一種抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)其包括：40～85份聚丙烯樹(shù)脂，4～7份抗應(yīng)力發(fā)白劑，15～45份填充劑，5～15份相容劑，0.1～1.0份抗氧劑，加工助劑，0.5～2份；所述聚丙烯樹(shù)脂為聚丙烯和聚乙烯的共聚聚丙烯，所述共聚聚丙烯中聚丙烯和聚乙烯之間的重量比為95:5～99:1；所述抗應(yīng)力發(fā)白劑為T(mén)iO2、MnO2、ZnO和ZrO2中的一種或多種混合物。本發(fā)明提供的一種抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料是一種抗應(yīng)力發(fā)白性能好且兼具良好的綜合力學(xué)性能的材料，相對(duì)經(jīng)濟(jì)成本低，適合汽車(chē)等工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料工藝，更具體地，涉及一種抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚丙烯是一種用途廣泛的通用塑料，由丙烯單體聚合而成，屬于半結(jié)晶性塑料，根據(jù)聚合方法和分子連段排列方式，主要分為共聚、均聚兩大類(lèi)。普通的聚丙烯(PP)樹(shù)脂很難滿足各行業(yè)的應(yīng)用要求，改性聚丙烯材料的應(yīng)用范圍已經(jīng)非常廣泛，如汽車(chē)、家電行業(yè)等。將改性聚丙烯作為汽車(chē)門(mén)板材料，既要具有良好的剛性和耐沖擊性能，又要具有一定的耐氣候性和抗熱氧化性能，同時(shí)還必須具有耐應(yīng)力發(fā)白，耐應(yīng)力開(kāi)裂及尺寸穩(wěn)定性等加工特性。
[0003]在改性聚丙烯用于注塑產(chǎn)品時(shí)，注塑工藝的頂出環(huán)節(jié)受到的外力比較集中作用于頂針或頂桿位置，從而使材料在此位置產(chǎn)生銀紋并擴(kuò)展銀紋區(qū)域以吸收外界能量，而銀紋區(qū)域產(chǎn)生及擴(kuò)展將導(dǎo)致制件發(fā)白，影響外觀或?qū)е虏缓细癞a(chǎn)品，此現(xiàn)象在生產(chǎn)汽車(chē)門(mén)板等比較大型的制件產(chǎn)品中容易出現(xiàn)。因此，抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料是行業(yè)內(nèi)及其需要的材料。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種抗應(yīng)力發(fā)白的聚丙烯復(fù)合材料。
[0005]本發(fā)明提供了一種抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)其包括:40?85份聚丙烯樹(shù)脂，4?7份抗應(yīng)力發(fā)白劑，15?45份填充劑，5?15份相容劑，0.1?1.0份抗氧劑，加工助劑，0.5?2份；所述聚丙烯樹(shù)脂為聚丙烯和聚乙烯的共聚聚丙烯，所述共聚聚丙烯中聚丙烯和聚乙烯之間的重量比為95:5?99:1 ;所述抗應(yīng)力發(fā)白劑為T(mén)i02、MnO2,ZnO和ZrO2中的一種或多種混合物。
[0006]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)步一包括，按照重量份數(shù)計(jì)其包括:68份聚丙烯樹(shù)脂，5份抗應(yīng)力發(fā)白劑，15份填充劑，10份相容劑，0.5份抗氧劑，1.5份加工助劑；所述聚丙烯樹(shù)脂為聚丙烯和聚乙烯的共聚聚丙烯，所述共聚聚丙烯中聚丙烯和聚乙烯之間的重量比為97:3 ;所述抗應(yīng)力發(fā)白劑為T(mén)i02。
[0007]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)步一包括，所述TiO2為鈦白粉，所述鈦白粉的粒徑為
0.1 ?0.25 μ m。
[0008]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)步一包括，所述填充劑為滑石粉、硅灰石和云母中的一種或幾種的混合物。填充劑的應(yīng)用能夠?qū)郾┎牧系脑鲰g作用比較明顯，但是填充劑的含量不應(yīng)該太高，因?yàn)榇蠖鄶?shù)填充劑填充改性聚丙烯材料的耐應(yīng)力開(kāi)裂性能較差，復(fù)合材料在填充劑含量較高時(shí)材料比較脆。
[0009]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)步一包括，所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯。相容劑能夠提高聚丙烯與填充劑的界面粘接力，當(dāng)材料受到外力沖擊時(shí)，填充劑不易從兩相間剝離，也能改善材料應(yīng)力發(fā)白的問(wèn)題。[0010]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)步一包括，所述抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168的一種或混合物。
