一种改性聚丙烯复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种改性聚丙烯复合材料，属于高分子材料改性技术领域；本发明专利技术提供的改性聚丙烯复合材料包括如下重量份的组分：聚丙烯树脂60

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚丙烯复合材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于高分子材料改性
，尤其涉及一种改性聚丙烯复合材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯(PP)以其弯折强、耐化学性好、密度低、机械性能佳等使其在包装、电子电器、家居、建材、纺织等领域广泛应用。但是纯聚丙烯刚性较低、耐热性不足、耐冲击性能差、成型收缩率大。因此，为提升聚丙烯的应用效果以及降低翘曲度，目前主要有以下几种方法：(1)添加部分矿粉作为增强材料，在降低聚丙烯复合材料成型收缩率的同时改善材料的翘曲性，但是此种方法会使得材料的综合力学性能大幅下降，并且导致产品的外观较差；(2)选择特定扁平玻纤作为增强材料，扁平玻纤在抗翘曲方面较好，但是扁平玻纤价格昂贵，导致成本偏高，不利于实际大量生产。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种低翘曲、美学外观、力学性能优异的改性聚丙烯复合材料及其制备方法与应用。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种改性聚丙烯复合材料，包括如下重量份的组分：聚丙烯树脂60
‑
85份、胶原增强纤维5
‑
30份、聚硅氧烷0.27
‑
1.4份、相容剂2
‑
5份；其中胶原增强纤维和聚硅氧烷的质量比为胶原增强纤维：聚硅氧烷＝(8
‑
20)：0.55；所述聚丙烯树脂在230℃/2.16kg下的熔体流动速率为6.5
‑
60g/10min；所述胶原增强纤维的平均细度为1
‑
3mm。
[0005]本专利技术提供的一种改性聚丙烯复合材料在聚丙烯树脂中添加合适质量份且具有一定质量比关系的胶原增强纤维和聚硅氧烷，并且限定了聚丙烯的熔体流动速率和胶原增强纤维的平均细度，其中聚硅氧烷的存在可以帮助改善胶原增强纤维在聚丙烯基体中分散不均匀的缺陷，同时添加的胶原增强纤维是一种有机蛋白改性合成的增强性纤维，其主要成分为纤维素，是一种环保的可降解纤维，在上述两者的配合下，得到的改性聚丙烯复合材料具有低翘曲的特点，并且得到的复合材料还具有仿植绒的效果，能够达到美学外观的优势。
[0006]作为本专利技术所述改性聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述改性聚丙烯复合材料包括如下重量份的组分：聚丙烯树脂60
‑
75份、胶原增强纤维18
‑
30份、聚硅氧烷0.7
‑
1.4份、相容剂2
‑
5份；其中胶原增强纤维和聚硅氧烷的质量比为胶原增强纤维：聚硅氧烷＝(13
‑
18)：0.55。
[0007]专利技术人通过研究发现，当组分的添加份数在上述质量份范围内时，得到的复合材料的具有更低的翘曲度。
[0008]作为本专利技术所述改性聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述聚丙烯树脂为共聚聚丙烯或均聚聚丙烯。
[0009]其中，聚丙烯树脂的熔体流动速率的测试方法是根据ISO 1133
‑
1:2011测试标准测试。
[0010]作为本专利技术所述改性聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述胶原增强纤维的平均细度为1.5
‑
2mm。
[0011]当进一步优选胶原增强纤维的平均细度为1.5
‑
2mm时，得到的复合材料的翘曲度更低。
[0012]作为本专利技术所述改性聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述聚硅氧烷以聚硅氧烷母粒的形式加入，所述聚硅氧烷母粒的聚硅氧烷含量为55
‑
70％，载体为低密度聚乙烯，所述低密度聚乙烯在230℃/2.16kg下的熔融指数为4g/10min。
[0013]作为本专利技术所述改性聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述相容剂包括马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯中的任意一种。
[0014]作为本专利技术所述改性聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述改性聚丙烯复合材料还包括0.2
‑
3份助剂。
