功能復(fù)合填料改性聚丙烯及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種功能復(fù)合填料改性聚丙烯及其制備方法，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分聚丙烯60~80，復(fù)合填料15~35，增韌劑5~10，相容劑3~7，復(fù)合偶聯(lián)劑0.5~2；其中，復(fù)合填料由片狀填料：纖維狀填料：球狀填料按重量比1：1：2組成。本發(fā)明的功能復(fù)合填料改性聚丙烯，其各組分的相容性好，力學(xué)性質(zhì)優(yōu)異，改善了材料的低溫性能和韌性，能夠滿足工程上對(duì)電纜管的各種要求。
【專利說明】功能復(fù)合填料改性聚丙烯及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及改性聚丙烯及其制備方法，尤其是采用功能復(fù)合填料改性的聚丙烯及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚丙烯(PP)是應(yīng)用最為廣泛的通用樹脂之一，由于其原料豐富、工藝簡便、價(jià)廉性優(yōu)、電絕緣性能佳。與其它塑料相比，它具有較好的綜合性能，加上其制品無毒無味，光澤性好且耐化學(xué)藥品，因此被廣泛用于電器、汽車、包裝及日用品等領(lǐng)域。但是PP耐寒性差、低溫易脆斷、其次收縮率大、抗蠕變性差、制品尺寸穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生翹曲變形，難以滿足工程MPP電纜管的相關(guān)需求。
[0003]故，需要對(duì)聚丙烯進(jìn)行改性，以增強(qiáng)其相關(guān)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種功能復(fù)合填料改性聚丙烯，以解決上述問題。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述功能復(fù)合填料改性聚丙烯的制備方法。
[0005]技術(shù)方案:一種功能復(fù)合填料改性聚丙烯，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分:聚丙烯60~80，復(fù)合填料15~35，增韌劑5~10，相容劑3~7，復(fù)合偶聯(lián)劑0.5~2 ;其中，復(fù)合填料由片狀填料:纖維狀填 料:球狀填料按重量比1:1:2組成。
[0006]所述片狀填料為片狀云母，所述纖維狀填料為纖維狀BaSO4,所述球狀填料為球狀CaCO30所述增韌劑為聚烯烴彈性體、三元乙丙橡膠、丙烯酸酯橡膠，及苯乙烯與丁二烯嵌段共聚物中的至少一種。所述相容劑為丙烯接枝馬來酸酐、聚丙烯接枝丙烯酸、丙烯與甲基丙烯酸共聚物，及丙烯與丙烯酸乙酯共聚物中的至少一種。所述復(fù)合偶聯(lián)劑由等重量的硅烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑組成。
[0007]上述功能復(fù)合填料改性聚丙烯的制備方法，包括如下步驟:
[0008]步驟一、按照上述重量比例準(zhǔn)備無機(jī)填料和聚丙烯樹脂，并將其在高速分散機(jī)中混合，高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速為700~1400r/min，時(shí)間為15~20min ；
[0009]步驟二、加入復(fù)合偶聯(lián)劑對(duì)進(jìn)行表面處理；加入增韌劑和相容劑并充分分散，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為700~1400r/min，時(shí)間為5~IOmin ;使溫度達(dá)到80_90°C ；
[0010]步驟三、將獲得的混合物料送入雙螺桿擠出機(jī)，進(jìn)行塑化、擠出和造粒，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速400~600r/min，六個(gè)加熱段和機(jī)頭口模的溫度分別為:160 ± 2 °C，170 ± 2 °C，190±2°C，195±2°C，205±2°C，210±2°C，200±2°C。
[0011]有益效果:本發(fā)明的功能復(fù)合填料改性聚丙烯，其各組分的相容性好，力學(xué)性質(zhì)優(yōu)異，改善了材料的低溫性能和韌性，能夠滿足工程上對(duì)電纜管的各種要求，具體性能見下文各實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
【具體實(shí)施方式】[0012]實(shí)施例1
[0013]一種功能復(fù)合填料改性聚丙烯，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分:聚丙烯65，復(fù)合填料23，增韌劑7，相容劑6，復(fù)合偶聯(lián)劑1.5。
