微发泡高强度聚丙烯复合材料制造技术

本发明专利技术公开了一种微发泡高强度聚丙烯复合材料，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备而成：聚丙烯100份，有机过氧化物0.001‑0.01份，K树脂10‑15份，有机高分子包覆的无机发泡剂1‑5份，滑石粉5‑15份，助剂1‑5份，所述助剂包括表面活性剂、发泡稳定剂和热稳剂，所述滑石粉的粒径大小为100‑5000目。本发明专利技术的配方所用原料易得，成本低，特别是发泡剂NaHCO3，经济环保，配合其他组分能够制得注塑级的闭孔、泡孔分布均匀、发泡率高、物理力学性能优异的汽车用微孔发泡聚丙烯材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚丙烯复合材料，具体涉及一种微发泡高强度聚丙烯复合材料。
技术介绍
基于汽车工业发展需求及发展状况，人们开发出了聚丙烯微发泡注塑成型技术。这种技术是指以聚丙烯材料为基体，通过注塑工艺，在气体内压的作用下，使制品中间层密布尺寸从十到几十微米的封闭微孔而两侧有着致密的表皮结构；从而达到节约材料和减重的目的。微发泡PP材料发泡成型后虽然较未发泡实心材料明显减轻重量，但同等厚度材料的刚性、韧性却有相应下降。同时，由于材料在未发泡前的注塑充模厚度较常规实心注塑材料要低很多，因此，对PP基础材料的成型流动性要求也远远超出常规实心注塑材料。此外，虽然国外企业(如巴塞尔，北欧化工等)的材料起步早，但价格昂贵，因此，除了要提高聚丙烯复合材料的流动性、力学性能外，为了保证产品的竞争，还需控制成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种微发泡高强度聚丙烯复合材料，该聚丙烯材料具有高流动性、高强度的特性，能够实现减重、高效、低成本的生产。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种微发泡高强度聚丙烯复合材料，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备而成：聚丙烯100份，有机过氧化物0.001-0.01份，K树脂10-15份，有机高分子包覆的无机发泡剂1-5份，滑石粉5-15份，助剂1-5份，所述助剂包括表面活性剂、发泡稳定剂和热稳剂，所述滑石粉的粒径大小为100-5000目。优选的，发泡稳定剂为丙二醇脂肪酸酯类的泡孔稳定剂，热稳剂为硬脂酸钙或硬脂酸钡。优选的，所述聚丙烯为均聚聚丙烯，所述聚丙烯的等规度大于97％，所述聚丙烯根据ASTMD1238-99，条件230℃/2.16kg，测定的溶体流动速率是1-10g/10min。优选的，所述无机发泡剂为NaHCO3，有机高分子包覆的无机发泡剂中有机高分子为聚氨酯改性有机硅树酯、聚烷基丙烯酸酯或聚羟基丙烯酸酯中的一种或多种。优选的，所述有机高分子包覆的无机发泡剂由以下方法制备：将有机高分子溶于有机溶剂中后，加入NaHCO3超声分散均匀，然后50-150r/min速度下搅拌24h以上，用旋涂方法甩干，真空干燥0.2-1小时，去除有机溶剂，得有机高分子包覆的无机发泡剂。优选的，所述有机过氧化物选自过氧月桂酸叔丁酯、过氧苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧异丙基单碳酸酯、过氧化二异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二(苯甲酰基过氧)己烷和1，3-双(叔丁基过氧化异丙基)苯中的一种或多种的混合物。优选的，所述表面活性剂为非离子表面活性剂，所述非离子表面活性剂选自乙二醇或甘油季戊四醇，所述非离子表面活性剂的用量是0.01-0.1份。优选的，所述微发泡高强度聚丙烯复合材料具有下列性质：根据ASTMD1238-99，条件230℃/2.16kg，测定的溶体流动速率≥40g/10min，泡孔直径10-100μm，根据DINENISO3146测试标准测得的熔点≥152℃，根据ISO180-A测得的缺口冲击强度≥35kJ/m2。作为优选的，本专利技术的配方在制备前，需先将聚丙烯熔融后，再加入有机过氧化物搅拌，随后再加入其余组分制备。制备方法可选用本领域熟知的注塑工艺。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术的配方所用原料易得，成本低，特别是发泡剂NaHCO3，经济环保，配合其他组分能够制得注塑级的闭孔、泡孔分布均匀、发泡率高、物理力学性能优异的汽车用微孔发泡聚丙烯材料；有机过氧化物不仅改善了聚丙烯的熔融张力，与其他组分的配合还降低了橡胶相的黏度，提高材料流动前锋的稳定性。K树脂即丁苯透明抗冲树脂，在组分中能够平衡材料的韧性和刚性，使材料获得综合性能提高的聚丙烯复合材料。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1按重量份数称取：聚丙烯100份，过氧月桂酸叔丁酯0.001份，K树脂10份，聚氨酯改性有机硅树酯包覆的NaHCO3发泡剂2份，滑石粉5份，非离子表面活性剂、丙二醇脂肪酸酯类的泡孔稳定剂和硬脂酸钙共1份，滑石粉的粒径大小为1000目。