[發明專利]一種提高熔接線力學性能的聚丙烯復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510060777.1
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104592622B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 婁小安;路海冰;裘浩成;沈葉龍
• 申請（專利權）人: 上海日之升新技術發展有限公司
• 主分類號: C08L23/10
• 分類號: C08L23/10;C08L23/12;C08L23/20;C08L51/06;C08K13/02;C08K3/34;C08K3/26;C08K3/30;C08K5/134;C08K5/526;B29C47/92
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 王小榮

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，涉及一種聚丙烯材料及其制備方法，尤其是涉及一種用于改善熔接線力學性能且具有低揮發性的滑石粉增強聚丙烯材料及其制備方法。

背景技術

滑石粉增強聚丙烯材料，由于力學性能優異、尺寸穩定性好、高耐熱性、成本低等特點，被廣泛應用于汽車、家電等行業。但是，由于滑石粉為層狀結構，滑石粉增強聚丙烯材料在注塑過程中，由于層狀結構的滑石粉容易產生取向排布，因此，對于結構較為復雜的制件，特別是在不可避免地產生熔接線區域，其力學性能將會大幅下降，或是在有料流匯合區域，流痕會十分明顯。這些都會給制件產生不利影響，嚴重損害產品質量及外觀，從而造成較大的經濟損失。

熔接線是兩個熔融流峰匯合在一起的地方，通常熔接線的解決方法主要包括以下兩種：一種是模具在開模時盡量避免熔接線或者將熔接線移到不受力的地方；另一種是采用熱流道系統注塑，提高熔接線處的熱流道溫度。但上述這兩種方法都會受到模具和注塑工藝的限制，不利于保證生產制件性能的穩定。

申請號為201310594833.0的中國發明專利公布了一種高剛性無流痕聚丙烯復合物及其制備方法，所述的聚丙烯復合物由聚丙烯42-92wt％、低流痕低聚物2-5wt％、極性單體接枝烯烴聚合物1-5wt％、聚丙烯專用成核劑0-2wt％、加工助劑0-4wt％、光照穩定劑0-2wt％、滑石粉5-40wt％組成，所述的聚丙烯復合物制備方法為：將聚丙烯、低流痕低聚物、極性單體接枝烯烴聚合物、聚丙烯專用成核劑、加工助劑、光照穩定劑在雙螺桿擠出機中熔融混合分散，滑石粉通過失重式計量秤從側喂料加入雙螺桿擠出機，擠出造粒最終得到產品。上述專利公布的技術方案主要是用于解決現有聚丙烯復合物容易產生流痕，影響外觀的技術問題，而在熔接線力學強度及有機物揮發方面并沒有相應的記載，因此，針對結構較為復雜，并且存在熔接線區域的制件而言，上述專利的技術方案并不能滿足防止熔接線脆性斷裂，并能有效降低有機物揮發的技術要求。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種用于提高熔接線力學性能且具有低揮發性的滑石粉增強聚丙烯材料及其制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種提高熔接線力學性能的聚丙烯復合材料，該復合材料包括以下組分及重量份含量：

所述的聚丙烯A為熔體質量流動速率為30-40g/10min的共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的一種。

所述的聚丙烯B為熔體質量流動速率為3-10g/10min的均聚聚丙烯，并且所述的聚丙烯B的分子量分布寬度Q值為1.6-1.9，熔體零剪切粘度η₀為7000-8000。

所述的聚丙烯C為熔體質量流動速率為15-20g/10min的均聚聚丙烯，并且所述的聚丙烯C的分子量分布寬度Q值為1.3-1.5，熔體零剪切粘度η₀為6000-7000。

采用三種不同熔體流動速率的聚丙烯能提高熔接線強度，這是由于不同熔體流動速率的聚丙烯具有不同的粘度及分子量；而聚合物的粘度反應了聚合物熔體內的自由容積及大分子間的纏結，當聚合物在熔融過程中，分子間的自由容積增加，分子間的纏繞力減弱，當聚合物的分子量分布變寬時，可通過分子間的穿插作用，來改善分子鏈的移動，提高復合材料分子間在熔融匯合時的穿插能力，提高界面處的結合力。

所述的彈性體為乙烯辛烯共聚物，該乙烯辛烯共聚物的乙烯含量為10-15％，熔融指數為1-5g/10min，玻璃化轉變溫度為-60～-50℃。

采用乙烯辛烯共聚物能夠對聚丙烯起到很好的增韌效果，這是由于乙烯辛烯共聚物中，辛烯的柔軟鏈卷曲結構與結晶的乙烯鏈作為物理交聯點，并且乙烯辛烯共聚物的相對分子量分布較窄，這使得其與聚丙烯的相容性較好，使得加工時具有較好的流動性，這也有利于改善填料的分散效果，有利于提高制品的熔接線強度。同時，乙烯辛烯共聚物中沒有不飽和雙鍵，其分子鏈是飽和的，所含叔碳原子數量相對較少，其本身具有優異的耐熱氧化性能及抗紫外線性能，有利于提高復合材料的抗氧化性及耐候性。

所述的滑石粉為超細滑石粉，所述的礦物為粒狀球型礦物，所述的分散劑為酸性改性型馬來酸酐接枝聚丙烯，所述的抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑與酚類抗氧劑按質量比為1:1配制而成的混合抗氧劑。