一种耐蠕变聚丙烯复合材料及其制备方法技术

技术编号:14548203 阅读:71 留言:0更新日期:2017-02-04 19:59
本发明专利技术公开了一种耐蠕变聚丙烯复合材料及其制备方法,其中耐蠕变聚丙烯复合材料由以下原料按重量百分比组成:均聚丙烯0-65%,共聚丙烯30-95%,增韧剂0-20%,无机填料0-40%,降温母粒0.3-2%,稳定剂0.2-2%,其它添加剂0-5%。本发明专利技术的优点是:1、使用降温母粒使改性聚丙烯材料轻度交联,提高了材料的耐蠕变性能,同时提高了材料的流动性;2、采用全部从主喂料口进料方式,加强了剪切,提高了增韧剂、降温母粒、无机填料等的分散效果,同时延长了过氧化物的反应时间,进一步提高了复合材料的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚丙烯复合材料,具体为一种耐蠕变聚丙烯复合材料,以及这种复合材料的制备方法,属于聚合物改性和加工领域。
技术介绍
聚丙烯具有良好的加工性能和物理、化学性能,极低的密度,以及相对低廉的价格,而被广泛应用与家电与汽车材料,是目前增长速度最快的通用热塑性塑料。但聚丙烯由于分子链柔性大,耐蠕变性能差。聚丙烯制造的汽车零件由于和金属一起装配,由于和金属的线膨胀系数差别较大,在温度变化时会出现尺寸偏差导致的塑料件承受一定的压力。而耐蠕变性能较差的聚丙烯会产生蠕变使得在压力下产生永久变形,从而出现装配缝隙变大,甚至部分功能件会出现装配松动而引发安全问题。过氧化物是常用的聚丙烯断链和聚乙烯交联引发剂,通常制备成母粒(降温母粒)来使用。由于受氧化时聚丙烯的分子链的叔碳氢易发生链转移而断链,而乙烯分子链则易发生交联。在汽车用聚丙烯材料中,通常由于韧性要求较高而添加较多的聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物等增韧剂,从而使添加降温母粒造成材料的分子链轻微交联,从而显著提高聚丙烯材料的耐蠕变性能成为可能。中国专利技术专利CN201110284432.6申请公开了耐蠕变的聚丙烯组合物及其制法,该专利配合使用成核剂和高长径比填料,使材料具有优良的耐蠕变性能。中国专利技术专利CN201110422525.0公开了一种低翘曲、耐蠕变的聚丙烯组合物及其制备方法,使用相容剂及成核剂,提高了聚丙烯的耐蠕变性能并改善了翘曲性能。中国专利技术专利CN201310738308.1公开了一种抗蠕变、耐热氧老化的聚丙烯组合物及其制备方法,使用金属氧化物和β成核剂,改善了聚丙烯材料的蠕变和热氧老化性能。中国专利技术专利CN201410805899.4公开了抗蠕变、耐低温冲击的聚丙烯组合物及其制备方法,通过β成核剂改善聚丙烯材料的耐蠕变性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于开发耐蠕变的改性聚丙烯复合材料,以拓宽聚丙烯耐蠕变的改性方法。本专利技术的另一个目的是为了提供这种聚丙烯复合材料的制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种耐蠕变聚丙烯复合材料,由下列重量百分比的原料组成:其中,所述的均聚丙烯为熔体流动速率(230℃×2.16kg)在0.5-60g/10min之间的均聚丙烯,优选熔体流动速率(230℃×2.16kg)3-40g/10min的均聚丙烯。所述的共聚丙烯为熔体流动速率(230℃×2.16kg)在0.5-60g/10min之间的共聚丙烯,优选熔体流动速率(230℃×2.16kg)3-40g/10min的共聚丙烯。所述的增韧剂为任何合适的乙烯-辛烯共聚物(POE),熔体流动速率(190℃×2.16kg)为0.5-50g/10min。所述无机填料为滑石粉、云母、硅灰石等中的一种或以上的组合物,其平均粒径为1-20μm;优选平均粒径为1-10μm的滑石粉。所述的降温母粒为聚丙烯载体的过氧化物母粒。优选二叔丁基过氧化物含量1%的聚丙烯载体降温母粒。所述稳定剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中主抗氧剂为受阻酚或硫酯类抗氧剂,包括但不限于3114(化学名称为1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6[1H,3H,5H]三酮)、1010(化学名称为四[β-(3,5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)和DSTP(化学名称为硫代二丙酸硬脂醇酯)中的一种或以上的组合物;辅助抗氧剂为亚磷酸盐或酯类抗氧剂,包括但不限于618(化学名称为双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯)和168(化学名称为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯)中的一种或两种组合。所述其它添加剂包括本领域技术人员认为所需的着色剂、加工助剂和润滑剂中的一种或以上的组合物。