一种消除虎皮纹的注塑用聚丙烯改性材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种消除虎皮纹的注塑用聚丙烯改性材料及其制备方法。所述改性材料包括聚丙烯、聚烯烃弹性体、异氰酸酯基弹性体、滑石粉、抗氧剂和其他助剂。通过增加弹性体和滑石粉的结合力，进而将弹性体包覆滑石粉形成核壳结构，注塑加工过程中弹性体与滑石粉组成的核壳结构在模腔内随着聚丙烯熔体均匀流动，由于弹性体与滑石粉结合稳定，避免了弹性体受到聚丙烯熔体的不均匀剪切，进一步地弹性体颗粒在聚丙烯基体中保持均一形态，形成均匀的“海岛”形结构，从而在注塑过程中消除虎皮纹现象。

Polypropylene modified material for injection molding and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种消除虎皮纹的注塑用聚丙烯改性材料及其制备方法
本专利技术属于聚丙烯改性材料
，涉及一种消除虎皮纹的注塑用聚丙烯改性材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯改性材料由于价廉易得、易于加工，广泛应用于汽车、家电和生活用品等领域。但是聚丙烯改性材料在注塑制件时容易产生虎皮纹，严重影响产品的观赏性。虎皮纹产生的原因是在聚丙烯注塑加工过程中，橡胶颗粒在模腔内受到聚丙烯熔体的不均匀剪切后造成橡胶颗粒尺寸横纵比不同导致的视觉差异。专利CN201310366967通过修改模具的浇口并调整工艺制备消除虎皮纹的制件，但是该方法适用范围有限，不利于模具压力的传导，且更改模具费用高昂，风险大。专利CN201610608271通过配方调整，引入丁苯抗冲透明树脂和表面修饰的有羟基的多孔二氧化硅的方式制备了消除虎皮纹聚丙烯材料，但是二氧化硅类球形填料对聚丙烯的增刚效果有限，制备的材料不能应用于保险杠、格栅等刚性要求较高的部件，且丁苯抗冲透明树脂与聚丙烯相容性有限，影响材料韧性。随着现代生活对美学要求的不断提高，并从经济适用的角度出发，亟需开发一种力学性能优异的消除虎皮纹的注塑用聚丙烯改性材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种消除虎皮纹的注塑用聚丙烯改性材料。通过增加弹性体和滑石粉的结合力，将弹性体包覆滑石粉形成核壳结构，注塑加工过程中弹性体与滑石粉组成的核壳结构在模腔内随着聚丙烯熔体均匀流动，由于弹性体与滑石粉结合稳定，避免了弹性体受到聚丙烯熔体的不均匀剪切，弹性体颗粒在聚丙烯基体中保持均一形态，形成均匀的“海岛”形结构，从而在注塑过程中消除虎皮纹现象。本专利技术的另一目的是提供一种消除虎皮纹的注塑用聚丙烯改性材料的制备方法。通过弹性体包裹滑石粉形成核壳结构的方式，从而制备一种消除虎皮纹的聚丙烯改性材料。该方法安全环保、步骤简单、效果可靠，具有重大的经济价值和商业价值。通过本方法制备的聚丙烯改性材料不仅可以消除注塑制件的虎皮纹，而且具有良好的加工性。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供一种消除虎皮纹的注塑用聚丙烯改性材料，其原料包括：所述wt％以聚丙烯改性材料的总重量为基准计。进一步地，所述聚丙烯为均聚聚丙烯和高抗冲共聚聚丙烯的混合物，均聚聚丙烯和高抗冲共聚聚丙烯的混合质量比为5：95-95：5。其中均聚聚丙烯熔融指数在230℃/2.16kg条件下测试为60-150g/10min，优选70-140g/10min；高抗冲共聚聚丙烯熔融指数在230℃/2.16kg条件下测试为0.3-110g/10min，乙烯单体含量5-18wt％，优选7-15wt％，其余为丙烯单体。进一步地，所述聚烯烃弹性体选自乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物中的一种或几种的混合物。优选地，所述聚烯烃弹性体中的乙烯含量为5-70wt％，优选10-60wt％，熔指在190℃/2.16kg条件下测试为0.5-30g/10min，优选1.0-25g/10min。进一步地，所述异氰酸酯基弹性体选自异氰酸酯改性的聚烯烃弹性体中的一种或几种的混合物；所述异氰酸酯改性的聚烯烃弹性体包括异氰酸酯改性的乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物。优选地，所述异氰酸酯基弹性体，其中的异氰酸酯基来源于二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的一种或几种的混合物，优选二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种的混合物。所述异氰酸酯基弹性体可以通过如下方法制备，其步骤包括：1)将质量比3:1-5:1的聚烯烃弹性体和烯丁基苯按照二者质量和0.1-0.5g/mL加入到四氯乙烷中，氮气环境下75-85℃搅拌反应0.5-1.5h，然后按与聚烯烃弹性体和烯丁基苯的总质量比为0.1:1-0.4:1加入氯磺酸的四氯乙烷溶液，氯磺酸的四氯乙烷溶液浓度为4-6wt％，75-85℃继续反应11-13h，然后加乙醇过滤、洗涤，得到磺酸化的丁基苯弹性体；2)将磺酸化的丁基苯弹性体按照质量比1:45-1:55加入到四氯乙烷中，加热至85-95℃混合均匀，再按照体积比1:1-1:2加入氢氧化钠的乙醇溶液，氢氧化钠的乙醇溶液浓度为4-6wt％，优选加料时间为0.1-2h，然后在85-95℃搅拌反应5-7h，再加水过滤洗涤，得到磺酸钠丁基苯弹性体；3)将磺酸钠丁基苯弹性体按照质量比1:19-1:21加入到四氯乙烷中，氮气环境下加热至30-50℃混合均匀，加入磺酸钠丁基苯质量19-22％的二乙醇胺，优选加料时间0.2-2.5h，然后在30-50℃恒温搅拌反应23-25h，加入磺酸钠丁基苯弹性体质量10-30倍的水过滤后，洗涤(优选使用乙醇和去离子水)，得到羟基化磺胺丁基苯接枝的弹性体；4)将羟基化磺胺丁基苯接枝的弹性体加热到115-125℃混炼4-6min，然后加入羟基化磺胺丁基苯接枝的弹性体质量5％-40％的异氰酸酯，优选加料时间0.3-3.5h，继续混炼9-11min后，升温至175-185℃，在真空度100Pa-1000Pa，优选100Pa-500Pa继续混炼9-11min，得到异氰酸酯基弹性体。优选地，步骤1)中，所述烯丁基苯为含有烷基链的烯丁基苯，进一步优选为十二烷基烯丁基苯、十六烷基烯丁基苯和十八烷基烯丁基苯中的一种或几种的混合物。优选地，步骤4)中，所述异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的一种或几种的混合物，优选二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种的混合物。进一步地，所述滑石粉，其粒径(D50)为0.5μm-12μm，优选1μm-7μm，二氧化硅含量30-80wt％，优选50-65wt％。进一步地，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂和辅抗氧剂质量比为1:4-4:1，优选1:2-2:1；所述主抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和β-(4’-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸十八碳醇酯中的一种或两种混合物；所述辅抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、双(2,4二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或几种的混合物。进一步地，所述其他助剂选自色粉、紫外线吸收剂、光稳定剂、耐刮擦剂、润滑剂、成核剂、抗菌剂和抗静电剂中的一种或几种的混合物。本专利技术进一步提供了上述消除虎皮纹的注塑用聚丙烯改性材料的制备方法，步骤包括：将聚丙烯、聚烯烃弹性体、异氰酸酯基弹性体、抗氧剂和其他助剂添加到双螺杆挤出机的主喂料仓中得到混合原料，同时将滑石粉加入到侧喂料仓中，熔融挤出；双螺杆挤出过程中熔融段温度190-200℃，混合段温度200-210℃，挤出段温度190-200℃；再经造粒、干燥，得到消除虎皮纹的注塑用聚丙烯改性材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消除虎皮纹的注塑用聚丙烯改性材料，其原料包括：/n

