一种聚丙烯复合材料及其制备方法和定型工艺技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯复合材料及其制备方法和定型工艺，所述复合材料包括：重量比为60％～75％的聚丙烯、重量比为17％～28％的填充剂、重量比为2％～5％的发泡剂、重量比为1％～2％的弹性剂和重量比为0.1％～0.2％抗氧剂；其中，所述填充剂为滑石粉或氧化铝粉一种或多种；所述发泡剂为碳酸镁、碳酸钙、碳酸氢钠中的一种或多种，所述弹性剂为三元乙丙胶、接枝三元乙丙胶或聚烯一种或多种，所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂以及金属离子钝化剂的混合物。本发明专利技术公开的技术方案可有效增强其抗冲击性及降低复合材料的密度，聚丙烯经光、热、氧作用后易发生老化降解而导致性能下降及变色，耐寒性差、低温易脆断等缺点都能得到解决。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚丙烯改性
，具体地说，涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法和定型工艺。
技术介绍
目前，公众都知道聚丙烯(PP)因其综合性能优良、来源广泛、质轻价廉，其广泛应用于人们的日常生活中。由于在日常生活中，对聚丙烯(PP)材料的需求的目的不一样，故对其的性能提出更多的要求。目前，聚丙烯(PP)存在一些不足之处，如，经光、热、氧作用后易发生老化降解而导致性能下降及变色，耐寒性差、低温易脆断等缺点，这些缺点限制了PP的使用，所以必须要改善聚丙烯(PP)的抗冲击性才能拓展PP的应用领域。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术目的旨在提供一种聚丙烯复合材料及其制备方法和定型工艺。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供了一种聚丙烯复合材料，包括重量比为60％～75％的聚丙烯、重量比为17％～28％的填充剂、重量比为2％～5％的发泡剂、重量比为1％～2％的弹性剂和重量比为0.1％～0.2％的抗氧剂；其中，所述填充剂为滑石粉或氧化铝粉一种或多种；所述发泡剂为碳酸镁、碳酸钙、碳酸氢钠中的一种或多种，所述弹性剂为三元乙丙胶、接枝三元乙丙胶或聚烯一种或多种，所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂以及金属离子钝化剂的混合物。进一步，所述聚丙烯的重量比为70％、填充剂的重量比为20％、发泡剂的重量比为4％、弹性剂的重量比为1.9％，抗氧剂的重量比为0.15％。进一步，所述填充剂为滑石粉，所述发泡剂为碳酸镁，所述弹性剂为三元乙丙胶。进一步，还包括加入重量比为0.2％～1％的着色剂。另外一方面，本专利技术还提供了一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：将聚丙烯、填充剂、发泡剂，弹性剂和抗氧剂按照重量比依次添加到混合容器中，搅拌、混合均匀，得到混合原料；在400℃～500℃的温度下进行熔融混合，然后造粒、冷却、干燥，得到聚丙烯复合材料。进一步，聚丙烯的重量比为70％、填充剂的重量比为20％、发泡剂的重量比为4％、弹性剂的重量比为1.9％和抗氧剂的重量比为0.15％。进一步，还包括重量比为0.2％～1％的着色剂。另外一方面，本专利技术还提供了一种聚丙烯复合材料的定型工艺，所述定型工艺在热定型温度170℃～180℃保持2～6分钟，随后在收缩温度100℃～130℃保持25～30分钟，最后采用水冷却进行定型。进一步，所述热定型采用电热烘道、红外线烘道或微波烘道。进一步，在对聚丙烯复合材料整体定型时，在所述材料之间设置有衬纸或者玻璃纸。本专利技术的有益效果在于：本专利技术公开的聚丙烯复合材料可以有效提高复合材料中添加了弹性剂，可有效增强复合材料的韧性及抗冲击性，添加的发泡剂可以有效降低聚丙烯复合材料的密度。同样，本专利技术公开的聚丙烯复合材料的制备方法和定型工艺，都是可实现聚丙烯复合材料的有效定型，以方便其的应用。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述技术方案和其他特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。具体实施方式实施例1：本专利技术公开的复合材料包括：重量比为60％～75％的聚丙烯、重量比为17％～28％的填充剂、重量比为2％～5％的发泡剂、重量比为1％～2％的弹性剂和重量比为0.1％～0.2％抗氧剂；其中，填充剂为滑石粉或氧化铝粉；所述发泡剂为碳酸镁，碳酸钙，碳酸氢钠中的一种；所述弹性剂为三元乙丙胶、接枝三元乙丙胶或聚烯；所述抗氧剂为亚磷酸酯类辅抗氧剂以及金属离子钝化剂的混合物。实施例2：在本实施例中，填充剂为滑石粉，发泡剂为碳酸镁，弹性剂为三元乙丙胶，抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂以及金属离子钝化剂的混合物。聚丙烯复合材料的具体的制备方法包括以下步骤：(1)以丙烯为原料在气相反应釜内制取聚丙烯，同时需要惰性气体保护，控制聚合物的聚集态，以获得特定的产品结构，也即聚丙烯在温度230℃，压力2.16Kg条件下，其熔体流动速率为1.0～20.0g/10min，推荐的熔体流动速率为3.0～7.0g/10min。