一种夜光聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种夜光聚丙烯复合材料及其制备方法。该复合材料主要包含聚丙烯基体树脂、透明成核剂及酸中和剂、蓄光型夜光粉、抗氧剂、分散剂及空心玻璃微珠；该配方优点：通过选用透明性好且具有高流动性基体树脂复合空心玻璃微珠后，加入少量高目数夜光粉即可达到良好的发光效果，同时有效降低了在成型加工中对挤出机、注塑机料筒和螺杆的磨损。注塑机料筒和螺杆的磨损。

【技术实现步骤摘要】
一种夜光聚丙烯复合材料及其制备方法

技术介绍

[0001]聚丙烯具有性能优异价格低廉等特点而被广泛应用，均聚性聚丙烯因其分子结构具有较好的透光性，并具有较高的拉伸与弯曲模具。随着人们夜生活的增加、生活品质的提高以及国家对节能、环保要求的持续升温，夜光材料的需求越来越旺盛，稀土激发的铝酸盐类蓄光型夜光材料具有无毒、无污染、无辐射等优点可以在各种场所使用。但是稀土激发的铝酸盐复合材料在挤出注塑过程中因与料筒和螺杆摩擦产生铁屑后会变黑的现象限制了其应用。
[0002]CN201310408937公开了一种夜光塑料注塑件的制备方法，该方法主要从成型设备方面进行改良，对注塑机螺杆和模具涂覆聚四氟乙烯耐磨涂层，改善夜光粉对设备的磨损，从而解决制品变黑情况。该方法不仅成本高，而且涂覆聚四氟乙烯耐磨涂层后螺杆和模具尺寸精度无法保证，对制品性能和制品尺寸无法控制。同时该制备方法无共混挤出造粒步骤，导致夜光粉无法均匀分散在基体树脂中，夜光粉的团聚会严重影响制品性能，所以该专利技术实用性差。
[0003]CN201610028231与CN201610029921分别公开了以PLA和ABS作为基体树脂的夜光材料，并未涉及聚丙烯作为基体树脂的夜光材料。同时以上专利采用单螺杆杆挤出机进行挤出造粒，无法有效解决夜光粉在基体树脂中的分散效果。
[0004]因此，需要制备一种夜光聚丙烯复合材料，在不影响发光效果的情况下降低材料在双螺杆挤出造粒和注塑过程中的剪切以及对螺杆的磨损，从而减少黑点的产生以及提高制品表面光泽度。