[0014]其中，復(fù)合填料由片狀填料:纖維狀填料:球狀填料按重量比1:1:2組成，片狀填料為片狀云母，纖維狀填料為纖維狀BaSO4,球狀填料為球狀CaC03。增韌劑為聚烯烴彈性體。相容劑為丙烯接枝馬來酸酐。復(fù)合偶聯(lián)劑由等重量的硅烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑組成。
[0015]上述功能復(fù)合填料改性聚丙烯的制備方法，包括如下步驟:
[0016]步驟一、按照上述重量比例準(zhǔn)備無機(jī)填料和聚丙烯樹脂，并將其在高速分散機(jī)中混合，高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速為1000r/min,時(shí)間為18min ；
[0017]步驟二、加入復(fù)合偶聯(lián)劑對(duì)進(jìn)行表面處理；加入增韌劑和相容劑并充分分散，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為800r/min，時(shí)間為8min ;使溫度達(dá)到85°C ；
[0018]步驟三、將獲得的混合物料送入雙螺桿擠出機(jī)，進(jìn)行塑化、擠出和造粒，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速500r/min，六個(gè)加熱段和機(jī)頭口模的溫度分別為:160°C，170°C，190°C，195°C，205°C,210°C,200°C。
[0019]實(shí)施例2
[0020]一種功能復(fù)合填料改性聚丙烯，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分:聚丙烯72，復(fù)合填料18，增韌劑8，相容劑5，復(fù)合偶聯(lián)劑0.8。
[0021]其中，復(fù)合填料由片狀填料:纖維狀填料:球狀填料按重量比1:1:2組成，片狀填料為片狀云母，纖維狀填料為纖維狀BaSO4,球狀填料為球狀CaC03。增韌劑為聚烯烴彈性體。相容劑為丙烯接枝馬來酸酐。復(fù)合偶聯(lián)劑由等重量的硅烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑組成。
[0022]上述功能復(fù)合填料改性聚丙烯的制備方法，包括如下步驟:
[0023]步驟一、按照上述重量比例準(zhǔn)備無機(jī)填料和聚丙烯樹脂，并將其在高速分散機(jī)中混合，高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200r/min，時(shí)間為20min ；
[0024]步驟二、加入復(fù)合偶聯(lián)劑對(duì)進(jìn)行表面處理；加入增韌劑和相容劑并充分分散，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為1000r/min，時(shí)間為5min ;使溫度達(dá)到90°C ；
[0025]步驟三、將獲得的混合物料送入雙螺桿擠出機(jī)，進(jìn)行塑化、擠出和造粒，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速400~600r/min，六個(gè)加熱段和機(jī)頭口模的溫度分別為:161 °C，172 °C，188 °C，195°C,203°C,212°C,202°C。
[0026]實(shí)施例3
[0027]—種功能復(fù)合填料改性聚丙烯，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分:聚丙烯80，復(fù)合填料30，增韌劑8，相容劑6.2，復(fù)合偶聯(lián)劑2。
[0028]其中，復(fù)合填料由片狀填料:纖維狀填料:球狀填料按重量比1:1:2組成，片狀填料為片狀云母，纖維狀填料為纖維狀BaSO4,球狀填料為球狀CaC03。增韌劑為三元乙丙橡膠。相容劑為聚丙烯接枝丙烯酸。復(fù)合偶聯(lián)劑由等重量的硅烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑組成。
[0029]上述功能復(fù)合填料改性聚丙烯的制備方法，包括如下步驟:
[0030]步驟一、按照上述重量比例準(zhǔn)備無機(jī)填料和聚丙烯樹脂，并將其在高速分散機(jī)中混合，高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速為750r/min,時(shí)間為15min ；
[0031]步驟二、加入復(fù)合偶聯(lián)劑對(duì)進(jìn)行表面處理；加入增韌劑和相容劑并充分分散，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為1300r/min，時(shí)間為IOmin ;使溫度達(dá)到80°C ；[0032]步驟三、將獲得的混合物料送入雙螺桿擠出機(jī)，進(jìn)行塑化、擠出和造粒，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速400~600r/min，六個(gè)加熱段和機(jī)頭口模的溫度分別為:160°C，1701°C，192°C，193°C,203°C,208°C,202°C。
