一种低密度微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种低密度微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法。本发明专利技术低密度微发泡聚丙烯复合材料原材料包括聚丙烯、晶须、聚乙烯、相容剂及助剂。与填充传统无机填料相比，晶须的加入不但能提高复合材料的力学性能、显著降低材料的密度外还能改善PP的结晶性能，制备出表面质量优良的塑料发泡制品。

【技术实现步骤摘要】
一种低密度微发泡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
，尤其是一种低密度微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
在汽车轻量化迫切需要的大环境下，开发轻质材料是实现汽车减重最有效的措施之一。聚丙烯材料由于其优异的性能广泛用于汽车内外饰领域。因此，开发低密度的聚丙烯复合材料具有重要意义。微发泡技术能在材料内部形成微孔，在保证材料力学性能前提下实现材料减重。传统PP复合材料填充滑石粉会增加材料气味和密度，同时发泡材料制品表面存在缺陷而无法成熟应用。晶须是在自然形成或者在人工控制条件下以单晶形式生长成的一种纤维，其直径在微米数量级，具有质轻、高韧、成本低、耐腐蚀等性能。晶须内部结构缺陷少，将其掺到高分子材料中，能够改善材料的结晶性能，与材料相容性较好。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种低密度微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法，它能提高复合材料的力学性能、显著降低材料的密度外还能改善PP的结晶性能，制备出表面质量优良的塑料发泡制品。本专利技术是这样实现的：一种低密度微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法，按质量份数计算，包括聚丙烯50-93份，晶须1-10份、聚乙烯1-20份、相容剂5-15份，抗氧剂0.1-1份，光稳定剂0.1-1份，分散剂0.1-1份及发泡母粒1-3份为制备原料。所述的聚乙烯为线性低密度聚乙烯；所述聚丙烯熔体的流动速率为1-100g/10min、230℃/2.16kg。所述的晶须为钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、硫酸钙晶须、碳酸钙晶须或镁盐晶须中的一种或多种的混合物。所述相容剂为聚烯烃弹性体。一种低密度微发泡聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将聚丙烯、聚乙烯、相容剂、抗氧剂、光稳定剂及分散剂充分混合均匀后加入到主机料筒；(2)将晶须加入侧喂料料筒，分别调节好主机和侧喂料进料频率及转速，在180-230℃下挤出造粒，获得低密度聚丙烯基质；(3)在步骤(2)制备的低密度聚丙烯基质中加入发泡剂并混合均匀，采用化学注塑二次开模工艺制得低密度微发泡聚丙烯复合材料。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术采用向基体中加入晶须，在发泡过程中，晶须起到气泡成核作用，能够缩短聚丙烯的结晶时间，改善了PP的结晶性能，有利于制备出孔径均匀、细小的的塑料发泡制品；同时，晶须本身是一种单晶生长而成的微纳米级的短纤维，具有低密度、高强度、高模量和高伸长率，通过本专利技术的方法制备获得的产品具有更加优异的力学性能，并显著降低了材料的密度。具体实施方式本专利技术的实施例1：一种低密度微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法，按质量份数计算，包括聚丙烯67份，硫酸钙晶须1份、线性低密度聚乙烯20份、相容剂10份，抗氧剂0.1份，光稳定剂0.1份，分散剂0.1份及发泡母粒2份为制备原料。一种低密度微发泡聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将聚丙烯、聚乙烯、相容剂、抗氧剂、光稳定剂及分散剂充分混合均匀后加入到主机料筒；(2)将硫酸钙晶须加入侧喂料料筒，分别调节好主机和侧喂料进料频率及转速，在180-230℃下挤出造粒，获得低密度聚丙烯基质；(3)在步骤(2)制备的低密度聚丙烯基质中加入2份发泡剂并混合均匀，采用化学注塑二次开模工艺制得低密度微发泡聚丙烯复合材料。本专利技术的实施例2：一种低密度微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法，其特征在于：按质量份数计算，包括聚丙烯65份，碳酸钙须3份、线性低密度聚乙烯20份、相容剂10份，抗氧剂0.1份，光稳定剂0.1份，分散剂0.1份及发泡母粒2份为制备原料。一种低密度微发泡聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将聚丙烯、聚乙烯、相容剂、抗氧剂、光稳定剂及分散剂充分混合均匀后加入到主机料筒；(2)将碳酸钙晶须加入侧喂料料筒，分别调节好主机和侧喂料进料频率及转速，在180-230℃下挤出造粒，获得低密度聚丙烯基质；(3)在步骤(2)制备的低密度聚丙烯基质中加入2份发泡剂并混合均匀，采用化学注塑二次开模工艺制得低密度微发泡聚丙烯复合材料。本专利技术的实施例3：一种低密度微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法，其特征在于：按质量份数计算，包括聚丙烯68份，硼酸铝晶须5份、线性低密度聚乙烯15份、相容剂10份，抗氧剂0.1份，光稳定剂0.1份，分散剂0.3份及发泡母粒2份为制备原料。一种低密度微发泡聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将聚丙烯、聚乙烯、相容剂、抗氧剂、光稳定剂及分散剂充分混合均匀后加入到主机料筒；(2)将硼酸铝晶须加入侧喂料料筒，分别调节好主机和侧喂料进料频率及转速，在180-230℃下挤出造粒，获得低密度聚丙烯基质；(3)在步骤(2)制备的低密度聚丙烯基质中加入2份发泡剂并混合均匀，采用化学注塑二次开模工艺制得低密度微发泡聚丙烯复合材料。对比实施例：微发泡聚丙烯复合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯78份、低密度聚乙烯13份、相容剂7份，抗氧剂0.1份，光稳定剂0.1份，分散剂0.3份及发泡母粒2份为制备原料。制备方法如下：(1)将聚丙烯、聚乙烯、相容剂、抗氧剂、光稳定剂及分散剂充分混合均匀后加入到主机料筒中，在180-230℃下挤出造粒，获得低密度聚丙烯基质；(2)在步骤(1)制备的低密度聚丙烯基质中加入2份发泡剂并混合均匀，采用化学注塑二次开模工艺制得低密度微发泡聚丙烯复合材料。上述实施例中，所述所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯；所述聚丙烯熔体的流动速率为1-100g/10min、230℃/2.16kg。所述相容剂为聚烯烃弹性体。上述实施例所得材料性能测试结果：通过上述实验得知，通过添加晶须微发泡聚丙烯材料可获得更低的密度、泡孔更小，力学性能明显提高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低密度微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法，其特征在于：按质量份数计算，包括聚丙烯50‑93份，晶须1‑10份、聚乙烯1‑20份、相容剂5‑15份，抗氧剂0.1‑1份，光稳定剂0.1‑1份，分散剂0.1‑1份及发泡母粒1‑3份为制备原料。

【技术特征摘要】
1.一种低密度微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法，其特征在于：按质量份数计算，包括聚丙烯50-93份，晶须1-10份、聚乙烯1-20份、相容剂5-15份，抗氧剂0.1-1份，光稳定剂0.1-1份，分散剂0.1-1份及发泡母粒1-3份为制备原料。2.根据权利要求1低密度微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法，其特征在于：所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯；所述聚丙烯熔体的流动速率为1-100g/10min、230℃/2.16kg。3.根据权利要求1或2所述的低密度微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法，其特征在于：所述的晶须为钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、硫酸钙晶须、碳酸钙晶须或镁盐晶须...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜西兰，秦舒浩，龙雪彬，宋季岭，石敏，瞿进，
申请(专利权)人：贵州省材料产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：贵州,52