一种可替代ABS的增强聚丙烯复合材料及其制备方法与用途技术

本发明专利技术提供一种可替代ABS的增强聚丙烯复合材料及其制备方法与用途，该材料由以下重量配比的原料制成：聚丙烯60~81份，玻璃纤维5~10份，PP‑g‑MAH 2~5份，硅酮粉2~5份，所述的滑石粉是由滑石粉A和滑石粉B按质量比为1：2‑2：1混合而成的混合物，所述滑石粉A的D50为1‑2微米，滑石粉B的D50为10‑15微米。本发明专利技术通过在聚丙烯中添加玻璃纤维粉末和不同粒径的滑石粉，使得最终材料的强度和韧性接近ABS材料；并且通过添加特殊硅酮粉助剂，使得注塑成型后的产品表面没有浮纤，可以代替ABS材料。

Reinforced polypropylene composite material capable of replacing ABS and preparation method and application thereof

The invention provides a reinforced polypropylene composite material which can replace ABS and its preparation method and application. The material is made of the following raw materials: polypropylene 60-81 parts, glass fiber 5-10 parts, PP_g_MAH 2-5 parts, silicone powder 2-5 parts. The talc powder is made of talc powder A and talc powder B according to the mass ratio of 1:2_2:1. The D50 of talc powder A is 1_2 micron and that of talc powder B is 10_15 micron. By adding glass fiber powder and talc powder with different sizes in polypropylene, the strength and toughness of the final material are close to that of ABS material; and by adding special silicone powder additives, the surface of the product after injection molding has no floating fibers, which can replace the ABS material.

