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聚丙烯复合材料及其制备方法，其由聚丙烯树脂100份、预处理云母粉5

【技术实现步骤摘要】
聚丙烯复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料改性
，具体涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯(PP)是目前用量最大的廉价通用塑料之一，具有很多优异的特性，比如来源广、价格低、密度小、无毒、易加工等，因而被广泛应用于汽车、家电、电子电气等领域。
[0003]近年来我国的汽车、电器等工业迅速发展，特别是轿车和家电的产销量一直保持较高增长速度，中国已成为全球举足轻重的汽车和家电的消费市场。在安全保证前提下，轻量化和塑料一体化是发展趋势。目前汽车用塑料占到塑料总量的15％以上，而聚丙烯材料占到车用塑料的40％以上，总消耗量已达50万吨。其中80％以上的聚丙烯材料适用于生产汽车保险杠，可以起到降低成本、易于轻量化、可循环再利用等。在家电行业，塑料用量占40％以上，产品塑料化已成为家电行业重要发展方向之一，塑料已成为家电领域应用量增长速度最快的材料。
[0004]聚丙烯虽然具有原料来源丰富、合成工艺简单且现代化大规模生产、密度较金属低、价格低、具有良好的强度、加工性能好等优点，但也存在耐低温冲击性能不佳、成型收缩率大、刚性及韧性不足等缺点。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术有必要提供一种聚丙烯复合材料及其制备方法，在聚丙烯体系中添加氧化聚乙烯蜡、低密度聚乙烯和其他助剂，使得得到的聚丙烯复合材料具有优异的低温韧性且力学性能优异，以解决上述问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种聚丙烯复合材料，其由聚丙烯树脂100份、预处理云母粉5
‑
40份、低密度聚乙烯3
‑
5份、抗氧剂0.2
‑
1.0份和润滑剂0
‑
2份按照重量份制备而成，其中，所述预处理云母粉为云母粉经过氧化聚乙烯蜡改性制得。
[0008]本专利技术中采用氧化聚乙烯蜡对云母粉的表面进行改性，使得氧化聚乙烯能够充分附着在云母的层间和表面，从而提高云母粉在聚丙烯基体中的分散性，并且提高了云母粉和聚丙烯基体之间的结合力，增加聚丙烯复合材料的力学性能。进一步的预处理云母粉可与低密度聚乙烯协同作用，增强聚丙烯复合材料的低温抗冲击强度。
[0009]进一步的，本专利技术中所述的聚丙烯可以是本领域中常规的任意规格型号的聚丙烯树脂，没有特别的限定，优选的，在本专利技术的一些具体的实施方式中，所述聚丙烯树脂为熔体流动速率为1.0～100g/10min的共聚聚丙烯，比如熔体流动速率为1.0g/10min、10g/10min、60g/10min、100g/10min等的共聚聚丙烯，可根据需要进行调整。
[0010]进一步的，本专利技术中的所述的抗氧剂没有特别的限定，本领域中常规采用的抗氧剂均可以用于本专利技术中，具体可提及的实例包括但不限于四[β
‑
(3，5
‑
二叔丁基4
‑
羟基苯
基)丙酸]季戊四醇酯、β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三
‑
(2，4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代二丙酸双十八醇酯中的至少一种。
[0011]进一步的，本专利技术中所述的润滑剂可以采用本领域中常规的润滑剂，优选的，在本专利技术的一些具体的实施例中采用白油作为润滑剂。
[0012]进一步的，所述云母粉为绢云母粉，其粒径在400
‑
3000目之间，可以理解的是，任意粒径的云母粉均可用于本专利技术中，本专利技术的一些实施方式中优选采用400
‑
3000目的云母粉，从而使得聚丙烯复合材料的性能较佳。
[0013]进一步的，所述预处理云母粉的预处理方法为：将云母粉加入10倍重量份的氧化聚乙烯蜡乳液中于40
‑
50℃以200
‑
300rpm搅拌10
‑
20min，停止搅拌；然后超声分散20
‑
30min后，于50
‑
60℃干燥40
‑
60min，在所限定范围内进行预处理均可实现较好的效果，没有特别的限定，可根据需要在上述范围内进行调整。
[0014]优选的，所述氧化聚乙烯蜡乳液的固含量40
±
2％。
[0015]优选的，所述超声分散的超声频率为20
‑
40kHz。
[0016]利用云母独特的层状结构，因而其在液体中的悬浮性能好，通过这种特殊的预处理工艺，使氧化聚乙烯能够充分的附着在云母的层间和表面，具有较强的结合力，将预处理云母粉添加至聚丙烯基体后，可明显提高其在聚丙烯基体中的分散性。此外，更为重要的是由于氧化聚乙烯与聚丙烯基体具有优异的相容性，本专利技术中将其作为“界面改性剂”，氧化聚乙烯能够大大增强聚丙烯基体与云母粉之间的结合能力，从而明显增强聚丙烯复合材料的拉伸强度、弯曲强度、常温与低温抗冲击性能。
[0017]本专利技术还提供了一种如前述任一项所述的聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0018]按照重量份配比将聚丙烯、预处理云母粉、低密度聚乙烯、抗氧剂和润滑剂充分混合，得到均匀的混合物料，可以理解的是，这里的充分混合可以采用本领域常规的任意混合方式，比如机械混合，其混合的参数如转速、时间等没有特别的限定，只要能实现混合均匀的目的即可；
[0019]将所述混合物料加入双螺杆挤出机中经混炼、挤出，制得聚丙烯复合材料。
[0020]可以理解的是，双螺杆挤出机的加工参数，根据基体树脂、助剂等选择的不同，可进行调整，因此，这里没有特别的限定，优选的，在本专利技术的一些具体的实施方式中，所述双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为140
‑
150℃、150
‑
170℃、170
‑
180℃、180
‑
190℃、190
‑
200℃、200
‑
210℃、210
‑
220℃、210
‑
220℃。
[0021]与现有技术相比，本专利技术中的聚丙烯复合材料力学优异，将测试，拉伸强度在31
‑
45MPa，23℃弯曲强度在47
‑
69kJ/m2，23℃悬臂梁缺口冲击强度在27
‑
41kJ/m2，其中低温韧性明显提高，
‑
30℃悬臂梁缺口冲击强度在16
‑
23kJ/m2。
具体实施方式
[0022]为了便于理解本专利技术，下面将结合具体的实施例对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0023]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于，其由聚丙烯树脂100份、预处理云母粉5
‑
40份、低密度聚乙烯3
‑
5份、抗氧剂0.2
‑
1.0份和润滑剂0
‑
2份按照重量份制备而成，其中，所述预处理云母粉为云母粉经过氧化聚乙烯蜡改性制得。2.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯树脂为230℃、2.16kg条件下熔体流动速率为1.0～100g/10min的共聚聚丙烯。3.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述抗氧剂选自四[β
‑
(3，5
‑
二叔丁基4
‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三
‑
(2，4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代二丙酸双十八醇酯中的至少一种。4.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述润滑剂选自白油。5.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述云母粉为绢云母粉，其粒径在400
‑
3000目之间。6.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述预处理云母粉的预处理方法为：将云母粉加入10倍重量份的氧化聚乙烯蜡乳液中于4...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，方永炜，姚晨光，邹冲，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：