[0011]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)步一包括，所述助劑為低分子脂類(lèi)、硬脂酸復(fù)合酯類(lèi)和酰胺類(lèi)中的一種或幾種混合物。
[0012]本發(fā)明比較現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，具有以下有益效果:
[0013]1.本發(fā)明選用聚丙烯和聚乙烯的共聚聚丙烯樹(shù)脂作為基材，這種樹(shù)脂是無(wú)規(guī)PP共聚物，乙烯分子無(wú)規(guī)地插進(jìn)聚合物的主鏈中阻礙了聚合物分子的結(jié)晶型排列，使得共聚物的結(jié)晶度降低弓I起其剛度降低，抗沖擊性能更好。
[0014]2.本發(fā)明選用的共聚聚丙烯中聚丙烯和聚乙烯之間的重量比為95:5?99:1，這是因?yàn)楣簿畚锏娜埸c(diǎn)和乙烯的含量相關(guān)，在共聚物中聚乙烯的含量越多其共聚物的熔點(diǎn)越低，該發(fā)明選用的共聚聚丙烯樹(shù)脂使得聚丙烯復(fù)合材料具有良好的綜合性能。而且隨著共聚聚丙烯中乙烯的含量增加，共聚聚丙烯的制備越來(lái)越困難，而且在制備的過(guò)程中會(huì)伴隨著副產(chǎn)物生成，這樣也會(huì)增加生產(chǎn)成本。
[0015]3.本發(fā)明在聚丙烯復(fù)合材料的基礎(chǔ)配方中添加Ti02、Mn02、ZnO或ZrO2等金屬化合物，且優(yōu)選粒徑為0.1?0.25 μ m鈦白粉作為抗應(yīng)力發(fā)白劑，這種抗應(yīng)力發(fā)白劑能夠有效地降低聚丙烯材料的結(jié)晶度，使材料的結(jié)晶更加均勻和細(xì)密，增加了材料的折光率，從而提高了材料的抗應(yīng)力發(fā)白性。
[0016]4.本發(fā)明提供的一種抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料是一種抗應(yīng)力發(fā)白性能好且兼具良好的綜合力學(xué)性能的材料，相對(duì)經(jīng)濟(jì)成本低，適合汽車(chē)等工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】.的人員更好地理解本發(fā)明，并使本發(fā)明的上述優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0018]實(shí)施例1
[0019](I)在聚合反應(yīng)器中通入丙烯、氫氣和催化劑，丙烯反應(yīng)成均聚聚丙烯，然后再反應(yīng)器中加入乙烯，與聚丙烯共聚生產(chǎn)聚丙烯和聚乙烯的共聚聚丙烯，得到抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料的基材。
[0020]在制備該基材材料時(shí)，保證共聚聚丙烯中聚丙烯和聚乙烯之間的重量比為95:5?99:1，這是因?yàn)楣簿畚锏娜埸c(diǎn)和乙烯的含量相關(guān)，在共聚物中聚乙烯的含量越多其共聚物的熔點(diǎn)越低，而且隨著共聚聚丙烯中乙烯的含量增加，共聚聚丙烯的制備越來(lái)越困難，而且在制備的過(guò)程中會(huì)伴隨著副產(chǎn)物生成，這樣也會(huì)增加生產(chǎn)成本。
[0021](2)按照配方表I中對(duì)應(yīng)的的各組分稱(chēng)重備料，并且將這些原料在高速混合器中干混5分鐘。
[0022](3)將步驟(2)中混合好的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，螺桿轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分，溫度:一區(qū)190?200°C，二區(qū)200?220°C，三區(qū)220?235°C，四區(qū)215?220°C;擠出過(guò)程時(shí)間為2分鐘，壓力為12?18MPa。
[0023]實(shí)施例2-3
[0024]按照表I對(duì)應(yīng)各項(xiàng)稱(chēng)取原料，其余步驟同實(shí)施例1。
[0025]對(duì)比實(shí)施例[0026](I)在聚合反應(yīng)器中通入丙烯、氫氣和催化劑，丙烯反應(yīng)成均聚聚丙烯，然后再反應(yīng)器中加入乙烯，與聚丙烯共聚生產(chǎn)聚丙烯和聚乙烯的共聚聚丙烯，得到抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料的基材。
[0027]在制備該基材材料時(shí)，保證共聚聚丙烯中聚丙烯和聚乙烯之間的重量比為95:5 -99:1。
[0028](2)抗應(yīng)力發(fā)白劑為市售普通的聚丁烯類(lèi)塑料彈性體，其他的組分與實(shí)施例中相同，將這些原料在高速混合器中干混5分鐘。
