[發(fā)明專利]一種高剛高韌聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112759833A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李棟棟;黃險波;葉南飚;程文建;王愛東;陸湛泉;楊霄云
• 申請（專利權(quán)）人: 金發(fā)科技股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/16;C08L23/06;C08L23/08;C08L101/00;C08K3/34
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 馮振寧

本發(fā)明提供一種高剛高韌聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的高剛高韌聚丙烯復(fù)合材料，包括如下按重量份計算的組分：聚丙烯樹脂60～80份；聚乙烯樹脂0～5份；高長徑比滑石粉5～15份；高目數(shù)滑石粉母粒10～20份；增韌劑5～10份；相容劑0.2～1份；加工助劑0.2～1份；其中，所述高長徑比滑石粉的片層指數(shù)為2～6；所述增韌劑為乙烯?辛烯共聚物或乙烯?丁烯共聚物中的一種或幾種的組合。本發(fā)明通過加入高長徑比滑石粉提高材料的剛性，并與聚乙烯和增韌劑協(xié)同增韌，可以使聚丙烯材料同時具有較好的剛性和韌性，且對材料本身的力學(xué)性能影響較小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種高剛高韌聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著洗碗機在國內(nèi)家庭的普及以及嵌入式洗碗機市場占有率逐步提高，對于洗碗機底盤材料，尤其對于材料的剛性和韌性提出了更高的要求，因此，需要對聚丙烯材料的剛性和韌性以及力學(xué)性能進(jìn)行改性。

目前對于聚丙烯材料的增剛增韌改性，應(yīng)用最為廣泛的方案為添加填料(如滑石粉、硫酸鎂晶須、云母等)和彈性體增韌劑來提高聚丙烯的剛性和韌性，如中國專利CN106273350A通過加入高目數(shù)滑石粉和硫酸鎂晶須進(jìn)行復(fù)配，同時加入增韌劑，雖然材料沖擊性能達(dá)到45kJ/m²，但其拉伸強度和彎曲強度僅有21MPa和31MPa，又如中國專利CN109777025通過加入超細(xì)填料、環(huán)狀聚烯烴以及增韌劑，材料懸臂梁缺口沖擊強度達(dá)到22kJ/m²，但其彎曲模量只有2200MPa，很難達(dá)到剛性和韌性俱優(yōu)的性能。

現(xiàn)有的改性方法中，雖然可以改善材料的剛性和韌性，但是改性劑的加入同時還會降低材料的力學(xué)性能，因此，需要尋找一種可以同時改善聚丙烯材料剛性和韌性，并且對材料力學(xué)性能影響較小的改性方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中聚丙烯材料剛性和韌性無法同時提高，且力學(xué)性能下降的缺陷，提供一種高剛高韌聚丙烯復(fù)合材料。本發(fā)明的高剛高韌聚丙烯復(fù)合材料，通過加入高長徑比滑石粉提高材料的剛性，并與聚乙烯和增韌劑協(xié)同增韌，可以使聚丙烯材料同時具有較好的剛性和韌性，且對材料本身的力學(xué)性能影響較小。

本發(fā)明的另一目的在于，提供所述高剛高韌聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。

本發(fā)明的另一目的在于，提供所述高剛高韌聚丙烯復(fù)合材料在制備洗碗機中的應(yīng)用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種高剛高韌聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，包括如下按重量份計算的組分：

其中，所述高長徑比滑石粉的片層指數(shù)為2～6。

需要說明的是，高長徑比滑石粉的長徑比用片層指數(shù)來表示，高長徑比滑石粉的片層指數(shù)定義為：片層指數(shù)＝(D50激光-D50沉降)/D50沉降，其中，D50激光為激光粒度儀法測得的D50直徑，D50沉降為沉降法測得的D50直徑。

目前通常用滑石粉類改性劑來對聚丙烯材料進(jìn)行剛性和韌性的改性，但是，這些添加劑的加入，并不能同時提高材料的剛性和韌性，而且還會降低材料本身的力學(xué)性能。

本發(fā)明的發(fā)明人通過大量試驗研究發(fā)現(xiàn)，通過加入高長徑比的滑石粉，可以為聚丙烯提供優(yōu)良的剛性，同時加入高目數(shù)滑石粉母粒可以提升材料的加工性能；增韌劑中的乙烯-辛烯共聚物或乙烯-丁烯共聚物與高長徑比滑石粉間的協(xié)同增韌作用賦予材料優(yōu)良的韌性，同時其還可與聚乙烯形成核殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行協(xié)同增韌。本發(fā)明人通過進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)，通過控制高長徑比滑石粉的片層指數(shù)為2～6，可以減小對聚丙烯材料力學(xué)性能的影響。

優(yōu)選地，所述聚丙烯為高結(jié)晶均聚聚丙烯或高結(jié)晶共聚聚丙烯中的一種或幾種的組合。高結(jié)晶的聚丙烯具有較好的剛性。其中高結(jié)晶共聚聚丙烯的共聚單體為乙烯，且乙烯的含量為4～10wt％。