聚丙烯复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。该聚丙烯复合材料，按重量百分比包括以下配方组分：聚丙烯58.48～91.4%，偶联剂0.1～0.3%，苯乙烯类热塑性弹性体3～15%，有机过氧化物0.1～0.3%，增强剂5～25%，润滑剂0.2～0.6%，抗氧剂0.2～0.32%。上述聚丙烯复合材料，通过同时添加苯乙烯类热塑性弹性体和有机过氧化物改善了材料的韧性和流动性。此外，添加适量的增强剂还可以提高强度等机械力学性能。本发明专利技术提供的聚丙烯复合材料兼具高强度、高韧性和高流动性。其制备方法简单，条件易控，生产成本低，对设备要求低，适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于高分子材料
，尤其涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
聚丙烯(PP)是通用塑料中使用最广泛的一种，对其进行改性的方法多样，包括矿物增强改性、玻纤增强改性、阻燃改性、高光聚丙烯等等，得到的产品较全面。目前，市政排水用的检查井就是以聚丙烯为主体材料。检查井是用在建筑小区(居住区、公共建筑区、厂区等)范围内埋地塑料排水管道外径不大于800_、埋设深度不大于6m，一般设在排水管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处等，为了便于定期检查、清洁和疏通或下井操作的检查用的塑料一体注塑而成或者砖砌成的井状构筑物。其中，塑料一体注塑检查井是指构成检查井的主要井座部分采用一次性注塑成型，根据接管数和角度不同有起始井座、直通井座、45度弯头井座、三通井座、四通井座等，为了适应各种排水状况，塑料检查井同时配套有变径接头、汇流接头、井筒多接头等与之配套的塑料一体注塑成型配件，以保障整个排水系统的流畅和密封性。因此，上述应用要求聚丙烯材料具有高强度、高韧性和高流动性。同时，市政排水用塑料检查井的行业标准如CJ/T326-2010，其中要求井体材料以树脂为主，允许掺入为提高井体材料使用性能和加工性能的增强材料和添加剂，但树脂含量(质量分数)应在80%以上，增强材料和添加剂应均匀分散。目前，在提高聚丙烯材料的韧性方面，主要从P0E、EPDM、PE等与PP相容性较好的常规选材着手考虑，但是增韧效果有限，反而降低了 PP复合材料的力学强度，即刚性；在提高流 动性方面，主要从筛选高流动PP为主要方向，但是可选材料有限，并且成本较高。现有的聚丙烯复合材料很难同时满足高强度、高韧性和高流动性这三方面的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，通过同时添加苯乙烯类热塑性弹性体和有机过氧化物，提供一种兼具高强度、高韧性和高流动性的聚丙烯复合材料。本专利技术的另一目的在于提供一种工艺简单，条件易控，生产成本低的聚丙烯复合材料的制备方法。本专利技术的又一目的在于提供上述聚丙烯复合材料的应用。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下:一种聚丙烯复合材料，按重量百分比包括以下配方组分:聚丙烯58.48~91.4%偶联剂0.1~0.3%苯乙烯类热塑性弹性体 3~15%有机过氧化物0.1~0.3%增强剂5~25%润滑剂0.2~0.6%抗氧剂0.2~0.32%。`以及，一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤:按照上述的聚丙烯复合材料的配方组分分别称取各组分，将所述各组分混合得到混合物；将所述混合物熔融挤出、造粒。以及，上述聚丙烯复合材料在排水用塑料检查井、排水管道、排水管道接头中的应用。上述聚丙烯复合材料通过同时添加苯乙烯类热塑性弹性体和有机过氧化物改善了材料的韧性和流动性。其中，苯乙烯类热塑性弹性体作为增韧剂可以提高材料的韧性，有机过氧化物作为流动性改善助剂可以提高聚丙烯复合物的流动性，并且两者起到协效作用共同作用于聚丙烯复合物，具体地，单独使用苯乙烯热塑性弹性体增韧时，将导致PP材料的流动性降低，而添加有机过氧化物可以改善这一点。有机过氧化物通过降低PP材料的分子量从而明显提高流动性，而对苯乙烯类热塑性弹性体无明显不良影响，因此苯乙烯类热塑性弹性体仍然可以发挥增韧作用，通过局部包覆PP材料，提高材料的韧性。因此，通过同时添加苯乙烯类热塑性弹性体和有机过氧化物，最终使聚丙烯复合材料的韧性与流动性达到平衡。此外，添加适量的增强剂还可以提高强度等机械力学性能。因此，本专利技术提供的聚丙烯复合材料兼具高强度、高韧性和高流动性。上述聚丙烯复合材料制备方法只需按配方将各组分混合，经熔融挤出、造粒后即可得到产品，其制备方法简单，条件易控，生产成本低，对设备要求低，适于工业化生产。【具体实施方式】为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种兼具高强度、高韧性和高流动性的聚丙烯复合材料。