一种高表面质量聚丙烯微发泡复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高表面质量聚丙烯微发泡复合材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明专利技术由以下重量百分比计的原料组成：改性聚丙烯10‑80wt％，聚丙烯10‑90wt％，增韧剂0‑30wt％，发泡剂母粒0.1‑10wt％，无机填料0‑50wt％以及其他添加剂0‑2wt％。通过采用改性的聚丙烯，能够显著改善聚丙烯微发泡材料的表面质量，解决注塑过程中聚丙烯发泡制件表面发花、气痕等严重表面质量问题，获得性能优异且高表面质量聚丙烯微发泡材料。

High surface quality polypropylene micro foaming composite material and preparation method thereof

The invention discloses a high surface quality polypropylene micro foaming composite material and a preparation method thereof, belonging to the technical field of polymer materials. The invention comprises the following raw materials in percentage by weight: 10 80wt% modified polypropylene, polypropylene 10 90wt%, 0 30wt% toughening agent, foaming agent masterbatch 0.1 10wt%, 0 50wt% inorganic filler and other additives 2wt% 0. By using the modified polypropylene, can significantly improve the surface quality of polypropylene foaming material, polypropylene foam product, solve the surface floating gas mark in the injection molding process of serious surface quality problems, obtain excellent performance and high surface quality of polypropylene foaming material.

【技术实现步骤摘要】
一种高表面质量聚丙烯微发泡复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种泡沫聚烯烃材料及其制备方法，具体是一种高表面质量聚丙烯微发泡复合材料及其制备方法，属于材料科学领域。
技术介绍
近年来，聚丙烯(简称PP)发泡材料由于具有优异的机械性能、突出的耐高温稳定性、耐环境应力开裂性和良好的降解性能而引起人们更为广泛的关注；尤其在“轻量化、节能环保”趋势的汽车领域更受青睐。发泡聚丙烯材料在注塑过程中通入一定量气体，将制品的密度降低，从而达到减重的目的，可在现有制件基础上进行降本，最终实现节能环保。公开号CN105694233A公布了一种发泡聚丙烯材料及其制备方法，属于高分子材料
原料由包括以下组分：聚丙烯树脂100份，ɑ-烯烃低聚物10-30份，表面修饰的无机填料10-20份，助剂1-10份。其有益效果是：显著减轻材料重量，力学性能好，生产方法简单，能够满足轻量化要求。上述专利技术采用的化学法注塑微发泡技术生产出来的材料普遍存在之间表面质量差特点，例如大量气痕、表面分层、表面发花等，这制约聚丙烯微发泡材料应用领域拓展的瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种高表面质量聚丙烯微发泡复合材料，以解决现有技术的不足。本专利技术采用处理过的聚丙烯，确保微发泡聚丙烯材料轻量化的前提下，大幅度改善注塑过程中聚丙烯微发泡材料的表面质量，基本消除了制品表面发泡气痕和表皮分层现象，获得性能良好，具有轻量化特征的高表面质量的微发泡聚丙烯材料，并提供该材料的制备方法。由于工艺简单，生产成本低，效率高，易于实现工业化。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高表面质量聚丙烯微发泡复合材料，由以下重量百分比计的原料组成：改性聚丙烯10-80wt％；聚丙烯10-90wt％；增韧剂0-30wt％；发泡剂母粒0.1-10wt％；无机填料0-50wt％；其他添加剂0-2wt％。所述的改性聚丙烯由以下重量份的原料组成：将聚丙烯95-99.99wt％，自由基引发剂0.01-5wt％。将聚丙烯和自由基引发剂充分混合，在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒，制得改性聚丙烯。其中所使用的聚丙烯为230℃，2.16kg的测试条件下，熔融指数为1-120g/10min的聚丙烯，优选熔融指数10-60g/10min的聚丙烯。所使用的自由基引发剂为过氧化物，优选过氧化二异丙苯。所述的聚丙烯为230℃，2.16kg的测试条件下，熔融指数为1-120g/10min的聚丙烯，优选熔融指数为1-50g/10min的聚丙烯。所述的发泡剂母粒是聚乙烯为载体，碳酸氢钠和柠檬酸包裹在聚乙烯载体内部，市售可得。所述的无机填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡或它们的混合物。无机填料不仅能发挥填充的作用，同时还能作为成核剂促进炮孔成核作用。优选滑石粉作为无机粉体。所述的无机填料粒径在1～10微米之间。所述的其他添加剂为抗氧剂、润滑剂、抗紫外线剂或它们的混合物。抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂，主抗氧剂为受阻酚或硫酯类抗氧剂；辅抗氧剂为亚磷酸盐或酯类抗氧剂。所述的高表面质量聚丙烯微发泡复合材料的制备方法，其步骤如下：(1)根据所述的比例称取改性聚丙烯、聚丙烯、增韧剂、发泡剂母粒、无机填料和其他添加剂；(2)将称好的原料放入高速混合器中干混3～5min；(3)将步骤二中的混合物加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出造粒。挤出机各段温度如下：一区190～200℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区210～220℃，五区215～225℃，六区215～225℃，七区215～225℃，机头温度210～220℃，压力12～18MPa，物料在挤出机中停留1～2min。(4)将步骤(3)中获得的聚丙烯复合材料加入到注塑机中，在高于发泡剂分解温度之上采用二次开模技术进行微发泡注塑，注塑机各段温度如下：一区160～165℃，二区175～180℃，三区200～210℃，四区210～220℃，五区175～180℃。本专利技术原料来源广泛、成本低廉，产品可通过注塑机实现。采用注塑微发泡技术实现填充聚丙烯材料轻量化前提下，通过添加改性聚丙烯来提高聚丙烯复合材料的熔体强度和流动性，显著改善了填充聚丙烯微发泡材料的表面质量，解决了一直以来困扰聚丙烯微发泡材料应用制件表面发花、气痕等严重表面质量问题，获得了性能优异，具有轻量化特征的矿物填充聚丙烯发泡材料。具体实施方式本专利技术可通过下面优选方案获得进一步的阐述，但这些实施例仅在于举例说明,不对本专利技术的范围做出界定。在实施例和对比例的复合材料配方中，改性聚丙烯使用的是大韩油化工业株式会社提供的共聚聚丙烯，商品牌号为CB5230，共混时使用的聚丙烯是埃克森美孚公司提供的共聚聚丙烯，商品牌号为AP03B；无机填料选取3000目的滑石粉，粒径在5～10微米之间；增韧剂由陶氏化学提供，商品牌号为8407；发泡剂母粒是由日本永和化成提供，商品牌号EE30C。其他添加剂使用的是抗氧剂，由BASF公司及英国ICE公司提供，商品牌号为Irganox3114和NegonoxDSTP。实施例1将改性聚丙烯10wt％，聚丙烯54.1wt％，增韧剂15wt％，滑石粉20wt％，发泡剂母粒0.5wt％，抗氧剂1680.3wt％，抗氧剂DSTP0.1wt％投入高速混合机中混合3～5min，待混合均匀后，将混合物加入到双螺杆挤出机总，进行熔融共混、挤出造粒。挤出机各段温度如下：一区190～200℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区210～220℃，五区215～225℃，六区215～225℃，七区215～225℃，机头温度210～220℃，压力12～18MPa，物料在挤出机中停留1～2min。将获得的聚丙烯复合材料加入到注塑机中，在高于发泡剂分解温度之上采用二次开模技术进行微发泡注塑，注塑机各段温度如下：一区160～165℃，二区175～180℃，三区200～210℃，四区210～220℃，五区175～180℃。实施例2将改性聚丙烯20wt％，聚丙烯44.1wt％，增韧剂15wt％，滑石粉20wt％，发泡剂母粒0.5wt％，抗氧剂1680.3wt％，抗氧剂DSTP0.1wt％投入高速混合机中混合3～5min，待混合均匀后，将混合物加入到双螺杆挤出机总，进行熔融共混、挤出造粒。挤出机各段温度如下：一区190～200℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区210～220℃，五区215～225℃，六区215～225℃，七区215～225℃，机头温度210～220℃，压力12～18MPa，物料在挤出机中停留1～2min。将获得的聚丙烯复合材料加入到注塑机中，在高于发泡剂分解温度之上采用二次开模技术进行微发泡注塑，注塑机各段温度如下：一区160～165℃，二区175～180℃，三区200～210℃，四区210～220℃，五区175～180℃。实施例3将改性聚丙烯30wt％，聚丙烯34.1wt％，增韧剂15wt％，滑石粉20wt％，发泡剂母粒0.5wt％，抗氧剂1680.3wt％，抗氧剂DSTP0.1wt％投入高速混合机中混合3～5min，待混合均匀后，将混合物加入到双螺杆挤出机总，进行熔融共混、挤出造粒。挤出机各段温度如下：一区190～200℃，二区210～220℃，三区210～220℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高表面质量聚丙烯微发泡复合材料，其特征在于：由以下重量百分比计的原料组成：改性聚丙烯 10‑80wt％；聚丙烯 10‑90wt％；增韧剂 0‑30wt％；发泡剂母粒 0.1‑10wt％；无机填料 0‑50wt％；其他添加剂 0‑2wt％。