[0029](3)將步驟(2)中混合好的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，螺桿轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分，溫度:一區(qū)190-200°C，二區(qū)200-220°C，三區(qū)220-235°C，四區(qū)215-220°C;擠出過(guò)程時(shí)間為2分鐘，壓力為12-18MPa。
[0030]性能測(cè)試
[0031]對(duì)實(shí)施例1-3和對(duì)比例中制得的聚丙烯復(fù)合材料的產(chǎn)品進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表2所示。熔體流動(dòng)速率按IS01133測(cè)試，拉伸強(qiáng)度按IS0527測(cè)試，彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按IS0178測(cè)試。
[0032]抗應(yīng)力發(fā)白測(cè)試，是室溫條件下，將聚丙烯復(fù)合材料制備成100X100X3的板子，將重500g，直徑為50mm的鋼球從300mm高度跌落到該板子上進(jìn)行測(cè)試，然后記錄發(fā)白區(qū)的直徑。
[0033]表2中的測(cè)試數(shù)據(jù)可知，實(shí)施例1制備的聚丙烯復(fù)合材料的熔體流動(dòng)速率為12.9g/10min，是實(shí)施例中最高的，其拉伸強(qiáng)度和彎曲模量也是最高的，綜合聚丙烯復(fù)合材料的力學(xué)性能，實(shí)施例1的綜合力學(xué)性能最佳，因此，實(shí)施例1為本發(fā)明的最佳實(shí)施例。市售的聚丙烯復(fù)合材料的熔體流動(dòng)速率、拉伸強(qiáng)度、彎曲模量和缺口沖擊強(qiáng)度等力學(xué)性能均不如本發(fā)明實(shí)施例中制備的復(fù)合材料的性能。
[0034]表2中可以看出，該發(fā)明的配方制備的抗應(yīng)力發(fā)白的聚丙烯復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能較好，實(shí)施例1-3中制備的聚丙烯復(fù)合材料經(jīng)過(guò)應(yīng)力發(fā)白測(cè)試后，應(yīng)力發(fā)白區(qū)域的直徑為4-6mm，對(duì)比例中的復(fù)合材料的發(fā)白區(qū)域?yàn)?4mm，所以實(shí)施例1_3中添加鈦白粉等金屬氧化物為抗應(yīng)力發(fā)白劑比對(duì)比例中添加市售普通的抗應(yīng)力發(fā)白劑的抗應(yīng)力發(fā)白效果明顯要好的多。
[0035]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
[0036]表I配方表單位(份)
[0037]
【權(quán)利要求】
1.一種抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)其包括:40?85份聚丙烯樹(shù)脂，4?7份抗應(yīng)力發(fā)白劑，15?45份填充劑，5?15份相容劑，0.1?1.0份抗氧劑，加工助劑，0.5?2份；所述聚丙烯樹(shù)脂為聚丙烯和聚乙烯的共聚聚丙烯，所述共聚聚丙烯中聚丙烯和聚乙烯之間的重量比為95:5?99:1 ；所述抗應(yīng)力發(fā)白劑為T(mén)i02、MnO2, ZnO和ZrO2中的一種或多種混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)其包括:68份聚丙烯樹(shù)脂，5份抗應(yīng)力發(fā)白劑，15份填充劑，10份相容劑，0.5份抗氧劑，1.5份加工助劑；所述聚丙烯樹(shù)脂為聚丙烯和聚乙烯的共聚聚丙烯，所述共聚聚丙烯中聚丙烯和聚乙烯之間的重量比為97:3 ;所述抗應(yīng)力發(fā)白劑為T(mén)i02。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述TiO2為鈦白粉，所述鈦白粉的粒徑為0.1?0.25 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述填充劑為滑石粉、硅灰石和云母中的一種或幾種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168的一種或混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述助劑為低分子脂類(lèi)、硬脂酸復(fù)合酯 類(lèi)和酰胺類(lèi)中的一種或幾種混合物。
【文檔編號(hào)】C08K3/34GK103435915SQ201310366969
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】翁永華, 汪理文, 丁賢麟, 李慶貴 申請(qǐng)人:蘇州潤(rùn)佳工程塑料股份有限公司