一种低线性热膨胀系数的抗静电免喷涂聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低线性热膨胀系数的抗静电免喷涂聚丙烯复合材料及其制备方法，其由聚丙烯、矿物填充、增韧剂、功能助剂、金属颜料、偶联剂、抗氧剂、润滑剂、光稳剂，经混合、挤出制备而成。所述的功能助剂是由硅灰石晶须与甘油单硬脂酰酯按混质量比为1：1~4：1复配而成。本发明专利技术利用聚丙烯和矿物填充、增韧剂复配，保证了复合材料的强度、刚性、韧性，另外通过添加功能助剂提高了材料的结晶速度和结晶度，降低产品的后收缩性，缩短了产品成型周期，同时在材料内部形成导电网络，使材料具体一定导电性能，改善材料的表面抗静电性，使改性后的聚丙烯复合材料可广泛用于免喷涂类产品。

An antistatic spray free polypropylene composite with low linear thermal expansion coefficient and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种低线性热膨胀系数的抗静电免喷涂聚丙烯复合材料及其制备方法
本专利技术属于高分子复合材料
，具体涉及一种低线性热膨胀系数的抗静电免喷涂聚丙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯具有质轻、高性价比、易加工、耐油、耐酸碱性等优点，使其广泛应用于各大行业。在轻量化进程推动下，各生产阶段均在优化工艺、缩减成本、提高生产效率。免喷涂聚丙烯复合材料是一类通过直接注塑成型、无需进行喷涂就可以达到喷涂效果的材料。它们是通过在树脂基材中填充金属颜料、珠光颜料等特殊效果颜料以达到其特殊的色彩效果，从而免去了喷涂工艺，提高了生产效率，并降低制件的综合成本；另外，制件还可以不需要特殊处理即可直接回收利用，是一种环境友好型的新材料。因此免喷涂聚丙烯复合材料具有巨大的市场前景，在汽车内饰、外饰、家电等领域都具有广泛的应用前景。免喷涂技术虽然赋予聚丙烯复合材料绚丽多彩的外观，但其制品的一些不足也展现出来并被放大。由于聚丙烯材料属于半结晶性材料，喷涂技术可进一步保证聚丙烯复合材料的尺寸稳定性，而免喷涂聚丙烯表面光泽度高、色彩艳丽，在生产、运输和使用过程中，不可避免会产生静电，从而吸附灰尘，严重影响材料的美观，导致制品外观不合格。这些缺点严重限制了免喷涂聚丙烯复合材料的应用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的问题，提供一种适用于工业化批量生产用于低线性热膨胀系数的抗静电免喷涂聚丙烯复合材料及其制备方法。为了达到上述目的，本专利技术是通过下列技术方案来实现的：一种低线性热膨胀系数的抗静电免喷涂聚丙烯复合材料及其制备方法，其由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯50-94份、矿物填充5-20份、增韧剂0-20份、效果颜料0.2-1份、功能助剂1-5份、偶联剂0.1-0.5份、抗氧剂0.1-0.5份、润滑剂0.1-0.5份、光稳剂0.1-0.5份；所述的功能助剂是由硅灰石晶须与甘油单硬脂酰酯按混质量比为1：1～1：4复配而成。进一步方案，所述聚丙烯的熔融指数在230℃/2.16Kg条件下大于20g/10min，在拉伸速度为50mm/min情况下的拉伸强度大于19MPa。所述的矿物填充为粒径目数大于1500目的滑石粉、碳酸钙。所述增韧剂为三元乙丙橡胶、乙烯辛烯共聚物或顺丁橡胶。所述的效果颜料为金属颜料或表面包覆有包覆层的金属颜料，其中金属颜料为铝粉、不锈钢粉、铜粉、金粉、银粉、锡粉和铁粉中的一种或几种，所述的金属颜料的形态为球状，银条状或玉米片状中的一种，金属颜料粒径为1～300μm，粒径优选15～100μm；所述的包覆层选自聚乙烯蜡、丙烯酸酯、己二酸二辛酯或矿物油中的一种或几种的组合。所述硅灰石晶须为针状硅灰石，其长径比为10-30；所述甘油单硬脂酰酯是一种亲水性内部抗静电剂。所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的至少一种。所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂DSTDP、抗氧剂168中的一种或两种以上的混合物。所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硅酮类、硬脂酸锌、硬脂酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸钙或季戊四醇硬脂酸酯中的至少一种；所述的光稳剂为受阻胺类复配光稳剂。本专利技术的另一个专利技术目的是提供上述低线性热膨胀系数的抗静电免喷涂聚丙烯复合材料的制备方法，按重量份，将聚丙烯、矿物填充、增韧剂、金属颜料、功能助剂、偶联剂、抗氧剂、润滑剂与光稳剂一起加入高混机中混合均匀，然后将混合均匀的混合物经挤出机熔融挤出后造粒，即可制备低线性热膨胀系数的抗静电免喷涂聚丙烯复合材料；所述挤出机从下料口到模口的温度分别为180℃、190℃、195℃、195℃、200℃、205℃，挤出机的转速为180～400rpm、真空度为-0.07～-0.03MPa。本专利技术的有益效果有：1、本专利技术利用聚丙烯和矿物填充、增韧剂复配，保证了复合材料的强度、刚性、韧性，同时通过添加功能助剂提高了材料的结晶速度和结晶度，降低产品的后收缩性，缩短了产品成型周期，同时在材料内部形成导电网络，使材料具体一定导电性能，改善材料的表面抗静电性。2、本专利技术利用功能助剂中的硅灰石晶须的低线性热膨胀系数及成核性，提高复合材料的结晶度，并有效降低聚丙烯复合材料的线性热膨胀系数。