x[SiR2(CH3)O]y[SiR3(CH3)O]zR1其中，R1为-H、-CH3、-C2H5、-Si(CH3)3、-Si(CH3)2(C6H5)、-SiCH3(C6H5)2、-Si(C6H5)3、-Si(CH3)2(CH＝CH2)；R2、R3可以相同或不同，为-H、-CH3、-C6H5、-CH2CH2CF3、-CH＝CH2或-CH2CH2CN；x、y、z为整数，且x+y+z≥5000。4.如权利要求1所述的抗析出耐刮擦聚丙烯母粒，其特征在于，所述的长链烷基硅油是具有以下线性结构的有机硅聚合物：R4[Si(CH3)2O]m[Si...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴成章，
申请(专利权)人：上海玉城高分子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31