低气味耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低气味耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料及制备方法，由以下重量组分制得：高熔体强度聚丙烯55‑87份、高熔体强度聚乙烯5‑20份、熔体强度调节剂2‑10份、物理发泡剂6‑12份、耐刮擦助剂2‑5份、气味吸附剂1‑3份、泡孔稳定剂0.02‑0.1份、润滑剂0.1‑0.3份、光稳剂0.1‑0.3份、抗氧剂0.2‑0.6份、成核剂0.05‑0.3份。通过使用高熔体强度聚丙烯、高熔体强度聚乙烯、熔体强度调节剂、耐刮擦助剂、气味吸附剂并结合特殊的制备工艺可制备出低气味、高耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料，发泡后的复合材料表观密度为0.02‑0.1g/cm

Low odor, scratch resistant, physical foaming and extrusion of polypropylene composite and its preparation

The invention discloses a low odor, scratch resistant physical foaming extrusion polypropylene composite material and a preparation method, which is prepared by the following weight components: high melt strength polypropylene 55 \u2011 87 parts, high melt strength polyethylene 5 \u2011 20 parts, melt strength regulator 2 \u2011 10 parts, physical foaming agent 6 \u2011 12 parts, scratch resistant assistant 2 \u2011 5 parts, odor adsorbent 1 \u2011 3 parts, foam stabilizer 0.02 \u2011 0.1 parts, moisturizing agent 0.1 \u2011 0.3 phr of sliding agent, 0.1 \u2011 0.3 phr of light stabilizer, 0.2 \u2011 0.6 phr of antioxidant and 0.05 \u2011 0.3 phr of nucleating agent. By using high melt strength polypropylene, high melt strength polyethylene, melt strength modifier, scratch resistant assistant, odor adsorbent and special preparation process, the low odor and high scratch resistant physical foaming extrusion polypropylene composite can be prepared. The apparent density of the foamed composite is 0.02-0.1g/cm

