一种低收缩率低线性膨胀系数聚丙烯材料及其制备方法技术

技术编号：40559798 阅读：7 留言：0更新日期：2024-03-05 19:22

本发明专利技术公开了一种低收缩率低线性膨胀系数聚丙烯材料及其制备方法，由包括以下重量份的原料制得：聚丙烯：50%～70%，滑石粉：20%～40%，增韧剂：3%～15%，短玻纤：5%～20%，硅烷偶联剂：0.2%～1.0%，相容剂：0.5%～5%，抗氧剂：0.1%～1%，炭黑：0.3%～2%；滑石粉和短玻纤的质量比为（2～4）:1。本发明专利技术改性的聚丙烯材料的收缩率最低可以达到0.4%（流动方向），线性膨胀系数达到45μm/m*℃（流动方向），同时避免了发生浮纤和翘曲等问题，外观良好。该方法操作简单，成本低，便于工业化生产。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚丙烯改性，具体涉及一种低收缩率低线性膨胀系数聚丙烯材料及其制备方法。

技术介绍

1、随着国家对汽车能耗提出越来越高的要求，汽车减重是汽车行业是应对节能减耗的一个重要的措施。而聚丙烯密度低、易加工、力学性能好、性价比高等众多优点，在汽车行业受到越来越多的倾赖。但是聚丙烯材料也存在收缩率大，容易受到温度变化的影响，导致制件装不上车或者装车后出现尺寸不匹配导致的异响问题。

2、目前针对聚丙烯的收缩率和线性膨胀系数问题的主要改进方法是添加滑石粉、云母、硅灰石、玻璃纤维、弹性体等。加入长径比比较大的填充材料可以有效降低材料的收缩率和线性膨胀系数，但这样会出现制件翘曲和外观问题。加入长径比短的材料则会出现对材料收缩率和线性系数改进有限的缺点。

3、专利文献cn113024953b公开一种低收缩率低线性膨胀系数改性聚丙烯材料及其制备方法，主要通过对多壁碳纳米管进行改性，依靠改性多壁碳纳米管在高温下发生交联反应，从而抑制聚丙烯的结晶过程，达到低收缩率和低线性膨胀系数的目的。但该方法涉及多个步骤的化学反应，同时成本比较昂贵，因此不具备大规模生产的前景。

4、专利文献cn201811614238.8公开了一种高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法，通过引入高长径比(径厚比)的晶须、云母、纳米蒙脱土来改善收缩率和线性膨胀系数，但未解决随之而来的翘曲问题。

5、因此急需找到一种既能解决聚丙烯的低收缩率和低线性膨胀系数，又能解决制件翘曲和外观问题，同时适合大规模生产的方法。

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技术实现思路

1、本专利技术的目的提供一种改性聚丙烯材料，解决改性聚丙烯高收缩率和高线性膨胀系数的问题。通过将聚丙烯材料微交联，同时在体系中添加一定比例的滑石粉和玻璃纤维之间的协同作用来达到低收缩率和低线性膨胀系数的目的。

2、本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：

3、本专利技术的一种低收缩率低线性膨胀系数聚丙烯材料，其特征在于，由包括以下重量份的原料制得：

4、聚丙烯：50％～70％，

5、滑石粉：20％～40％，

6、增韧剂：3％～15％，

7、短玻纤：5％～20％，

8、硅烷偶联剂：0.2％～1.0％，

9、相容剂：0.5％～5％，

10、抗氧剂：0.1％～1％，

11、炭黑：0.3％～2％；

12、所述滑石粉和短玻纤的质量比为(2～4):1，高于4:1则聚丙烯材料的收缩率和线性膨胀系数降低不明显，但低于2:1则聚丙烯材料会出现严重浮纤和翘曲等问题；

13、所述聚丙烯为共聚聚丙烯，熔指10～50g/10min(230℃/2.16kg)；

14、所述滑石粉的粒径为1250～10000目，例如1250目、2000目、3000目、5000目、10000目中的一种；

15、所述增韧剂为乙烯辛烯共聚物或乙烯丁烯共聚物中的一种或者两种；

16、所述短玻纤为长度9～15μm的玻璃纤维；

17、所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲基硅烷和/或乙烯基三乙基硅烷；

18、所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐，其中马来酸酐的接枝率为0.8％～1.5％；

19、所述抗氧剂为抗氧剂1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)，抗氧剂168(亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯)，抗氧剂3114(1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸)，dltp(硫代二丙酸双月桂酯)中的一种或者几种混合物。

20、本专利技术的一种低收缩率低线性膨胀系数聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将搅拌混合釜加热到130～155℃，再加入所述聚丙烯和偶联剂并搅拌均匀，然后加入所述滑石粉、增韧剂、短玻纤、相容剂、抗氧剂和炭黑，混合均匀；(2)将混合料加入双螺杆挤出机中，经熔融、共混、挤出、冷却、造粒，得到所述聚丙烯材料。

21、与现有技术相比，本专利技术具有如下优势：

22、本专利技术改性的聚丙烯材料的收缩率最低可以达到0.4％(流动方向)，线性膨胀系数达到45μm/m*℃(流动方向)，同时避免了发生浮纤和翘曲等问题，外观良好。该方法操作简单，成本低，便于工业化生产。

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【技术保护点】

1.一种低收缩率低线性膨胀系数聚丙烯材料，其特征在于，由包括以下重量份的原料制得：

2.根据权利要求1所述的低收缩率低线性膨胀系数聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯为共聚聚丙烯，熔指10～50g/10min（230℃/2.16kg）。

3.根据权利要求1所述的低收缩率低线性膨胀系数聚丙烯材料，其特征在于，所述滑石粉的粒径为1250～10000目；所述增韧剂为乙烯辛烯共聚物或乙烯丁烯共聚物中的一种或者两种。

4.根据权利要求1所述的低收缩率低线性膨胀系数聚丙烯材料，其特征在于，所述短玻纤为长度9～15μm的玻璃纤维；所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲基硅烷和/或乙烯基三乙基硅烷。

5.根据权利要求1所述的低收缩率低线性膨胀系数聚丙烯材料，其特征在于，所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐，其中马来酸酐的接枝率为0.8%～1.5%；所述抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂168，抗氧剂3114，DLTP中的一种或者几种混合物。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的低收缩率低线性膨胀系数聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将搅拌混

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【技术特征摘要】

1.一种低收缩率低线性膨胀系数聚丙烯材料，其特征在于，由包括以下重量份的原料制得：

2.根据权利要求1所述的低收缩率低线性膨胀系数聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯为共聚聚丙烯，熔指10～50g/10min（230℃/2.16kg）。

4.根据权利要求1所述的低收缩率低线性膨胀系数聚丙烯材料，其特征在于，所述短玻纤为长度9～15μm的玻璃纤维；所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲基硅烷和/或乙烯基三乙基...

【专利技术属性】
技术研发人员：于志远，沈岳新，王海华，王吉祥，
申请(专利权)人：中广核俊尔上海新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：

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