【技术实现步骤摘要】
一种可替代ABS的增强聚丙烯复合材料及其制备方法与用途
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种可替代ABS的增强聚丙烯复合材料及其制备方法与用途。
技术介绍
ABS是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物，是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。因为其强度高、耐腐蚀、耐高温，所以常被用于制造仪器的塑料外壳。然而ABS价格相对较高，并且由于丁二烯组分中双键的存在，导致易发黄变色，其制件暴露在室外的话更是容易发黄，甚至粉化。近期随着材料价格上涨，迫于成本压力，很多人都想用密度小、易加工、且价格低价廉的聚丙烯(PP)替代ABS。然而PP具有成型收缩率大、强度低的缺点，这也限制了它在某些特定场合的应用。如果能同时解决PP材料收缩率和强度及表面光滑度问题无疑将使得其成为最佳的ABS替代材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可替代ABS的增强聚丙烯复合材料及其制备方法与用途，使制得的复合材料的强度和韧性接近ABS材料。为此，本专利技术采用以下技术方案来实现：一种可替代ABS的增强聚丙烯复合材料，其由下述原材料按重量份制备而成：所述的滑石粉是由滑石粉A和滑石粉B按质量比为1：2-2：1混合而成的混合物，所述滑石粉A的D50为1-2微米，滑石粉B的D50为10-15微米。进一步方案，所述的聚丙烯为熔融指数是在230℃/2.16kg测试条件下为10-40g/10min的共聚聚丙烯，测试条件为230℃，2.16kg。进一步方案，所述的玻璃纤维粉末是将长度为6-13毫米、单丝直径10-15微米的无碱玻璃纤维进行磨碎处理得到长度为50-200微米的碎纤维。进一步方案，所述滑石粉A和滑石粉B的硅含量均在57％以上。进一步方案，所述的PP-g-MAH为马来酸接枝的共聚聚丙烯。进一步方案，所述的硅酮粉为浙江冠旗纳米科技有限公司产的CN103L、CN103M、CN103H中的一种。本专利技术的另一个专利技术目的是提供上述一种可替代ABS的增强聚丙烯复合材料的制备方法，将聚丙烯60～81份、滑石粉10～20份、PP-g-MAH3-8份、硅酮粉2～5份用高混机混合8-15分钟后，加入双螺杆挤出机；同时，将玻璃纤维粉末5～10份通过侧喂料口加入双螺杆挤出机，控制双螺杆挤出机的料筒温度在180～220℃范围内，经混合挤出并切粒。本专利技术的第三个专利技术目的是提供上述一种可替代ABS的增强聚丙烯复合材料的用途，其特征在于：所述增强聚丙烯复合材料用于分纤箱壳体或汽车门板嵌饰板。本专利技术通过在聚丙烯中添加玻璃纤维粉末和不同粒径的滑石粉，使得最终复合材料的强度和韧性接近ABS材料；并且通过添加特殊硅酮粉助剂，使得注塑成型后的产品表面没有浮纤。所以本专利技术制备的增强聚丙烯复合材料可以代替ABS材料使用分纤箱壳体或汽车门板嵌饰板，降低了材料成本。综上所述，本专利技术的有益效果有：1、本专利技术选用磨碎的玻璃纤维来增强，可以在提高复合材料强度的同时减少注塑件表面浮纤的产生，并降低PP材料收缩率；2、滑石粉的主要成分为水合硅酸镁，其具有片层结构，在配方中的使用进一步提高了材料的强度，也能大幅度降低材料成本；并且本专利技术采用两种不同粒径的滑石粉按照一定配比使用，小粒径粉体可以嵌入到大粒径粉体之间，使得粉体排列更为紧密，从而更为有效地阻止了树脂基体的热胀冷缩，相对使用单一粒径的滑石粉，也能更为准确方便的调整材料收缩率。3、纳米级硅酮粉可以起到润滑分散的作用，促进配方中不同组分在共混过程中更好的混合，在本产品中使用的另一个目的是防止制件表面浮纤的产生。具体实施方式为了更好的理解本专利技术的技术特点，下面通过实例对本专利技术作进一步的说明。表1为实施例1～4各组分及其占重量的百分比，其中滑石粉A的D50为1-2微米，滑石粉B的D50为10-15微米。其制备方法为：将聚丙烯、滑石粉、PP-g-MAH、硅酮粉用高混机混合8-15分钟后，加入双螺杆挤出机；同时，将玻璃纤维粉末通过侧喂料口加入双螺杆挤出机，控制双螺杆挤出机的料筒温度在180～220℃范围内，经混合挤出并切粒。表1：将对比例1-3和实施例1-4制得的聚丙烯复合材料在200-230℃条件下注塑成样件，然后在氙灯老化箱中用0.55w/m2、340nm的灯管连续照射1000小时，黑板温度65℃，干态条件。耐候性能通过色差值⊿E和力学性能保持率进行判断。关键机械性能通过拉伸强度、弯曲模量及冲击强度来衡量，依照ISO标准中各项相应的要求进行。将对比例1-3和实施例1-4制备的复合材料的各项性能测试结果如表2所示。表2：从上表2可看出，本专利技术实施例1～4制备的聚丙烯复合材料的力学性能相比于对比例2、3均有显著的提高，并且与对比例1中的ABS材料力学性能十分接近，所以本专利技术制备的聚丙烯复合材料可进行替代ABS材料，用于分纤箱壳体或汽车门板嵌饰板。同时也说明本专利技术中各组分之间都得到了完美统一、体现出各主辅料合理选用的重要性及不同助剂协同作用的有益效果。以上仅是本专利技术的具体应用范例，对本专利技术的保护范围不构成任何限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可替代ABS的增强聚丙烯复合材料，其特征在于：其由下述原材料按重量份制备而成：聚丙烯        60~81份玻璃纤维粉末  5~10份滑石粉        10~20份PP‑g‑MAH      2‑5份硅酮粉        2‑5份所述的滑石粉是由滑石粉A和滑石粉B按质量比为1：2‑2：1混合而成的混合物，所述滑石粉A的D50为1‑2微米，滑石粉B的D50为10‑15微米。

【技术特征摘要】
1.一种可替代ABS的增强聚丙烯复合材料，其特征在于：其由下述原材料按重量份制备而成：聚丙烯60~81份玻璃纤维粉末5~10份滑石粉10~20份PP-g-MAH2-5份硅酮粉2-5份所述的滑石粉是由滑石粉A和滑石粉B按质量比为1：2-2：1混合而成的混合物，所述滑石粉A的D50为1-2微米，滑石粉B的D50为10-15微米。2.根据权利要求1所述的一种可替代ABS的增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的聚丙烯为熔融指数是在230℃/2.16kg测试条件下为10-40g/10min的共聚聚丙烯。3.根据权利要求1所述的一种可替代ABS的增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的玻璃纤维粉末是将长度为6-13毫米、单丝直径10-15微米的无碱玻璃纤维进行磨碎处理得到长度为50-200微米的碎纤维。4.根据权利要求1所述的一种可替代ABS的增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述滑石粉A和滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：石允慧，汪龙存，
申请(专利权)人：合肥卡洛塑业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34