一种高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法，其中，复合材料由以下按质量份数的原料组成：聚丙烯70‑80份；成核剂0‑0.5份；光亮剂1‑1.5份；填充物15‑20份；抗氧剂0.1‑0.3份；润滑剂0.1‑0.3份；抗菌剂0‑1份；所述矿物填充物为晶须、云母、纳米蒙脱土组成；其中晶须是由碳酸钙晶须、硫酸镁晶须、玄武岩晶须的组成。本发明专利技术提供的一种高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，材料光泽度高，能有效的降低聚丙烯材料线性膨胀系数，且材料兼具抗菌性能，同时能很好的解决生活中聚丙烯材料因后结晶而导致的收缩严重的现象，具有重要的实用效益。

A High Gloss and Low Linear Expansion Coefficient Polypropylene Composite and Its Preparation Method

The invention relates to the technical field of macromolecule materials, in particular to a polypropylene composite material with high gloss and low linear expansion coefficient and its preparation method, in which the composite material is composed of 70 80 parts of polypropylene, 0 0.5 parts of nucleating agent, 1 1.5 parts of brightener, 15 20 parts of filler, 0.1 0.3 parts of antioxidant, 0.1 0.3 parts of lubricant and 0 1.1 parts of antimicrobial agent. The mineral filler is composed of whisker, mica and nano-montmorillonite, whisker is composed of calcium carbonate whisker, magnesium sulfate whisker and basalt whisker. The invention provides a high gloss and low linear expansion coefficient polypropylene composite material, which has high gloss, can effectively reduce the linear expansion coefficient of polypropylene material, and has both anti-bacterial properties, and can solve the serious shrinkage phenomenon caused by post-crystallization of polypropylene material in daily life, and has important practical benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，特别涉及一种高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯树脂原料因综合力学性能良好，耐热温度高，电绝缘性和对酸碱的化学稳定优异，生产加工窗口宽泛以及价格便宜等特点，使其广泛应用于汽车制件、家居用品、电子电器等领域。然而，由于其光泽度偏低(80左右)，线性膨胀系数较高(9.05×10-5/K)以及其本身不具备抗菌效果，导致其在某些领域的应用收到了限值，低光泽度导致其在某些色泽要求高的家电领域如洗衣机、智能马桶盖等方面无法覆盖，线性膨胀系数较高，导致其在生产某些汽车大制件(如汽车保险杠、门板等)时，制件因外界温度的变化而出现不同程度的收缩，导致其在应用方面出现短板。另外，随着人类对健康要求的提高，抗菌意识的增强也会越来越明显，而聚丙烯材料本身的不抗菌性也会受到消费者的担忧，导致其应用的受限。关于高光泽聚丙烯的制备方法，有关专利提出了一些解决方案，专利CN104693602A提供了一种高流动、高光泽的彩色金属珠光效果免喷涂聚丙烯汽车材料的制备方法,但其金属粉、珠光粉过多的加入会严重影响材料力学性能，同时会因为粉末堆积造成熔接痕等缺陷，关于低线性膨胀系数聚丙烯的制备方法，专利CN106317607A提供了一种超低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法，但其采用的无机填充物Sc2W3O12具有价格昂贵等特点，导致其应用受限。如何获得一种高光泽、低线性膨胀系数、抗菌的聚丙烯复合材料，是本专利技术要解决的主要问题。
技术实现思路
为解决上述
技术介绍
中的问题，本专利技术提供一种高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，由以下质量份数的原料组成：所述矿物填充物为晶须、云母、纳米蒙脱土组成；其中晶须是由碳酸钙晶须、硫酸镁晶须、玄武岩晶须的组成。进一步地，所述矿物填充物为晶须、云母、纳米蒙脱土按照1：1：(1-2)组合而成；所述晶须中，碳酸钙晶须、硫酸镁晶须和玄武岩晶须按照1：1：1比例组成。其中，晶须的形态为微小的针状结构，在材料内部无序分布，形成堆积结构，可以大幅度降低聚丙烯材料的线性膨胀系数，并且不影响材料的表观及光泽度情况。进一步地，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的一种或至少两种组合。进一步地，所述成核剂为α晶型成核剂，二苄叉山梨醇类及其衍生物、芳基磷酸酯盐类和取代苯甲酸铝盐类的一种或至少两种组合,其中成核剂的作用是促进材料形成球状结晶，提高材料的表面光亮度，同时降低光亮剂的使用量。进一步地，所述光亮剂为苄叉丙酮、壬基酚聚氧乙烯醚、苯甲酸钠中的一种或至少两种组合；光亮剂在塑料生产过程中经过加热之后会均匀的分散到表面，可以促使塑料挤塑出来的表面非常的光滑，同时也减少了机器的磨损，增加机器的使用寿命。进一步地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、硫酯类抗氧剂和亚酯酸盐类抗氧剂中的一种或至少两种组合。