技术实现思路
：
[0005]本专利技术的一个目的是提供一种夜光聚丙烯复合材料，通过聚丙烯树脂的选取及配方的合理设计，增加基体树脂的透明性减少易于料筒和螺杆产生摩擦的夜光粉的用量和粒径，有效改善夜光粉在聚丙烯材料出现黑点的现象。
[0006]本专利技术的另一个目的在于提供了一种夜光聚丙烯复合材料的制作方法，降低材料在双螺杆挤出造粒和注塑过程中的剪切以及对螺杆的磨损。
[0007]为实现以上专利技术目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种夜光聚丙烯复合材料包含以下组分：
[0009]a)聚丙烯基体树脂
[0010]b)蓄光型夜光粉
[0011]c)透明成核剂及酸中和剂
[0012]d)夜光粉分散剂
[0013]f)抗氧剂
[0014]g)空心玻璃微珠
[0015]优选地，所述聚丙烯基体树脂为均聚聚丙烯树脂。
[0016]作为一种优选的方案，所述均聚聚丙烯基体树脂为超高融指均聚聚丙烯、粒状均
聚聚丙烯和粉末状聚丙烯混合物，优选超高融指均聚型聚丙烯中超高融指均聚型聚丙烯熔融指数(MFR)为90
‑
150g/10min，优选粉末状均聚型聚丙烯熔融指数(MFR)为10
‑
30g/10min，优选粒状均聚型聚丙烯熔融指数(MFR)为40～70g/10min。通过三种不同熔指和颗粒大小的均聚聚丙烯树脂复配减少双螺杆挤出造粒过程中对玻璃微珠和夜光粉的剪切，降低玻璃微珠的破损率以及减少夜光粉对螺杆和料筒的磨损，进而减少黑点的产生。
[0017]优选地，粉末状均聚型聚丙烯与粒状均聚聚丙烯质量比为：1：1，粉末状和粒状均聚型聚丙烯之和与超高融指均聚型聚丙烯质量比为5:1～2:1；聚丙烯基体树脂用量为75
‑
89wt％，优选80～85wt％％，基于原料总量。
[0018]本专利技术中，所述超高熔指聚丙烯树脂热变形温度≤110℃；粉末状均聚型聚丙烯粒径1mm～2mm。粒状均聚型聚丙烯粒径≥3mm。
[0019]本专利技术中，所述蓄光型夜光粉选用稀土激发的铝酸盐类蓄光型夜光粉选用稀土离子Eu
2+
、Dy3激发的铝酸盐类蓄光型夜光粉CaAl2O4、SrAl
14
O
25
、SrAl4O7、BaAl2O4中的一种或多种，优选夜光粉为Eu
2+
、Dy3激发的SrAl
14
O
25
；；夜光粉粒径≤30μm，优选20μm；夜光粉用量为5
‑
15wt％，优选5
‑
10wt％，基于原料总量。
[0020]本专利技术中，所述透明成核剂为山梨醇类透明成核剂、松香型透明成核剂或有机羧酸盐类透明成核剂；优选山梨醇类透明成核剂三(3,4二甲基二苯亚甲基)山梨醇与二(对甲基二苯亚甲基)山梨醇复配，其中山梨醇类透明成核剂三(3,4二甲基二苯亚甲基)山梨醇和二(对甲基二苯亚甲基)山梨醇混合质量比为1:1～1:3，透明成核剂用量为0.05
‑
0.5wt％，优选0.3
‑
0.4wt％，基于原料总量。当选用山梨醇类透明成核剂时，所述酸中和剂选自硬脂酸钙或水滑石中的任意一种或两种的组合，优选水滑石，当选用松香型透明成核剂或有机羧酸盐类透明成核剂，所述酸中和剂选择水滑石，所述酸中和剂的用量为0.02％～0.1％，基于原料总量。
[0021]本专利技术中，所述夜光粉分散剂为液体石蜡和二甲基硅油复配，夜光粉分散剂为液体石蜡和二甲基硅油质量比为1:1～1:3；液体石蜡和二甲基硅油混合物用量为0.1
‑
0.4wt％，优选0.1
‑
0.2wt％，基于原料总量。
[0022]本专利技术中，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂复配，其中受阻酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂质量比为1:0.2～1:2，抗氧剂用量为0.1
‑
0.5wt％，优选0.3
‑
0.5wt％，基于原料总量。优选地，所述受阻酚抗氧剂为抗氧剂1010，所述亚磷酸酯抗氧剂为抗氧剂168。
[0023]本专利技术中，所述空心玻璃微珠粒径为15
‑
120μm，壁厚1
‑
2μm，真密度为0.1
‑
0.6g/cc；空心玻璃微珠用量5
‑
18wt％，优选5
‑
14wt％，基于原料总量。
[0024]本专利技术所述的夜光聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤
[0025]a.粉末状聚丙烯树脂用研磨机研磨成粒径小于1mm；
[0026]b.任选地，将聚丙烯基体树脂在80℃～90℃下烘干2h～4h，蓄光型夜光粉50～60℃下烘干20h～24h，空心玻璃微珠在100～120℃下烘干4h～6h；
[0027]c.将蓄光型夜光粉和夜光粉分散剂加入高混机内混合2
‑
3min，然后加入粉末状均聚聚丙烯树脂、透明成核剂及酸中和剂、抗氧剂和空心玻璃微珠加入高混机混合3
‑
5min取出；优选地，高混机内壁与搅拌桨包覆聚氨酯弹性体，该聚氨酯弹性体硬度≥65(邵氏硬度/Shore D)；
[0028]d.将粒状均聚聚丙烯树脂与超高融指均聚聚丙烯通过主喂料加入平行双螺杆挤出机内，将混合后的粉末状均聚聚丙烯树脂、透明成核剂及酸中和剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种夜光聚丙烯复合材料，其特征在于，包含以下组分：a)聚丙烯基体树脂b)蓄光型夜光粉c)透明成核剂及酸中和剂d)夜光粉分散剂f)抗氧剂g)空心玻璃微珠。2.根据权利要求1所述的夜光聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯基体树脂为均聚聚丙烯树脂；优选地，所述均聚聚丙烯树脂为超高融指均聚聚丙烯、粒状均聚聚丙烯和粉末状均聚聚丙烯的混合物，优选超高融指均聚聚丙烯的熔融指数为90
‑
150g/10min，粉末状均聚聚丙烯熔融指数为10
‑
30g/10min，粒状均聚聚丙烯熔融指数为40
‑
70g/10min。3.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于，粉末状均聚聚丙烯与粒状均聚聚丙烯质量比为：1：1，粉末状和粒状均聚聚丙烯之和与超高融指均聚聚丙烯质量比为5:1～2:1；聚丙烯基体树脂用量为75
‑
89wt％，优选80～85wt％，基于原料总量。4.据权利要求2或3所述的复合材料，其特征在于，所述超高熔指均聚聚丙烯热变形温度≤110℃；粉末状均聚型聚丙烯粒径1mm～2mm。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的复合材料，其特征在于，所述蓄光型夜光粉选用稀土离子Eu
2+
、Dy3激发的铝酸盐类蓄光型夜光粉CaAl2O4、SrAl
14
O
25
、SrAl4O7、BaAl2O4中的一种或多种，优选夜光粉为Eu
2+
、Dy3激发的SrAl
14
O
25
；夜光粉粒径≤30μm，优选15～25μm；夜光粉用量为5
‑
15wt％，优选5
‑
10wt％，基于原料总量。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的复合材料，其特征在于，所述透明成核剂为山梨醇类透明成核剂、松香型透明成核剂或有机羧酸盐类透明成核剂；优选山梨醇类透明成核剂为三(3,4二甲基二苯亚甲基)山梨醇与二(对甲基二苯亚甲基)山梨醇复配，其中三(3,4二甲基二苯亚甲基)山梨醇和二(对甲基二苯亚甲基)山梨醇混合质量比为1:1～1:3，透明成核剂用量为0.05
‑
0.5wt％，优选0.3
‑
0.4wt％，基于原料总量；和/或，所述酸中和剂选自硬脂酸钙或水滑石中的任意一种或两种的组合，优选水滑石，用量为0.02％～0.1％，基于原料总量。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的复合材料，其特征在于，所述夜光粉分散剂为液体石蜡和二甲基硅油复配，液体石蜡和二甲基硅油质量比为1:1～1:3；液体石蜡和二甲基硅油混合物用量为0.1
‑
0.4wt％，优选0.1
‑
0.2wt％，基于原料总量；和/或，所述抗氧剂为受阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨峰，许广业，曲泽明，孙晓燏，
申请(专利权)人：万华化学宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：