【技术特征摘要】
1.一种高表面质量聚丙烯微发泡复合材料，其特征在于：由以下重量百分比计的原料组成：改性聚丙烯10-80wt％；聚丙烯10-90wt％；增韧剂0-30wt％；发泡剂母粒0.1-10wt％；无机填料0-50wt％；其他添加剂0-2wt％。2.根据权利要求1所述的一种高表面质量聚丙烯微发泡复合材料，其特征在于：所述的改性聚丙烯由以下重量份的原料组成：聚丙烯95-99.99wt％，自由基引发剂0.01-5wt％；将聚丙烯和自由基引发剂充分混合，在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒，制得改性聚丙烯。3.根据权利要求2所述的一种高表面质量聚丙烯微发泡复合材料，其特征在于：所述的聚丙烯为230℃，2.16kg的测试条件下，熔融指数为1-120g/10min的聚丙烯，所述的自由基引发剂为过氧化物。4.根据权利要求3所述的一种高表面质量聚丙烯微发泡复合材料，其特征在于：所述的聚丙烯为230℃，2.16kg的测试条件下，熔融指数10-60g/10min的聚丙烯；所述的自由基引发剂为过氧化二异丙苯。5.根据权利要求1所述的一种高表面质量聚丙烯微发泡复合材料，其特征在于：所述的聚丙烯为230℃，2.16kg的测试条件下，熔融指数为1-120g/10min的聚丙烯；6.根据权利要求5所述的一种高表面质量聚丙烯微发泡复合材料，其特征在于：所述的聚丙烯为230℃，2.16kg的测试条件下，熔融指数为1-50g/10min的聚丙烯。7.根据权利要求1所述的一种高表面质量聚丙烯微发泡复合材料，其特征在于：所述的发泡剂母粒是聚乙烯为载体，碳酸氢钠和柠檬酸包裹在聚乙烯载体内部。8.根据权利要求1所述的一种高表面质量聚丙烯微...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽萍，张祥福，周文，
申请(专利权)人：上海普利特复合材料股份有限公司，上海普利特化工新材料有限公司，浙江普利特新材料有限公司，重庆普利特新材料有限公司，上海普利特材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31