进一步地，所述润滑剂为N，N’-乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌和硬脂酸镁中的一种或至少两种组合。进一步地，所述抗菌剂为银离子类抗菌剂，氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂等无机抗菌剂中的一种或至少两种组合。本专利技术还提供一种高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料的制备方法为：步骤a、按重量百分比称取聚丙烯、成核剂、光亮剂、矿物填充、抗氧剂、润滑剂、抗菌剂；步骤b、将步骤a中所有物料加入到高速搅拌机中进行高速搅拌混合均匀，得到预混料；步骤c、将步骤b得到的预混料从主喂料斗加入平行双螺杆挤出机，使所有组分物料在平行双螺杆挤出机中进行剪切熔融共混挤出；步骤d、将经平行双螺杆挤出机口模出来的料条冷却、干燥、切粒，得到高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料。进一步地，所述双螺杆挤出机加工温度为170-230℃。本专利技术提供的高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料与现有的技术相比，具有以下的效果：(1)本专利技术通过成核剂、光亮剂复配使用来提高聚丙烯材料因填充份数增加而导致的光泽度下降情况；(2)采用纳米复合改性法来降低聚丙烯材料线性膨胀系数较高的现象，利用小到纳米尺寸后的特殊效应，分散到聚合物中，通过纳米蒙脱土和晶须的配合，不仅对聚丙烯树脂起到增强作用，还能大大降低材料的线性膨胀系数。(3)本专利技术通过抗菌改性，使得材料本身具备抗菌效果。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术还提供以下实施例和对比例的配方(单位：重量份)，如下表所示：表1其中，实施例1、2、3、4中，所述填充物为纳米蒙脱土、云母和晶须，所述晶须为碳酸钙晶须，硫酸镁晶须，玄武岩晶须按照1：1：1比例复配而成，对比例2中所述填充物为碳酸钙，对比例3中仅为纳米蒙脱土。各对比例、实施例中，所采用的聚丙烯均为均聚聚丙烯。各对比例、实施例中所选用的润滑剂均为硬质酸钙，所选用的抗氧剂均为受阻酚类抗氧剂1010。实施例中所采用的成核剂为α晶型成核剂，所采用的光亮剂均为苄叉丙酮光亮剂实施例1、2采用的抗菌剂为氧化锌，实施例3、4中采用的抗菌剂为氧化锌。按照将表1中的实施例和对比例按照配比称取所有的原料；将所有物料加入到高速搅拌机中进行高速搅拌混合均匀，得到预混料；将预混料从主喂料斗加入平行双螺杆挤出机，使所有组分物料在平行双螺杆挤出机中进行剪切熔融共混挤出；再将经平行双螺杆挤出机口模出来的料条冷却、干燥、切粒，即得相应实施例和对比例的样品。其中，所述双螺杆挤出机加工温度为170-230℃。将上述得到的复合材料样品进行以下性能测试：抗菌测试按中国国家标准QB/T2591-2003进行测试，分别测量聚丙烯原材料以及加入抗菌剂后的抗菌效果光泽度测试方法按照塑料光泽标准GB8807-88CS-380进行测试，将光度计校准后分别对对比例和实施例中所做出的色板进行测试，最终得处结论线性膨胀系数按照国家标准GB/T1036-2008进行测试，分别测试对比例和实施例中样品的线性膨胀系数，通过对比，得出结论。测试结果如下表所示：表2通过实施例1、2、3、4和对比例1、2可以看出，通过对材料添加抗菌剂，利用银、锌等金属的抗菌能力，通过物理吸附离子交换等方法，将银、铜、锌等金属(或其离子)固定在氟石、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂，然后将其加入到相应的制品中，从而获得具有抗菌能力的材料，满足了国家对抗菌标准的要求，增加了PP的应用范围。通过实施例1、2、3、4和对比例1、2可以看出，对于线性膨胀系数而言，正常PP-T20的线性膨胀系数为8.28×10-5/K，而采用纳米复合改性法，采用纳米蒙脱土、云母以及混合晶须三者不同比例混合，可将其线性膨胀系数最低降至5×10-5/K，下降幅度达到39.6％，能够较大程度改善PP材料因线性膨胀系数较高而解决四季交替时出现的尺寸不稳定现象。通过实施例3、4可以看出，在成核剂、光亮剂总数不变的情况下，光泽度的提高方面，其二者按比例光亮剂：成核剂＝2:1复配的效果明显好于光亮剂单独加入时的效果，由于所用成核剂能够促进材料内部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于，由以下质量份数的原料组成：

【技术特征摘要】
1.一种高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于，由以下质量份数的原料组成：所述矿物填充物为晶须、云母、纳米蒙脱土组成；其中晶须是由碳酸钙晶须、硫酸镁晶须、玄武岩晶须的组成。2.根据权利要求1所述的高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于：所述矿物填充物为晶须、云母、纳米蒙脱土按照1：1：(1-2)组合而成；所述晶须中，碳酸钙晶须、硫酸镁晶须和玄武岩晶须按照1：1：1比例组成。3.根据权利要求1所述的高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于：所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的一种或者至少两种混合。4.根据权利要求1所述的高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于：所述成核剂为α晶型成核剂，二苄叉山梨醇类及其衍生物、芳基磷酸酯盐类和取代苯甲酸铝盐类的一种或至少两种组合。5.根据权利要求1所述的高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于：所述光亮剂为苄叉丙酮、壬基酚聚氧乙烯醚、苯甲酸钠中的一种或至少两种组合。6.根据权利要求1所述的高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、硫酯类抗氧剂和亚酯酸盐类抗氧剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，刘荣亮，张磊，高翔，申应军，张淼，
申请(专利权)人：金旸厦门新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35