先将聚丙烯熔融后加入有机过氧化物，随后再加入除发泡剂以外的其于组分熔融共混，得聚丙烯基质，然后将该聚丙烯基质和发泡剂用注塑工艺制得微发泡高强度聚丙烯复合材料，制得的发泡材料进行性能测试，测试结果见表1。实施例2按重量份数称取：聚丙烯100份，2，5-二甲基-2，5-二(苯甲酰基过氧)己烷0.006份，K树脂12份，聚烷基丙烯酸酯包覆的NaHCO3发泡剂3份，滑石粉10份，乙二醇、丙二醇脂肪酸酯类的泡孔稳定剂和硬脂酸钡共3份，滑石粉的粒径大小为500目。先将聚丙烯熔融后加入有机过氧化物，随后再加入除发泡剂以外的其于组分熔融共混，得聚丙烯基质，然后将该聚丙烯基质和发泡剂用注塑工艺制得微发泡高强度聚丙烯复合材料，制得的发泡材料进行性能测试，测试结果见表1。实施例3按重量份数称取：聚丙烯100份，叔丁基过氧异丙基单碳酸酯0.003份，K树脂10份，聚氨酯改性有机硅树酯包覆的NaHCO3发泡剂5份，滑石粉15份，甘油季戊四醇、丙二醇脂肪酸酯类的泡孔稳定剂和硬脂酸钙共3份，滑石粉的粒径大小为3000目。先将聚丙烯熔融后加入有机过氧化物，随后再加入除发泡剂以外的其于组分熔融共混，得聚丙烯基质，然后将该聚丙烯基质和发泡剂用注塑工艺制得微发泡高强度聚丙烯复合材料，制得的发泡材料进行性能测试，测试结果见表1。实施例4按重量份数称取：聚丙烯100份，过氧月桂酸叔丁酯0.001份，K树脂10份，聚氨酯改性有机硅树酯包覆的NaHCO3发泡剂2份，滑石粉8份，甘油季戊四醇、丙二醇脂肪酸酯类的泡孔稳定剂和硬脂酸钙共3份，滑石粉的粒径大小为5000目。先将聚丙烯熔融后加入有机过氧化物，随后再加入除发泡剂以外的其于组分熔融共混，得聚丙烯基质，然后将该聚丙烯基质和发泡剂用注塑工艺制得微发泡高强度聚丙烯复合材料，制得的发泡材料进行性能测试，测试结果见表1。对比例1按重量份数称取：聚丙烯100份，过氧月桂酸叔丁酯0.001份，K树脂10份，聚氨酯改性有机硅树酯包覆的NaHCO3发泡剂2份，柠檬酸5份，滑石粉8份，甘油季戊四醇、丙二醇脂肪酸酯类的泡孔稳定剂和硬脂酸钙共3份，滑石粉的粒径大小为5000目。先将聚丙烯熔融后加入有机过氧化物，随后再加入除发泡剂以外的其于组分熔融共混，得聚丙烯基质，然后将该聚丙烯基质和发泡剂用注塑工艺制得微发泡高强度聚丙烯复合材料，制得的发泡材料进行性能测试，测试结果见表1。对比例2按重量份数称取：聚丙烯100份，过氧月桂酸叔丁酯0.001份，聚氨酯改性有机硅树酯包覆的NaHCO3发泡剂2份，滑石粉8份，甘油季戊四醇、丙二醇脂肪酸酯类的泡孔稳定剂和硬脂酸钙共3份，滑石粉的粒径大小为5000目。先将聚丙烯熔融后加入有机过氧化物，随后再加入除发泡剂以外的其于组分熔融共混，得聚丙烯基质，然后将该聚丙烯基质和发泡剂用注塑工艺制得微发泡高强度聚丙烯复合材料，制得的发泡材料进行性能测试，测试结果见表1。对比例3按重量份数称取：聚丙烯100份，过氧月桂酸叔丁酯0.001份，K树脂10份，聚氨酯改性有机硅树酯包覆的NaHCO3发泡剂2份，聚氨酯改性有机硅树酯包覆的滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微发泡高强度聚丙烯复合材料，其特征在于，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备而成：聚丙烯100份，有机过氧化物0.001‑0.01份，K树脂10‑15份，有机高分子包覆的无机发泡剂1‑5份，滑石粉5‑15份，助剂1‑5份，所述助剂包括表面活性剂、发泡稳定剂和热稳剂，所述滑石粉的粒径大小为100‑5000目。

【技术特征摘要】
1.一种微发泡高强度聚丙烯复合材料，其特征在于，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备而成：聚丙烯100份，有机过氧化物0.001-0.01份，K树脂10-15份，有机高分子包覆的无机发泡剂1-5份，滑石粉5-15份，助剂1-5份，所述助剂包括表面活性剂、发泡稳定剂和热稳剂，所述滑石粉的粒径大小为100-5000目。2.根据权利要求1所述的一种微发泡高强度聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯为均聚聚丙烯，所述聚丙烯的等规度大于97%，所述聚丙烯根据ASTMD1238-99，条件230℃/2.16kg，测定的溶体流动速率是1-10g/10min。3.根据权利要求1或2所述的一种微发泡高强度聚丙烯复合材料，其特征在于，所述无机发泡剂为NaHCO3，有机高分子包覆的无机发泡剂中有机高分子为聚氨酯改性有机硅树酯、聚烷基丙烯酸酯或聚羟基丙烯酸酯中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪理文，李庆贵，孙兆才，董骏，周明，翁永华，丁贤麟，
申请(专利权)人：苏州润佳工程塑料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32