【技术实现步骤摘要】
低气味耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料及制备方法
本专利技术属于高分子材料
，尤其涉及一种低气味耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料及制备方法。
技术介绍
聚丙烯(PP)是一种结构规整的结晶性聚合物，常为白色粒料或粉料，是无味、无毒、质轻的热塑性树脂。聚丙烯具备易加工、冲击强度、挠曲性以及电绝缘性好等优点，并具有良好的耐化学性能，在汽车工业、家用电器、电子、包装、建材及家具等方面具有广泛的应用。EPP(ExpandedPolypropylene)即发泡聚丙烯材料，它是一种性能优异的半高结晶型聚合物/气体复合材料，以其独特而优越的性能成为目前增长最快的新型环保抗压缓冲隔热材料。EPP制品具有十分优异的抗震吸能性能、形变后回复率高、很好的耐热性、耐化学品、耐油性和隔热性；同时，其质量轻，可大幅度减轻物品质量；另外，EPP还是一种环保材料，易于发生β降解，且PP泡沫便于回收利用，其环境友好性优于其他泡沫材料，因而被称为“绿色”泡沫。正是由于其表现出来的优异性能，使得EPP成为继聚苯乙烯(EPS)、聚氨酯(EPU)泡沫材料之后更具应用价值和市场潜力的新型泡沫材料。常规方法生产的EPP是一种线型半结晶性聚合物，分子链很少支化，分子量分布相对较窄，这导致它的软化点和熔点很接近。在温度达到熔点之前，它基本不流动，当温度超过熔点后，熔体强度急剧下降，这种熔体很难包住气体；此外，聚丙烯从熔融态转变为结晶态会放出大量的热量，由熔体转变为固体所需时间较长；加之聚丙烯透气率高，发泡气体易逃逸。故适于聚丙烯发泡的温度区间窄，发泡过程很难控制，极易造成发泡过程中泡壁破裂、气体逃逸、泡孔坍塌及气泡合并。因而要想得到高质量的聚丙烯发泡材料，提高其熔体强度是关键。中国专利(CN102372855A)公开了一种超临界法制备预发泡聚丙烯，此专利是运用超临界流体法，利用物理发泡剂，将聚丙烯作增加熔体强度处理，并通过特殊的预发泡工艺，制备出预发泡聚丙烯材料；其制备方法主要采用PP与PE交联，同时通过添加无机填料与弹性体增加其熔程达到增加熔体强度的目的，但是交联度等存在不可控，因此制备出的发泡材料泡孔的均一性和稳定性是个问题。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种低气味耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料及制备方法，通过使用高熔体强度聚丙烯、高熔体强度聚乙烯、熔体强度调节剂、耐刮擦助剂、气味吸附剂并结合特殊的制备工艺可制备出低气味、高耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料，发泡后的复合材料表观密度为0.02-0.1g/cm3，发泡数量达到108-1010个/cm3，泡孔直径达到20-60微米，有85％的泡孔直径可达30-50微米水平，耐刮擦性能△L＝0.1-1.0，气味3.5级，可广泛应用到汽车、家电、包装等各个领域。为了实现上述的目的，本专利技术提供以下技术方案：一种低气味耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料，由以下重量组分制得：高熔体强度聚丙烯55-87份、高熔体强度聚乙烯5-20份、熔体强度调节剂2-10份、物理发泡剂6-12份、耐刮擦助剂2-5份、气味吸附剂1-3份、泡孔稳定剂0.02-0.1份、润滑剂0.1-0.3份、光稳剂0.1-0.3份、抗氧剂0.2-0.6份、成核剂0.05-0.3份。所述高熔体强度聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的一种或以上，且熔融指数在230℃、2.16kg条件下为0.1-3g/10min。所述高熔体强度聚乙烯为高密度聚乙烯或超高分子量聚乙烯中的一种或以上，且熔融指数在190℃、2.16kg条件下为0.05-1g/10min。所述熔体强度调节剂为特殊滑石粉。进一步的，所述特殊滑石粉的白度为84，二氧化硅含量56％(wt)，粒径D50为10.5μm，另外长径比是普通滑石粉的2倍以上。所述物理发泡剂为超临界二氧化碳、氮气、丁烷、戊烷中的一种或以上。所述耐刮擦助剂为酰胺类或硅酮类中的一种或以上。进一步的，所述酰胺类耐刮擦助剂为芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂基芥酸酰胺中的一种或以上。进一步的，所述硅酮类耐刮擦助剂为硅酮母粒，且硅酮母粒质量成分组成为聚丙烯：硅酮＝1：1。所述气味吸附剂为水滑石或分子筛中的一种或以上。所述泡孔稳定剂单硬脂酸甘油酯。所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或以上。所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯两种复配且质量比为1：1。所述光稳剂为2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基硬脂酸酯和3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯两种复配且质量比为1：1。所述成核剂为二苯亚甲基山梨醇酯。一种如上所述的低气味耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将55-87份高熔体强度聚丙烯、5-20份高熔体强度聚乙烯、2-10份熔体强度调节剂、2-5份耐刮擦助剂、1-3份气味吸附剂、0.02-0.1份泡孔稳定剂、0.1-0.3份润滑剂、0.1-0.3份光稳剂、0.2-0.6份抗氧剂、0.05-0.3份成核剂加入到高速混合机中混合均匀，高速混合机的转速500-1000RPM，混合时间6-15min，将以上混合好的材料投入到双螺杆挤出机内熔融塑化，在双螺杆挤出机的末端引入6-12份物理发泡剂，其中双螺杆挤出机的温度为180-220℃；(2)将以上含有物理发泡剂的熔体加入特殊的挤出发泡机中进行物理发泡，挤出发泡机的模头厚度可在1.0-3.0mm进行调整；(3)发泡的片材从挤出发泡机出来后进入三辊机传递，最终通过切刀切片、包装即可。本专利技术的优点是：1、本专利技术通过使用高熔体强度聚乙烯进一步提高体系的熔体强度，使得泡孔均匀、不破裂。2、本专利技术添加耐刮擦剂可明显改善发泡材料表面的耐磨、耐刮性能。3、本专利技术添加气味吸附剂可明显改善发泡材料的气味特性。4、本专利技术生产工艺简单、适合大批量生产。具体实施方式以下结合具体的实例对本专利技术的技术方案做进一步说明：以下实施例只是本专利技术的典型例，本专利技术的保护范围并不局限于此。以下实施例和对比例的密度按照ISO1183-1进行测试，泡孔数量和泡孔尺寸采用扫描电镜(SEM)进行测试，耐刮擦按照上海大众的PV3952《塑料内饰耐刮擦性能评价》标准10N载荷评价刮擦后的△L(发泡后的光板评价)，气味按照上海大众的PV3900《汽车车厢内零部件气味实验》标准进行测试：1、将20g造粒料置于1L气味试验瓶中；2、在80℃烘箱中放置2h，取出待瓶冷却至60℃后，开始评定气味；3、气味评定方法，气味评定根据表1做出的气味等级标定。表1气味等级等级气味描述1感觉不到2可感觉到，不扰人3可明显感觉到但还不扰人4扰人5强烈反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低气味耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，由以下重量组分制得：高熔体强度聚丙烯55-87份、高熔体强度聚乙烯5-20份、熔体强度调节剂2-10份、物理发泡剂6-12份、耐刮擦助剂2-5份、气味吸附剂1-3份、泡孔稳定剂0.02-0.1份、润滑剂0.1-0.3份、光稳剂0.1-0.3份、抗氧剂0.2-0.6份、成核剂0.05-0.3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种低气味耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，由以下重量组分制得：高熔体强度聚丙烯55-87份、高熔体强度聚乙烯5-20份、熔体强度调节剂2-10份、物理发泡剂6-12份、耐刮擦助剂2-5份、气味吸附剂1-3份、泡孔稳定剂0.02-0.1份、润滑剂0.1-0.3份、光稳剂0.1-0.3份、抗氧剂0.2-0.6份、成核剂0.05-0.3份。


2.根据权利要求1所述的低气味耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，所述高熔体强度聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的一种或以上，且熔融指数在230℃、2.16kg条件下为0.1-3g/10min。


3.根据权利要求1所述的低气味耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，所述高熔体强度聚乙烯为高密度聚乙烯或超高分子量聚乙烯中的一种或以上，且熔融指数在190℃、2.16kg条件下为0.05-1g/10min。


4.根据权利要求1所述的低气味耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，所述熔体强度调节剂为特殊滑石粉。


5.根据权利要求4所述的低气味耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，所述特殊滑石粉的白度为84，二氧化硅含量56%(wt)，粒径D50为10.5μm，另外长径比是普通滑石粉的2倍以上。


6.根据权利要求1所述的低气味耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，所述物理发泡剂为超临界二氧化碳、氮气、丁烷、戊烷中的一种或以上。


7.根据权利要求1所述的低气味耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，所述耐刮擦助剂为酰胺类或硅酮类中的一种或以上。


8.根据权利要求7所述的低气味耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，所述酰胺类耐刮擦助剂为芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂基芥酸酰胺中的一种或以上。


9.根据权利要求7所述的低气味耐刮擦物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：田方，余成伟，李国东，张重庆，石允慧，
申请(专利权)人：合肥市和裕达塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34