[發明專利]一種應用于快速成型部件的填充聚丙烯復合材料

無效

• 申請號: 201310024331.4
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103059417A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 翁永華;汪理文;丁賢麟
• 申請（專利權）人: 蘇州潤佳工程塑料股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08L23/08;C08L23/16;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/34;C08K3/26;C08J3/22;B29C47/92
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種高分子材料，更具體地，涉及一種聚丙烯復合材料。

背景技術

聚丙烯（PP）是塑料產業中發展得最為迅速的的品種之一。它具有力學性能好、比重輕、無毒、耐腐蝕、易加工等優點，而且原料易得、價格低廉，因而在家電、汽車以及包裝等領域得到了廣泛的應用。目前改性聚丙烯材料市場競爭激烈，許多研究者通過提高生產效率的方式提高競爭力，即提高材料的注塑成型速率。但是目前這方面的報道并不是很多，有些報道公開了高光澤快速成型聚丙烯及其制備方法，它是通過添加成核劑來提高成型速率；中國石油化工股份有限公司齊魯分公司，于2008年在《合成樹脂與塑料》雜志報道了快速成型耐翹曲PP樹脂，它也是通過添加成核劑來提高成型速率。它們都是通過PP中加入成核劑可以產生大量異相晶核,使球晶細化,提高PP結晶的溫度,同時加快結晶的速度，從而提高成型速率。雖然加入成核劑使結晶溫度和半結晶時間提高，使材料結晶更為均勻，在相同的冷卻時間下零件定型更好，零件和檢具間隙有50%以上得到改善，但是成核劑的加入使材料收縮率變大，產品在一個SPC點約小了0.6mm左右，并且容易形變。另外高分子材料的粘彈性造成注射速度越快，材料流動穩定性越差，在注塑汽車保險杠、儀表板、門板等大型制件時，容易出現一種外觀缺陷虎皮紋。

發明內容

針對現有技術中的上述缺陷，本發明提供了一種應用于快速成型部件的填充聚丙烯復合材料及其制備方法。本發明采用添加一種改性的納米填料，利用它本身的優點及在聚丙烯材料中良好的分散性和相容性，一方面在降低了材料的收縮率，提高了材料的尺寸穩定性，一方面提高了材料與填料的相容性，降低了虎皮紋現象產生，從而制備出一種應用于快速成型部件的填充聚丙烯復合材料，且本發明所提出的一種快速成型部件的填充聚丙烯復合材料的制備方法具有工藝簡單、成本低的優點。

本發明包括以下內容：

一種應用于快速成型部件的填充聚丙烯復合材料，按重量分數計，包括60-88份的聚丙烯，1-25份的增韌劑，10-30份的礦粉填料，1-5份的改性納米填料母粒，0.3-0.5份的成核劑，0.1-1.0份的熱穩定劑DSTP，0.1-1.0份的抗氧劑1010,0.1-0.5份的抗氧劑168。?

優選的，制備所述改性納米填料母粒的方法，包括以下步驟：

（1）在溶液中，將用十八烷基銨鹽有機化的納米填料與馬來酸酐和少量輔助溶脹劑進行溶脹；

（2）溶脹后的有機納米填料再與粉狀的高流動性聚丙烯和適量引發劑在混煉機中進行熔融反應，使得納米填料與接枝聚丙烯充分分散和接觸，得到一種聚丙烯/納米填料接枝插層共混物，即為改性納米填料母粒。

優選的，所述聚丙烯為不同流動性的均聚和共聚聚丙烯混合體。

優選的，所述增韌劑為POE或EPDM橡膠彈性體。

優選的，所述礦粉填料為普通礦粉，其莫氏硬度小于3，所述普通礦粉為滑石粉、碳酸鈣、高嶺土、膨潤土中的任一種。

優選的，所述成核劑為β晶型成核劑Y-619。

優選的，制備所述改性納米填料母粒所用的聚丙烯為粉狀的高流動性聚丙烯，所述高流動性聚丙烯的熔體流動速率為80g/10min。

?優選的，所述納米填料母粒的納米填料為層狀結構填料，所述層狀結構填料為硅酸鹽類礦粉，所述硅酸鹽類礦粉為蒙脫土、水輝石、海泡石、云母、滑石、綠土、高嶺土、石墨、金屬氧化物、金屬二硫化物中任一種。

優選的，所述金屬氧化物為Mo0₂或V₂0₅，所述金屬二硫化物為TiS₂或MoS₂。

一種應用于快速成型部件的填充聚丙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）改性納米填料母粒的制備：將十八烷基銨鹽有機化的納米填料在溶液中與馬來酸酐和少量輔助溶脹劑進行溶脹；溶脹后的有機納米填料再與粉狀的高流動性聚丙烯和適量引發劑在混煉機中進行熔融反應，使得納米填料與接枝聚丙烯充分分散和接觸，得到一種聚丙烯/納米填料接枝插層共混物，即為改性納米填料母粒；

（2）按重量配比稱取原料；

（3）將聚丙烯、改性的納米填料、增韌劑、熱穩定劑DSTP、抗氧劑1010、抗氧劑168在高速混合器中干混3－5分鐘；