该聚丙烯复合材料，按重量百分比包括以下配方组分:聚丙烯58.48~91.4%偶联剂0.1~0.3%苯乙烯类热塑性弹性体3~15%有机过氧化物0.1~0.3%增强剂5~25%润滑剂0.2~0.6%抗氧剂0.2~0.32%。具体地，上述聚丙烯的悬臂梁缺口冲击强度优选为550-600J/M (依照ASTMD256标准，样条厚度3.2mm)，熔融指数优选为3-5g/10min (依照ASTM D-1238标准，采取2300C /2.16KG条件)。在具体实施例中，上述聚丙烯可以是中石化的EPS30R、台化的K8802中的至少一种。当然并不限于上述厂家和牌号的产品。上述偶联剂优选为硅烷类偶联剂。在进一步优选实施例中，上述硅烷类偶联剂可以是Y-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、Y- (2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)中的至少一种。上述硅烷偶联剂可以明显提高各组分界面结合力，进而提高力学性能。苯乙烯类热塑性 弹性体，在室温下是以在单一高聚物的链内或由组成材料而形成的相互贯穿的基体内存在软硬链段(或相)为特征的。例如，在苯乙烯/丁二烯/苯乙烯热塑性弹性体链中，软相就是橡胶态的丁二烯中心链段，硬相是结晶态的苯乙烯两端链段。在具体实施例中，上述苯乙烯类热塑性弹性体可以是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)中的至少一种。该苯乙烯类热塑性弹性体作为增韧剂可以提高聚丙烯复合材料的抗冲击性能。上述有机过氧化物是指过氧化氢中的氢原子被烷基、酰基、芳香基等有机基团置换而形成的过氧化物。在具体实施例中，上述有机过氧化物可以是过氧化二异丙苯。过氧化二异丙苯的相对分子量优选为260-280，进一步优选为270。过氧化二异丙苯的相对密度优选为1.08-1.085，进一步优选为1.082。过氧化二异丙苯的活性氧含量优选为5.92%(纯度100%)。添加一定量的有机过氧化物可以适当地降低聚丙烯的分子量，从而提高聚丙烯复合物的流动性。并且，上述苯乙烯类热塑性弹性体和有机过氧化物两者可起到协效作用共同作用于聚丙烯复合物，具体地，单独使用苯乙烯热塑性弹性体增韧时，将导致PP材料的流动性降低，而添加有机过氧化物可以改善这一点。有机过氧化物通过降低PP材料的分子量从而明显提高流动性，而对苯乙烯类热塑性弹性体无明显不良影响，因此苯乙烯类热塑性弹性体仍然可以发挥增韧作用，通过局部包覆PP材料，提高材料的韧性。因此，通过同时添加苯乙烯类热塑性弹性体和有机过氧化物，最终使聚丙烯复合材料的韧性与流动性达到平衡。上述增强剂优选滑石粉。在优选实施例中，上述滑石粉的目数为2000-3000。在另一优选实施例中，上述滑石粉为经硅烷偶联剂活性处理的滑石粉。在进一步优选实施例中，上述滑石粉为目数为2000-3000经硅烷偶联剂活性处理的滑石粉。上述增强剂可以改善PP的加工流动性和强度等机械力学性能。专利技术人经实验研究发现，当只添加苯乙烯类热塑性弹性体作为增韧剂时可以明显提高PP的韧性和耐寒性，然而流动性明显降低；当只添加上述增强剂时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚丙烯复合材料，按重量百分比包括以下配方组分：FDA0000418303120000011.jpg

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯复合材料，按重量百分比包括以下配方组分:聚丙烯 58.48~91.4%偶联剂0.1~0.3%苯乙烯类热塑性弹性体3~15%有机过氧化物0.1-0.3%增强剂5~25%润滑剂0.2~0.6%抗氧剂0.2-0.32%。2.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述有机过氧化物为过氧化二异丙苯。3.如权利要求1或2所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述苯乙烯类热塑性弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。4.如权利要求1或2所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述增强剂为经硅烷偶联剂活性处理的滑石粉。5.如权利要求1或2所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷类偶联剂。6.如权利要求5所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述硅烷类偶联剂为Y-氨丙基二乙氧基硅烷、...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐东，张博，徐永，
申请(专利权)人：深圳市科聚新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：