一种聚丙烯组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种聚丙烯组合物及其制备方法和应用，组分包括：聚丙烯树脂、对甲苯胺、相容剂、聚乙烯、植物纤维素、抗氧剂、耐候剂。本发明专利技术的聚丙烯组合物可以多次加工，多次加工的性能也能得到很好的保持。能也能得到很好的保持。

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于通用塑料领域，特别涉及一种聚丙烯组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，植物纤维因其资源丰富，价格低廉，密度低等优点作为增强材料的潜在优势越来越引起人们的注意，并且模量和拉伸强度与无机纤维和滑石粉增强材料也相近。而它最突出的优点是具有生物降解性和可再生性，来源广，这是其它任何增强材料无法比拟的。从结构上说，植物纤维构成的基本单元纤维素，半纤维素和木质素三部分。这些物质都含有大量的羟基，羟基可形成分子内氢键或分子间氢键。开发植物纤维作为增强材料在环境保护和资源保护方面都有重要的意义。植物纤维热塑性塑料复合材料可应用于汽车工业、室内装饰材料及日常生活等领域，如可作为汽车车门内衬板、工具箱等的材料，也可以制作地板、护墙板、门窗等型材。植物纤维结构与其它无机纤维和有机纤维有很大的不同。80年代以后，人们开始着手对植物纤维/热塑性塑料复合材料进行研究，这方面尤以印度、日本、欧美等国最为活跃。许多学者对聚丙烯和木纤维复合材料作了大量的研究，尝试用偶联剂、分散剂等其它方法来改善聚丙烯与木纤维的相容性，得到了较好的实验结果。
[0003]与玻纤增强聚丙烯相比，天然纤维增强聚丙烯材料的强度还是偏低，且存在二次加工后材料的简支梁缺口冲击，弯曲模量，熔体流动速率等性能保持率低，大幅下降的技术缺陷。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种提高二次加工性能的植物纤维增强聚丙烯组合物及其制备方法和应用。
[0005]本专利技术的一种聚丙烯组合物，按重量份数，组分包括：
[0006][0007]其中聚丙烯树脂的结晶度为35％
‑
50％。测试方法按照ASTM D3418
‑
08。
[0008]聚丙烯树脂的结晶度过低，材料刚性下降；结晶度过高，PP与植物纤维的相容性难以得到改善。
[0009]优选地，所述聚丙烯树脂的结晶度为40
‑
47％。
[0010]优选地，所述相容剂为聚丙烯与不饱和酸或酸酐接枝的聚合物，相容剂中的聚丙烯无结晶度限定。
[0011]优选地，所述聚丙烯与不饱和酸接枝的聚合物为：丙烯酸接枝聚丙烯或者十一烯酸接枝聚丙烯；聚丙烯与不饱和酸酐接枝的聚合物为：马来酸酐接枝聚丙烯或者衣康酸酐接枝聚丙烯。
[0012]优选地，所述植物纤维为红松纤维、松木纤维、麦粉纤维、椰丝纤维、黄麻纤维中的一种或几种。
[0013]优选地，所述抗氧剂为有机亚磷酸酯、烷基化的一元酚或者多元酚、多元酚和二烯的烷基化反应产物、对甲酚或者二环戊二烯的丁基化反应产物、烷基化的氢醌类、羟基化的硫代二苯基醚类、亚烷基
‑
双酚、苄基化合物、多元醇酯类抗氧剂中的一种或多种。
[0014]优选地，所述抗氧剂为抗氧剂412S、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或多种。
[0015]优选地，所述耐候剂为二苯甲酮类紫外线吸收剂(UV
‑
531、UV
‑
214)、苯并三唑类紫外线吸收剂(UV326、UV327)、受阻胺类光稳定剂(3808PP5、UV3529)中的一种或几种。
[0016]所述聚乙烯和植物纤维以母粒的形式加入。
[0017]优选地，按重量份数，组分包括：
[0018][0019]本专利技术的一种所述聚丙烯组合物的制备方法，包括：
[0020](1)将聚乙烯、植物纤维混合，以200r/min的速度预混合3
‑
5min后，得到预混物，将预混物投入到双螺杆挤出机中，进行熔融共混并挤出造粒，在80
‑
120℃下烘干，制备得到植物纤维母粒；
