本发明专利技术提供一种新型合成纸材料的组成及制备方法。由５０～８５％（重量百分比）聚烯烃共混物，１０％（重量百分比）无机矿物粉和５％～１２％（重量百分比）助剂组成并加入前述物料总重量计０．１～１％的抗氧剂先预混，再经双螺杆挤出机挤出造粒，制成高刚高韧基础树脂，其综合性能均优于普通ＰＰ合成纸材料，从而扩展了其应用范围。同时通过添加助剂（抗静电剂、抗菌剂、加香剂等），经熔融共混均匀分散到树脂基体中，可满足不同功能需求。该高性能ＰＳ和ＰＰ合金新型合成纸材料成型的纸张可广泛用于包装、高质量印刷品、标签、纸币、像纸、描图纸、快递信封、纸扇、雨伞等，可以节省大量森林资源、水资源，减轻污水处理压力和能源消耗。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于合成纸新材料
，具体涉及一种既改善了冲击性能、拉伸性能、弯曲性能、耐化学腐蚀性能、表面极性和表面硬度的新型PS/PP合成纸材料。
技术介绍
合成纸是以热塑性高聚物如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯.为主要原料，加入 一定的有机或无机微粒，通过不同的生产设备及加工工艺而制得不同类别的产品。合成纸分为PP合成纸、HDPE合成纸、PS合成纸、PVC合成纸、PET合成纸、ABS合成纸等。当今世界，特别是我国，由于森林资源渐少，纸张原料需求成为新的难题。合成纸生产 过程以聚丙烯及碳酸钙粉为主，不仅可解决原料问题，更主要的是这两种原料无污染性，在 制造过程中产生废料还可回收使用，如不使用也不污染空气。我国合成纸起步较晚,，市场开 拓不足，技术仍有待进一步完善。目前全年全国用量为3-4万吨，主要为进口，基本上为聚 丙烯合成纸。用作服装袋、手提袋、编织袋、胶版印刷、丝网印刷、广告喷绘、书本、印刷 商标等。其中广告喷绘用量占40%;印刷商标占15%;编织袋、胶版印刷、丝网印刷用量各 占10%;手提袋、服装袋用量占10%;书本用量占5%。合成纸具有成本低、强度优、印刷性 能好、耐水、耐油、耐药、不易老化等特性，在功能和用途上有着广阔的前景，适用于民、 商、工、军等各行各业。合成纸也存在以下缺点耐热久性差，挺度较低；吸水性、浸透性 均较差等缺点。PS树脂苯乙烯聚合物，分为通用聚苯乙烯(GPPS)和高冲聚苯乙烯HIPS。其中GPPS是苯 乙烯的均聚物，具有非常好的刚性、透明性、表面光泽性、着色性、几何稳定性、热稳定性、 电绝缘特性，且质轻坚硬、热容低、流动性好、易加工成型、能够抵抗水和稀释的无机酸。-HIPS是苯乙烯与丁二烯的接枝共聚物，含有6 8%的聚丁二烯橡胶，由于聚丁二烯是一种弹性体，它的引 入可以明显改善GPPS的韧性，但是橡胶的引入虽然冲击强度增加，但拉伸强度和弯曲强度一定程度下降。 针对PP收縮率大，导致制品尺寸稳定性差，容易产生翘曲变形、低温易脆断、模量低，耐热 性差及耐光、热老化性能差等缺点，将PS与PP进行共混，并达到同时改善PS的耐热性、力学 性能的目的。但是，由于PS与PP属热力学不相容体系，具有较高的界面张力，两相界面粘结 性差，因而进行简单的熔融共混所获得的材料不仅会导致两相界面粗糙，而且还会使冲击强 度变差，故尝试加入相容剂来对其进行改性。Cup taY. B. 等对PP与高分子量 PS的共混体系的研究表明，加入PS后，体系刚性增强。相容剂通常分为接枝聚合物、嵌段 共聚物、反应型及无机粉体等四种类型，如表l。表1 用于PP/ PS共混的相容剂类型品种主要特点接枝聚合性 PP-g-PS PP链段伸向共混物连续相的形态更有利于形成较厚的界面层iPP-b"iPS 在iPP/iPS共混中起到"偶联"和分散作用，增强了相结合力PE-g-PS 有效降低界面张力，用量增加使共混物结晶温度下降嵌段聚合性 SBS 形成界面层的同时又形成第三相分布在PP中，相容效果有所降低SEBS 低分子量共聚物容易渗透进PS相从而产生较强的结合力SEP 与共泡物的作用能量密度大，对减小分散相粒径的作用非常明显反应型增容 PP-g-AVM 反应性官能团与PS反应，增强了两聚合物之间的表面黏合力剂PP-g-MAH共混物DSC曲线上的两个玻璃转化点逐渐靠近最后达到完全互容无机粉末蒙脱土 PP和PS链段部分插入蒙脱土片层纳米结构中中，加强了混合，延迟了分散相_5§_二氧化硅S02先形成界面层，后又迁移回到PP相，相容性在混合初期较好，后期有'___所下降_注:SB，SBS—苯乙烯丁二烯嵌段共聚物；SEBS —苯乙烯乙烯丁烯嵌段共聚物；SEP —苯乙烯乙烯丙烯嵌段共聚物；PE-g-PS一聚丙烯与苯乙烯接枝共聚物PE-g-PS —聚乙烯与苯乙烯接枝共聚物iPP-b-iPS —等规聚丙烯与等规聚苯乙烯接枝共聚物；PP-g-AVM—聚丙烯与单官能团芳香乙烯基单体接枝共聚物；PP-g-MAH—聚丙烯与马来斷或马来酸酐)接枝共聚物。