上述耐蠕变聚丙烯复合材料的制备方法,其步骤如下:1)按重量配比称取原料;2)将均聚丙烯、共聚丙烯、增韧剂、无机填料、降温母粒、稳定剂和其它添加剂在高速混合器中干混3-15分钟,将混合后的原料加入双螺杆挤出机中,经熔融挤出后冷却造粒;其中螺筒内温度为:一区180-220℃,二区180-220℃,三区180-220℃,四区180-220℃,机头180-220℃,双螺杆挤出机转速为100-1000转/分。本专利技术的优点是:1、使用降温母粒使改性聚丙烯材料轻度交联,提高了材料的耐蠕变性能,同时提高了材料的流动性;2、采用全部从主喂料口进料方式,加强了剪切,提高了增韧剂、降温母粒、无机填料等的分散效果,同时延长了过氧化物的反应时间,进一步提高了复合材料的性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术的范围在权利要求书中提出,不受这些实施例的限制。在实施例及对比例的复合材料配方中,所用均聚丙烯为熔体流动速率(230℃×2.16kg)3-40g/10min的均聚丙烯。所用共聚丙烯为熔体流动速率(230℃×2.16kg)3-40g/10min的共聚丙烯。所用的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物(POE),陶氏的POE8150。所用无机填料为平均粒径1-10μm的片状结构的滑石粉。所用降温母粒为二叔丁基过氧物含量为1%的降温母粒。所用稳定剂为英国ICE公司的NegonoxDSTP(化学名称为硫代二丙酸硬脂醇酯)、Ciba公司的Irganox1010(化学名称为四[β-(3,5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、以及Ciba公司的Igrafos168(化学名称为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯)。所用其它添加剂为本领域技术人员认为所需的着色剂、加工助剂、润滑剂中的一种或以上的组合物。实施例1按重量百分比称取共聚丙烯94.2%、POE8150为5%、降温母粒为0.3%、Irganox1010为0.1%、Igrafos168为0.1%、NegonoxDSTP为0.3%,在高速混合器中干混5分钟,再加入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒,其中螺筒内温度为:一区180℃,二区205℃,三区220℃,四区210℃,机头210℃,双螺杆挤出机转速为500转/分。粒子经干燥后在注射成型机上注射成型制样。实施例2按重量百分比称取共聚丙烯93.5%、POE8150为5%、降温母粒为1%、Irganox1010为0.1%、Igrafos168为0.1%、NegonoxDSTP为0.3%,在高速混合器中干混5分钟,再加入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒,其中螺筒内温度为:一区180℃,二区205本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种耐蠕变聚丙烯复合材料,其特征在于:由下列重量百分比的原料组成:

【技术特征摘要】
1.一种耐蠕变聚丙烯复合材料,其特征在于:由下列重量百分比的原料组
成:
2.根据权利要求1所述的一种耐蠕变聚丙烯复合材料,其特征在于:所述
的均聚丙烯为熔体流动速率在0.5-60g/10min之间的均聚丙烯;测试条件为
230℃,2.16kg。
3.根据权利要求2所述的一种耐蠕变聚丙烯复合材料,其特征在于:熔体
流动速率3-40g/10min的均聚丙烯;测试条件为230℃,2.16kg。
4.根据权利要求1所述的一种耐蠕变聚丙烯复合材料,其特征在于:所述
的共聚丙烯为熔体流动速率在0.5-60g/10min之间的共聚丙烯,测试条件为
230℃,2.16kg。
5.根据权利要求4所述的一种耐蠕变聚丙烯复合材料,其特征在于:熔体
流动速率3-40g/10min的共聚丙烯,测试条件为230℃,2.16kg。
6.根据权利要求1所述的一种耐蠕变聚丙烯复合材料,其特征在于:所述
的增韧剂为任何合适的乙烯-辛烯共聚物,熔体流动速率为0.5-50g/10min,测
试条件为190℃×2.16kg。
7.根据权利要求1所述的一种耐蠕变聚丙烯复合材料,其特征在于:所述
无机填料为滑石粉、云母、硅灰石等中的一种或以上的组合物,其平均粒径为
1-20μm。
8.根据权利要求7所述的一种耐蠕变聚丙烯复合材料,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈勇张鹰张祥福周文
申请(专利权)人:上海普利特复合材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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