【技术特征摘要】
1.一种消除虎皮纹的注塑用聚丙烯改性材料，其原料包括：



所述wt％以聚丙烯改性材料的总重量为基准计。


2.根据权利要求1所述的消除虎皮纹的注塑用聚丙烯改性材料，其特征在于：所述异氰酸酯基弹性体选自异氰酸酯改性的聚烯烃弹性体中的一种或几种的混合物；所述异氰酸酯改性的聚烯烃弹性体包括异氰酸酯改性的乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物；
优选地，所述异氰酸酯基弹性体，其中的异氰酸酯基来源于二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的一种或几种的混合物，优选二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种的混合物。


3.根据权利要求1或2所述的消除虎皮纹的注塑用聚丙烯改性材料，其特征在于：所述异氰酸酯基弹性体制备步骤包括：
1)将质量比3:1-5:1的聚烯烃弹性体烯丁基苯按照二者质量和0.1-0.5g/mL加入到四氯乙烷中，氮气环境下75-85℃搅拌反应0.5-1.5h，然后按与聚烯烃弹性体和烯丁基苯的总质量比为0.1:1-0.4:1加入氯磺酸的四氯乙烷溶液，氯磺酸的四氯乙烷溶液浓度为4-6wt％，在75-85℃继续反应11-13h，然后加乙醇过滤、洗涤，得到磺酸化的丁基苯弹性体；
2)将磺酸化的丁基苯弹性体按照质量比1:45-1:55加入到四氯乙烷中，加热至85-95℃混合均匀，再按照体积比1:1-1:2加入氢氧化钠的乙醇溶液，氢氧化钠的乙醇溶液浓度为4-6wt％，然后在85-95℃搅拌反应5-7h，再加水过滤洗涤，得到磺酸钠丁基苯弹性体；
3)将磺酸钠丁基苯弹性体按照质量比1:19-1:21加入到四氯乙烷中，氮气环境下加热至30-50℃混合均匀，加入磺酸钠丁基苯质量19-22％的二乙醇胺，然后在30-50℃恒温搅拌反应23-25h，加入磺酸钠丁基苯弹性体质量10-30倍的水过滤后，洗涤，得到羟基化磺胺丁基苯接枝的弹性体；
4)将羟基化磺胺丁基苯接枝的弹性体加热到115-125℃混炼4-6min，然后加入羟基化磺胺丁基苯接枝的弹性体质量5-40％的异氰酸酯，继续混炼9-11min后，升温至175-185℃，在真空度100-1000Pa继续混炼9-11min，得到异氰酸酯基弹性体；
优选地，步骤1)中，所述烯丁基苯为含有烷基链的烯丁基苯，进一步优选为十二烷基烯丁基苯、十六烷基烯丁基苯和十八烷基烯丁基苯中的一种或几种的混合物；
优选地，步骤4)中，所述异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的一种或几种的混合物，优选二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜晓捷，张振威，李万庆，王绍杰，杨峰，
申请(专利权)人：万华化学宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33