[0021](2)按配比将聚丙烯树脂、对甲苯胺、相容剂、植物纤维母粒、抗氧剂、耐候剂混合，得到的预混物投入到挤出机中，进行熔融共混并挤出造粒，得到聚丙烯组合物。
[0022]所述步骤(1)中双螺杆挤出温度为120
‑
230℃。
[0023]进一步所述步骤(1)中双螺杆挤出机各段的加工温度为：一区150℃，二区170℃，三区200℃，四区200℃，五区200℃，六区200℃，七区200℃，八区200℃，九区190℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为300r/min。
[0024]所述步骤(2)熔融挤出温度为170
‑
240℃。
[0025]本专利技术的一种所述聚丙烯组合物在车辆制件中的应用，如汽车仪表板。
[0026]有益效果
[0027]本专利技术聚丙烯组合物，添加了对甲苯胺后，由于对甲苯胺是小分子，活性高，容易
与纤维素产生氢键，从而破坏了植物纤维中纤维素的分子内氢键，提高了对甲苯胺与植物纤维中纤维素的氢键含量，促进了植物纤维在材料中的分散，提高了材料的刚性，因为氢键是可逆的，使得材料的二次加工性能得到了很大的提高。同时，聚丙烯树脂的结晶度过低，材料刚性不足；结晶度过高，对甲苯胺难以在树脂中很好的分散，因此也难以形成较多的氢键，选择具有一定结晶度的聚丙烯树脂，才能更加有效地实现氢键作用，实现材料性能提升和稳定性的最大化。
[0028]本专利技术的聚丙烯组合物可以多次加工，多次加工的性能也能得到很好的保持。
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0030]一、原料来源
[0031]聚丙烯树脂
‑
1：BX3800，购自SK公司，结晶度42.3％；
[0032]聚丙烯树脂
‑
2：型号M1200HS，购自上海石化，结晶度49.8％；
[0033]聚丙烯树脂
‑
3：型号7033N，购自埃克森美孚，结晶度35.9％；
[0034]聚丙烯树脂
‑
4：型号K9017，购自燕山石化，结晶度32.9％；
[0035]聚丙烯树脂
‑
5：型号1124，购自台湾石化，结晶度52％；
[0036]对甲苯胺：CAS号106
‑
49
‑
0，购自麦克林公司；
[0037]相容剂：马来酸酐接枝聚丙烯，型号CA100，购自阿科玛公司；
[0038]植物纤维
‑
1：黄麻纤维，HM，山东云鼎新材料有限公司；
[0039]植物纤维
‑
2：红松纤维，HS，山东云鼎新材料有限公司；
[0040]植物纤维
‑
3：麦粉纤维，MF，山东云鼎新材料有限公司；
[0041]玻璃纤维：型号ECS13
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯组合物，其特征在于，按重量份数，组分包括：其中聚丙烯树脂的结晶度为35％
‑
50％。2.根据权利要求1所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯树脂的结晶度为40
‑
47％。3.根据权利要求1所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述相容剂为聚丙烯与不饱和酸或酸酐接枝的聚合物。4.根据权利要求1所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述植物纤维为红松纤维、松木纤维、麦粉纤维、椰丝纤维、黄麻纤维中的一种或几种。5.根据权利要求1所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述抗氧剂为有机亚磷酸酯、烷基化的一元酚或者多元酚、多元酚和二烯的烷基化反应产物、对甲酚或者二环戊二烯的丁基化反应产物、烷基化的氢醌类、羟基化的硫代二苯基醚类、亚烷基
‑
双酚、苄基化合物、多元醇酯类抗氧剂中的一种或多种。6.根据权利要求1所述聚丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢先博，吴鹏，黄河生，
申请(专利权)人：上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：