(2)在气相反应釜制备的聚丙烯基础上,将制得的聚丙烯及其它原料按照重量比为70％的聚丙烯、重量比为20％的滑石粉、重量比为4％的碳酸镁、重量比为1.9％的三元乙丙胶和重量比为0.15％的亚磷酸酯类抗氧剂以及金属离子钝化剂的混合物依次添加到混合容器中，以500～600转/分钟的速率混合均匀，备用。(3)随后将混合均匀的原料加到气相反应釜内，另外，可以根据需要可加入重量比为0.2％～1％的着色剂，对气相反应釜的温度进行监控，等加热到400～500℃时熔融混合，在同向双螺杆挤出机中进行挤出造粒。挤出造粒条件是：温度在200～250℃，螺杆转速为184rpm。(4)采用水冷却，然后将冷却到常温的复合材料进行干燥，即得到本专利技术的聚丙烯复合材料，具体如下：所述复合材料包括：重量比为70％的聚丙烯、重量比为20％的滑石粉、重量比为4％的碳酸镁、重量比为1.9％三元乙丙胶，重量比为0.15％亚磷酸酯类抗氧剂以及金属离子钝化剂的混合物。当然，上述填充剂还可为滑石粉或氧化铝粉的其中一种或多种，其重量比为17％～28％；上述发泡剂还可为碳酸镁、碳酸钙、碳酸氢钠中的一种或多种，其重量比为2％～5％；上述弹性剂还可为三元乙丙胶、接枝三元乙丙胶或聚烯一种或多种，其重量比为1％～2％；上述抗氧剂还可为亚磷酸酯类抗氧剂以及金属离子钝化剂的混合物，其重量比为0.1％～0.2％。在上述实施方式中，本专利技术所提供的化合物可以通过市售原料和传统化学转化方式合成。另外本专利技术实验操作都是本领域技术人员比较熟悉的基本的化学反应操作。以下是对比实验：对比例1：对比例1的制备方法类似实施例2，主要不同在于：未加入弹性剂。对比例2：对比例2的制备方法类似实施例2，主要不同在于聚丙烯含量为70％。对比例3：对比例3的制备方法类似实施例2，主要不同在于未加入发泡剂。依照上述比例1～3与实施例1方案制备的聚丙烯复合材料的的性能对比如下表1。实施例2方法制得的产品与常见的抗冲共聚聚丙烯商品性能对比如下表1：表1为按照实施例2和对比例1～3的实验方案制备的聚丙烯复合材料的性能对比表。表1：从上表1中可以明显看出，相比对比例1、对比例2和对比例3来说，本专利技术所制备的聚丙烯复合材料明显具有很高的常低温抗冲击性能，有利于提高其强度，刚性；同时，又具有很高的耐热温度，负荷变形温度明显提高。经验证，所述复合材料只要包含的各组分在本专利技术权利要求的范围内，都会得到上述表1中的实验结果，在这里就不赘述了。实施例3：由实施例2制备的聚丙烯复合材料的定型工艺如下：由于聚丙烯的熔点在164℃～174℃之间，熔点范围窄，所以利用这一特性，本专利技术提出了一种高温收缩、低温使用，消除内部应力的定型工艺。定型工艺如下：针对聚丙烯材料在升温过程中的收缩梯度，将收缩温度热定型温度170℃～180℃保持2～6分钟，随后在收缩温度100℃～130℃，保持25～30分钟，最后采用水冷却进行定型。在进入烘道口处可用辊筒同步输入和输出，烘道可采用红外线或者微波电热的方式。对于小卷或者较窄的聚丙烯复合材料制备的薄膜，由于薄膜的宽度很小大约为5～10毫米，厚度为0.03～0.06毫米，将基材整齐卷绕成直径为5～12厘米的盘状，用红外线加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚丙烯复合材料，其特征在于：包括重量比为60％～75％的聚丙烯、重量比为17％～28％的填充剂、重量比为2％～5％的发泡剂、重量比为1％～2％的弹性剂和重量比为0.1％～0.2％的抗氧剂；其中，所述填充剂为滑石粉或氧化铝粉一种或多种；所述发泡剂为碳酸镁、碳酸钙、碳酸氢钠中的一种或多种，所述弹性剂为三元乙丙胶、接枝三元乙丙胶或聚烯一种或多种，所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂以及金属离子钝化剂的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于：包括重量比为60％～75％的聚丙烯、重量比为17％～28％的填充剂、重量比为2％～5％的发泡剂、重量比为1％～2％的弹性剂和重量比为0.1％～0.2％的抗氧剂；其中，所述填充剂为滑石粉或氧化铝粉一种或多种；所述发泡剂为碳酸镁、碳酸钙、碳酸氢钠中的一种或多种，所述弹性剂为三元乙丙胶、接枝三元乙丙胶或聚烯一种或多种，所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂以及金属离子钝化剂的混合物。2.如权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：所述聚丙烯的重量比为70％、填充剂的重量比为20％、发泡剂的重量比为4％、弹性剂的重量比为1.9％，抗氧剂的重量比为0.15％。3.如权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：所述填充剂为滑石粉，所述发泡剂为碳酸镁，所述弹性剂为三元乙丙胶。4.如权利要求1至3任意一项所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：还包括重量比为0.2％～1％的着色剂。5.一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：将聚丙烯、填充剂、发泡...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚春生，
申请(专利权)人：盘锦海兴科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21