[發(fā)明專利]一種改性聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210573898.2
• 申請(qǐng)日: 2012-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103030893A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張奎;任東方;安峰;邢紀(jì)普;宋鈺;周海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥會(huì)通新材料有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/14
• 分類號(hào): C08L23/14;C08L23/12;C08L51/04;C08L25/06;C08K13/02;C08K3/34;C08K3/16;C08K3/30;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所 34115
• 代理人: 汪貴艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。

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背景技術(shù)

汽車在現(xiàn)代社會(huì)中已成為主要交通工具之一，是能源消耗大戶，一般認(rèn)為汽車部件減重1%，節(jié)油也近1%，因而降低汽車制件的重量對(duì)節(jié)能和環(huán)境保護(hù)均有重要意義，其中最重要的方法是以塑代鋼，使得聚丙烯（PP）材料廣泛用于保險(xiǎn)杠、門板、儀表臺(tái)、立柱護(hù)板等。

聚丙烯（PP）的耐熱性能優(yōu)異、抗彎曲疲勞性好、價(jià)格低，用途廣泛；但PP沖擊韌性低及抗蠕變性差、成型收縮率大、尺寸穩(wěn)定性不好；所以聚丙烯原料不能直接使用在汽車領(lǐng)域，必須經(jīng)過(guò)改性，大多加入無(wú)機(jī)填料或增韌劑來(lái)調(diào)整材料的成型收縮率，取得尺寸穩(wěn)定，韌性好等制件要求。但這樣則會(huì)導(dǎo)致成型材料的密度上升，不利于汽車整體的輕量化。

聚苯乙烯（簡(jiǎn)稱PS樹(shù)脂）是指由苯乙烯單體經(jīng)自由基縮聚反應(yīng)合成的聚合物，具有優(yōu)良的絕熱、絕緣和透明性，而堅(jiān)硬的，由于分子鏈的剛性，易引起應(yīng)力開(kāi)裂，故在低溫情況下易開(kāi)裂。聚苯乙烯在熔融時(shí)的熱穩(wěn)定性和流動(dòng)性非常好，所以易成型加工，特別是注射成型容易，適合大量生產(chǎn)；而且成型收縮率小，成型品尺寸穩(wěn)定性也好。?PS樹(shù)脂包括通用聚苯乙烯（GPPS）、發(fā)泡聚苯乙烯（EPS)、高抗沖聚苯乙烯（HIPS）及間規(guī)聚苯乙烯（SPS）。

也有專利文獻(xiàn)報(bào)道，如專利號(hào)：200810241711，名稱為“用于制造電話機(jī)殼體的高光澤、高抗沖的PS/PP復(fù)合材料及其制備方法”，其選用的相容劑為納米蒙脫土，選用的成核劑為β成核劑，制得的復(fù)合材料具有高光澤、高沖擊強(qiáng)度的特點(diǎn)。但該專利制得的復(fù)合材料增加了密度，其收縮性也差，不滿足汽車制件發(fā)展的需要。

專利號(hào)：200810030391，名稱為“低收縮可噴涂PP/PS共混物合金及其制備方法”選用的相容劑為聚丙烯接枝聚苯乙烯的接枝化合物，同時(shí)通過(guò)添加填充物控制其收縮率，但該材料的密度仍然較高。

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發(fā)明內(nèi)容

????為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開(kāi)了一種高沖擊、低密度、低收縮的改性聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明的改性聚丙烯復(fù)合材料具有高沖擊，低收縮、低密度的特點(diǎn)，同時(shí)具有良好的流動(dòng)性能，實(shí)現(xiàn)了剛性和韌性的良好平衡。?

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種改性聚丙烯復(fù)合材料，由下列原料按重量份組成：

PP樹(shù)脂????????42.5-69份?

PS樹(shù)脂????????20-40份?

增韌劑?????????10-15份?

抗氧劑?????????0.2-1份?

潤(rùn)滑劑?????????0.5-1份

催化劑?????????0.3-0.5份。

上述方案的優(yōu)選方案是，所述的PP樹(shù)脂為共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的至少一種。

所述的PS樹(shù)脂為高抗沖聚苯乙烯（HIPS）、通用聚苯乙烯（GPPS）中至少一種。

所述的增韌劑為乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、三元乙丙橡膠/丙烯-α烯烴共聚物、丙烯-α烯烴共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一種。

所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、硫代酯類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑中的至少一種；其中受阻酚類抗氧劑為抗氧劑1010，硫代酯類抗氧劑為DLTDP，亞磷酸酯類抗氧劑為抗氧劑168。

所述潤(rùn)滑劑選自聚乙烯蠟（PE蠟）、硬脂酸鹽、乙撐雙硬脂酰胺（EBS）、接枝乙撐雙硬脂酰胺(TAF)中的至少一種。

本發(fā)明中硬脂酸鹽類潤(rùn)滑劑包括硬酯酸鈣（CaSt）或硬脂酸鋅（ZnSt）等。

所述催化劑為由凹凸棒土、三氯化鋁、二硫化碳按質(zhì)量比為1：1：10組成的固載化三氯化鋁。

制備上述的改性聚丙烯復(fù)合材料的方法，包括以下步驟：

(1)制備固載化三氯化鋁：

按配比將三氯化鋁溶于二硫化碳中，再將經(jīng)100℃真空烘箱干燥24h以上的凹凸棒土置入前述溶液中進(jìn)行攪拌，然后加熱蒸發(fā)溶劑，最后于70℃的真空烘箱中干燥24h，得到固載化三氯化鋁。

?(2)按配比稱取PP樹(shù)脂、PS樹(shù)脂、增韌劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑和經(jīng)（1）制備的固載化三氯化鋁催化劑，一起加入通有氮?dú)獗Ｗo(hù)的混合機(jī)中高速混合2-10分鐘；

(3)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將（2）混合物料投入平行雙螺桿擠出機(jī)中熔融、擠出造粒，制得改性聚丙烯復(fù)合材料；其中擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為180-230℃，螺桿轉(zhuǎn)速為400-600r/min，熔體壓力為1.5-2.5MPa，真空度為-0.04－0.1MPa。