[發(fā)明專利]仿大理石紋的免噴涂聚丙烯復(fù)合材料及制備方法與應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104448569A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝建鑫;袁海兵;侯智謀;吳磊;黃澤斌;范木良;劉舉;郝源增;任萍
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市聚賽龍工程塑料有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08L51/06;C08K13/04;C08K7/14;C08K3/04;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，特別涉及一種仿大理石紋的免噴涂聚丙烯復(fù)合材料及制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

“低碳環(huán)保，節(jié)能減排”是當今社會發(fā)展的重要議題之一，對于產(chǎn)品制造商來說，從設(shè)計開發(fā)階段就要考慮使用綠色環(huán)保的材料，這不僅是企業(yè)產(chǎn)品升級和技術(shù)創(chuàng)新的需要，而且體現(xiàn)了企業(yè)的社會責任。為了獲得絢麗、彩色、多樣化的外觀，通常采用在塑料基材上進行噴漆的手段來達到亮麗、美觀、特殊效果的外觀效果。但是噴涂工藝存在流程復(fù)雜、成本高、污染環(huán)境、危害工人身體健康、難以回收利用等缺點。免噴涂材料作為一種提高制品加工效率、改善環(huán)境友好的全新解決方案廣受關(guān)注。相比噴涂產(chǎn)品，它容易成型、成品率高、成本低，制件可100％回收再利用，不產(chǎn)生對環(huán)境有毒有害的氣體、粉塵等污染物質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的首要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中噴涂產(chǎn)品存在的成本高、污染大以及難以回收再利用等缺點與不足，提供一種仿大理石紋的免噴涂聚丙烯復(fù)合材料。

本發(fā)明的另一目的在于提供所述仿大理石紋的免噴涂聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。

本發(fā)明的再一目的在于提供所述仿大理石紋的免噴涂聚丙烯復(fù)合材料的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種仿大理石紋的免噴涂聚丙烯復(fù)合材料，包括如下按質(zhì)量百分計的組分：聚丙烯58.4～82.6％、玻璃纖維10～30％、相容劑6～8％、潤滑劑0.2～0.3％、抗氧劑0.2～0.3％、色粉0.5～2％、斑點黑顏料0.5～1％。

其中，所述聚丙烯包括現(xiàn)有技術(shù)公開的各類聚丙烯材料，包括各種粒狀、粉狀、塊狀的回收聚丙烯或原生共聚聚丙烯、均聚聚丙烯樹脂或其共混物。

所述的玻璃纖維優(yōu)選為定長無堿玻璃纖維(指的是定長且無堿的玻璃纖維)；更優(yōu)選為纖維長度3～5mm，單絲直徑10μm的定長無堿玻璃纖維；玻璃纖維為短切定長玻璃纖維，相比連續(xù)長玻璃纖維，該定長玻璃纖維具有易分散、易剪切的特點，表面玻纖外露情況較好，主要作用是增加復(fù)合材料的強度和剛性。

所述的玻璃纖維的含量優(yōu)選為質(zhì)量百分比30％。

所述的相容劑的作用主要是提高玻璃纖維和聚丙烯之間的界面結(jié)合力，從而提高材料的強度；優(yōu)選為馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚丙烯(PP-g-GMA)中的一種或兩種。

所述的潤滑劑能有效改善材料在加工過程中與機器設(shè)備的摩擦，降低能耗，以及提高復(fù)合材料的流動性和脫模性；優(yōu)選為N，N’-乙撐雙硬脂酰胺(EBS)、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅和硬脂酸鎂中的一種或至少兩種。

所述的抗氧劑可防止聚丙烯在加工和使用過程中由于熱、氧作用而發(fā)生降解反應(yīng)，以至于降低了材料的物理力學性能；為受阻酚類抗氧劑、硫酯類抗氧劑和亞酯酸鹽類抗氧劑中的至少一種。

所述的受阻酚類抗氧劑優(yōu)選為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)。

所述的硫酯類抗氧劑優(yōu)選為硫代二丙酸雙十八醇酯(抗氧劑DSTDP)。

所述的亞磷酸酯類抗氧劑優(yōu)選為三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)。

所述的色粉為能使材料呈現(xiàn)灰色的色粉，主要為炭黑和鈦白粉組成的混合物；優(yōu)選為炭黑和鈦白粉按質(zhì)量比0.25～1.5:1。

所述的斑點黑顏料為噴涂了炭黑的定長芳綸纖維(即固定長度的芳綸纖維)，其中炭黑含量為質(zhì)量百分比0.5～2％，芳綸纖維的長度為0.2～2mm、直徑為0.2～0.6mm。

色粉和斑點黑顏料主要賦予復(fù)合材料大理石紋的外觀效果，從而可替代傳統(tǒng)的噴涂材料。

所述仿大理石紋的免噴涂聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將聚丙烯、相容劑、潤滑劑、抗氧劑、色粉和斑點黑顏料攪拌均勻；

(2)將步驟(1)攪拌均勻的混合物料加入到平行雙螺桿擠出機的主喂料料斗中，玻璃纖維加入側(cè)喂料料斗中，設(shè)定平行雙螺桿擠出機從料斗到模頭的各段溫度分別為(共六區(qū))：180～200℃、180～200℃、190～210℃、200～220℃、200～220℃和210～230℃，主機的螺桿轉(zhuǎn)速為250～330r/min，主料斗進料螺桿的轉(zhuǎn)速為24～35r/min，側(cè)喂料進料螺桿的轉(zhuǎn)速為5～15r/min；將混合物料和玻璃纖維共混熔融擠出；

(3)將經(jīng)平行雙螺桿擠出機口模出來的粒條冷卻、干燥、切粒，得到仿大理石紋的免噴涂聚丙烯復(fù)合材料；