冯长根等.化工进展，2004，23(11) : 1179~1183.]对以上相容剂的相容效果总结如下SEBS<SBS<SEP以及SEBS〈PP-g-PP。沈勇等.塑料工业,2003，31(9):15-17，41]研究了SBS对PP/PS合金的形态结构与力学性能的影响发现SBS (质量分数为5%)相容效果明显。徐振明.天津沃津大学硕士论文，2000.9.1等采用熔融共混挤出工艺制备PS/PP合金，研究结果表明PS/PP不相容体系在一如SEBS相容剂后，能改善体系的相容性，PS相和PP相之间形成一界面层，改善合金的冲击和拉伸强度。游长江，席宋等.塑料工业,2003,31(8):16-18]研究了SEP对PS/PP力学性能的影响，结果表明苯乙烯-乙烯/丙烯二嵌段共聚物(SEP)是pp/ps合金的良好相容剂，对w(pp) : /w(ps)为20 : 80的合金的增容效果更好。另外，李青山(CN00126600)、日本专利公开156842/1诉8——等专利文献也公开了一些对PP/PS共混体系组合物的制备方法。对于PS/PP合金应用于合成纸未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对PP合成纸技术存在的问题，提供一种具有韧性好、强度高、刚性好、耐热性高、成型加工范围宽且成本较低的PS/PP合金材料，适用于利用挤出法生产合成纸的新型材料.本专利技术提供的高性能PS/PP合金材料，该合金材料的组成按重量百分比计如下PP 15~45%PS 40~70%无机粉填充 10%助剂 5~12%。其中还可以加入按上述物料总重量计0.1~1%抗氧剂，所用的抗氧剂可以为多元受阻酚型抗氧剂，其中所用的多元受阻酚型抗氧剂可选用1010。此外，针对纸张实际应用中可能存在问题，添加一定量的增粘剂、稳定剂等。本专利技术提供的高性能新型PS/PP合金材料是按上述配比将原料组分先进行预混，然后放入双螺杆挤出机中按常规工艺条件进行熔融共混挤出造粒即可。本专利技术与已有材料相比，具有以下优点-1、由于本专利技术提供的PS/PP合金材料中选用的聚乙烯和聚丙烯材料，在复合相容剂的作用下，相容性得到很大的改善，PP在PS基料中分散均匀，形成了短纤结构，见图1、 2，因而获得了优异的效果，得到了优于PP的断裂伸长率和缺口冲击，而且材料还具有高刚性，从而扩展了PP挤出成型合成纸的应用范围，见表中数据对比。表2 性能对比性能PPT30S本专利技术合金材料Izod缺口冲击强度(KJ/m2)37拉伸强度(MPa)3230断裂伸长率(％)30%40弯曲强度(MPa)3242弯曲模量(MPa)13002132熔指(g/10min, 220°C， 10KG)432、通过引入PS和极性单体接枝聚烯烃，大幅提高PP的表面极性、降低PP的表面能，尺寸稳定，使PS/PP塑料纸有良好的印刷性和书写性(可采用平版、凸版、凹版、胶版、丝网、柔性版(苯胺)等印刷方法及溶剂性油墨，也可用铅笔、圆珠笔直接书写)，为客户节省加工工序。3、 产品制造和使用过程中不会产生环境污染，可以为国家节省大量森林资源、水资源，减轻污水处理压力，减轻能源消耗。4、 本专利技术所提供的PS/PP合金材料，通过添本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高性能ＰＳ／ＰＰ新型合成纸材料，该合金材料的组成按重量百分比计如下： ＰＰ １５～４５％ ＰＳ ４０～７０％ 无机粉填充 １０％ 助剂 ５～１２％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：龙翰，杨燕，
申请(专利权)人：绵阳长鑫新材料发展有限公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]
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