3、本专利技术利用功能助剂中的甘油单硬脂酰酯的抗静电和润滑性，在与硅灰石预混过程中，保护硅灰石晶须在螺杆挤出过程中保留足够的长径比，更好地发挥其低线性热膨胀系数的作用；另外，甘油单硬脂酰酯抗静电剂与金属颜料协同作用，在制件内部形成导电通路，降低材料的表面电阻率，提高抗静电性能；再次，由于甘油单硬脂酰酯的亲水性、迁移性，其可以一定程度上迁移至制件表面，覆盖在聚合物表面吸收空气中的水分，在免喷涂材料表面形成导电层，从而使材料表面的电荷能有效地散逸，以达到防静电的效果。具体实施方式下面给出实施例以对本专利技术进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的普通技术人员根据该实施例对本专利技术所做出的一些非本质的改进或调整仍属于本专利技术的保护范围。本专利技术中各组分的型号如下：其中所用聚丙烯为PP-K9026、PP-K7926、PP-BX3800、PP-BX3900、PP-BX3920；所用矿物填充为滑石粉AH51210、碳酸钙LD-1000C；所用增韧剂为POE8200、POE8842、EPDM、BR；所用功能助剂为硅灰石晶须(江西奥特利)与ATMER129(汽巴)的配混物，按混质量比为1：1～1：4复配而成的配混物。所用金属颜料为上海劲乘铝条；所用偶联剂为KH550；所用抗氧剂为1010、抗氧剂168和抗氧剂DSTDP；所用润滑剂为乙撑双硬脂酰胺EBS/P-130、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸铅、硬脂酸钡、季戊四醇硬脂酸酯；所用光稳剂为V703。以下结合实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1按重量配比分别称取50份干燥的聚丙烯PP-K7926、20份滑石粉AH51210、20份增韧剂POE8200、0.2份金属颜料、5份功能助剂(硅灰石晶须：ATMER129＝4：1)、0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂DSTDP、0.2份润滑剂EBS、0.3份偶联剂KH550、0.1份光稳剂V703，将上述材料加入高速混合机中混合均匀，然后将混合均匀的混合加入挤出机中，经水冷后切粒。其中，挤出机的加工温度由下料口到模口依次为180℃、190℃、195℃、195℃、200℃、205℃、主机转速为180rpm，真空度为-0.03MPa。实施例2按重量配比分别称取70份干燥的聚丙烯PP-K9026、10份滑石粉AH51210、15份增韧剂EPDM、0.4份金属颜料、1份功能助剂(硅灰石晶须：ATMER129＝2：1)、0.1份抗氧剂、0.1份抗氧剂DSTDP、0.2份抗氧剂168，0.2份润滑剂硬脂酸钙、0.3份偶联剂KH550、0.3份光稳剂V703，将上述材料中的粉料及粒料加入高速混合机中混合均匀，经水冷后切粒。其中，挤出机的加工温度由下料口到模口依次为180℃、190℃、195℃、195℃、200℃、205℃、主机转速为200rpm，真空度为-0.05MPa。实施例3按重量配比分别称取60份干燥的聚丙烯PP-K9026、34份PP-BX3800、5份滑石粉AH51210、9份增韧剂POE8200、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低线性热膨胀系数的抗静电免喷涂聚丙烯复合材料，其特征在于：其由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯50‑94份、矿物填充5‑20份、增韧剂0‑20份、效果颜料0.2‑1份、功能助剂1‑5份、偶联剂0.1‑0.5份、抗氧剂0.1‑0.5份、润滑剂0.1‑0.5份、光稳剂0.1‑0.5份；所述的功能助剂是由硅灰石晶须与甘油单硬脂酰酯按质量比为1：1~4：1复配而成。

【技术特征摘要】
1.一种低线性热膨胀系数的抗静电免喷涂聚丙烯复合材料，其特征在于：其由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯50-94份、矿物填充5-20份、增韧剂0-20份、效果颜料0.2-1份、功能助剂1-5份、偶联剂0.1-0.5份、抗氧剂0.1-0.5份、润滑剂0.1-0.5份、光稳剂0.1-0.5份；所述的功能助剂是由硅灰石晶须与甘油单硬脂酰酯按质量比为1：1~4：1复配而成。2.根据权利要求1所述的低线性热膨胀系数的抗静电免喷涂聚丙烯复合材料，其特征在于：所述聚丙烯的熔融指数在230℃/2.16Kg条件下大于20g/10min、在拉伸速度为50mm/min情况下的拉伸强度大于19MPa。3.根据权利要求1所述的低线性热膨胀系数的抗静电免喷涂聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的矿物填充为粒径大于1500目的滑石粉或碳酸钙。4.根据权利要求1所述的低线性热膨胀系数的抗静电免喷涂聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的效果颜料为金属颜料或表面包覆有包覆层的金属颜料，其中金属颜料为铝粉、不锈钢粉、铜粉、金粉、银粉、锡粉和铁粉中的一种或几种，所述的金属颜料的形态为球状、银条状或玉米片状中的一种，金属颜料粒径为1～300μm；所述的包覆层选自聚乙烯蜡、丙烯酸酯、己二酸二辛酯或矿物油中的一种或几种的组合。5.根据权利要求1所述的低线性热膨胀系数的抗静电免喷涂聚丙烯复合材料，其特征在于：所述硅灰石晶须为针状硅灰石，其长径比...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，王华，梁娜，朱敏，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34