[0015]作为本专利技术所述改性聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述助剂包括抗氧剂、润滑剂中的至少一种。
[0016]优选地，在所述改性聚丙烯复合材料中，抗氧剂的添加质量份为0.1
‑
1份，润滑剂的添加质量份为0.1
‑
2份。
[0017]优选地，所述润滑剂包括亚乙基双硬脂酰胺、芥酸酰胺中的任意一种。
[0018]优选地，所述润滑剂包括亚乙基双硬脂酰胺。
[0019]优选地，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂；所述主抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂，所述辅助抗氧剂包括亚磷酸酯。
[0020]另外，本专利技术还提供了一种所述改性聚丙烯复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0021](1)将干燥后的胶原增强纤维、聚硅氧烷、一部分聚丙烯树脂和润滑剂经低混机混合20
‑
30分钟，得预混料；
[0022](2)将预混料、另一部分聚丙烯树脂、相容剂和抗氧剂经高混机混合5
‑
10分钟，转速为400
‑
600rpm；混合均匀后挤出造粒，得改性聚丙烯复合材料。
[0023]作为本专利技术所述制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中，采用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出机的温度170
‑
190℃。
[0024]作为本专利技术所述制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中，干燥的方式是将胶原增强纤维放置于鼓风干燥箱中于80
‑
100℃下干燥8
‑
12小时。
[0025]另外，本专利技术还提供了一种所述改性聚丙烯复合材料在制备家电和玩具上的应用。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0027]本专利技术提供的改性聚丙烯复合材料在聚丙烯树脂中添加合适质量份且具有一定质量比关系的胶原增强纤维和聚硅氧烷，并且限定了聚丙烯树脂的熔体流动速率和胶原增强纤维的平均细度，通过聚硅氧烷帮助胶原增强纤维在聚丙烯树脂中良好分散，使得到的改性聚丙烯复合材料具有低翘曲的特点；同时，由于胶原增强纤维具有密度低、仿植绒效果，填充后对聚丙烯树脂的性能影响较小，并且可以改善复合材料的外观，赋予聚丙烯复合
材料天然色彩，表现出仿植绒的效果，能够达到美学外观的优势；另外，由于本专利技术添加的是胶原增强纤维与聚丙烯树脂进行复合，胶原增强纤维是一种环保材料，因此得到的复合材料符合生物概念，符合“碳中和”趋势；同时本专利技术提供的制备方法简单，易于实际生产。
具体实施方式
[0028]为更好的说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0029]本专利技术所采用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本领域常规试剂、方法和设备。
[0030]以下实施例和对比例中采用的原料如下：
[0031]聚丙烯树脂A：熔体流动速率28g/10min，EP548R，中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性聚丙烯复合材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：聚丙烯树脂60
‑
85份、胶原增强纤维8
‑
30份、聚硅氧烷0.27
‑
1.4份、相容剂2
‑
5份；其中胶原增强纤维和聚硅氧烷的质量比为胶原增强纤维：聚硅氧烷＝(8
‑
20)：0.55；所述聚丙烯树脂在230℃/2.16kg下的熔体流动速率为6.5
‑
60g/10min；所述胶原增强纤维的平均细度为1
‑
3mm。2.根据权利要求1所述的改性聚丙烯复合材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：聚丙烯树脂60
‑
75份、胶原增强纤维18
‑
30份、聚硅氧烷0.7
‑
1.4份、相容剂2
‑
5份；其中胶原增强纤维和聚硅氧烷的质量比为胶原增强纤维：聚硅氧烷＝(13
‑
18)：0.55。3.根据权利要求1所述的改性聚丙烯复合材料，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐冲，陈平绪，叶南飚，付锦峰，陆湛泉，胡志华，汪海，李诚，罗鹏，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：