[0033]實(shí)施例4
[0034]一種功能復(fù)合填料改性聚丙烯，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分:聚丙烯74，復(fù)合填料20，增韌劑9，相容劑5.5，復(fù)合偶聯(lián)劑1.8。
[0035]其中，復(fù)合填料由片狀填料:纖維狀填料:球狀填料按重量比1:1:2組成，片狀填料為片狀云母，纖維狀填料為纖維狀BaSO4,球狀填料為球狀CaC03。增韌劑為苯乙烯與丁二烯嵌段共聚物。相容劑為丙烯與甲基丙烯酸共聚物。復(fù)合偶聯(lián)劑由等重量的硅烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑組成。
[0036]上述功能復(fù)合填料改性聚丙烯的制備方法，包括如下步驟:
[0037]步驟一、按照上述重量比例準(zhǔn)備無機(jī)填料和聚丙烯樹脂，并將其在高速分散機(jī)中混合，高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速為900r/min,時(shí)間為18min ；
[0038]步驟二、加入復(fù)合偶聯(lián)劑對(duì)進(jìn)行表面處理；加入增韌劑和相容劑并充分分散，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為900r/min，時(shí)間為5min ;使溫度達(dá)到83°C ；
[0039]步驟三、將獲得的混合物料送入雙螺桿擠出機(jī)，進(jìn)行塑化、擠出和造粒，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速400~600r/min，六個(gè)加熱段和機(jī)頭口模的溫度分別為:160°C，172°C，192°C，193°C,203°C,208°C,202°C。
[0040]實(shí)施例5
[0041]一種功能復(fù)合填料改性聚丙烯，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分:聚丙烯70，復(fù)合填料35，增韌劑6，相容劑6.5，復(fù)合偶聯(lián)劑1.2。
[0042]其中，復(fù)合填料由片狀填料:纖維狀填料:球狀填料按重量比1:1:2組成，片狀填料為片狀云母，纖維狀填料為纖維狀BaSO4,球狀填料為球狀CaC03。增韌劑為聚烯烴彈性體和苯乙烯與丁二烯嵌段共聚物中的等質(zhì)量混合物。相容劑為丙烯接枝馬來酸酐和聚丙烯接枝丙烯酸的等質(zhì)量混合物。復(fù)合偶聯(lián)劑由等重量的硅烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑組成。
[0043]上述功能復(fù)合填料改性聚丙烯的制備方法，包括如下步驟:
[0044]步驟一、按照上述重量比例準(zhǔn)備無機(jī)填料和聚丙烯樹脂，并將其在高速分散機(jī)中混合，高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速為700r/min，時(shí)間為20min ；
[0045]步驟二、加入復(fù)合偶聯(lián)劑對(duì)進(jìn)行表面處理；加入增韌劑和相容劑并充分分散，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為1300r/min，時(shí)間為9min ;使溫度達(dá)到90°C ；
[0046]步驟三、將獲得的混合物料送入雙螺桿擠出機(jī)，進(jìn)行塑化、擠出和造粒，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速400~600r/min，六個(gè)加熱段和機(jī)頭口模的溫度分別為:162°C，170°C，190°C，195°C,207°C,211°C,202°C。
[0047]實(shí)施例6
[0048]一種功能復(fù) 合填料改性聚丙烯，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分:聚丙烯76，復(fù)合填料15，增韌劑10，相容劑3，復(fù)合偶聯(lián)劑2.2。
[0049]其中，復(fù)合填料由片狀填料:纖維狀填料:球狀填料按重量比1:1:2組成，片狀填料為片狀云母，纖維狀填料為纖維狀BaSO4,球狀填料為球狀CaC03。增韌劑為聚烯烴彈性體、三元乙丙橡膠、丙烯酸酯橡膠，及苯乙烯與丁二烯嵌段共聚物中的等重量混合物。相容劑為丙烯接枝馬來酸酐、聚丙烯接枝丙烯酸、丙烯與甲基丙烯酸共聚物，的等重量混合物。復(fù)合偶聯(lián)劑由等重量的硅烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑組成。
[0050]上述功能復(fù)合填料改性聚丙烯的制備方法，包括如下步驟:
[0051]步驟一、按照上述重量比例準(zhǔn)備無機(jī)填料和聚丙烯樹脂，并將其在高速分散機(jī)中混合，高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速為800r/min,時(shí)間為16min ；
[0052]步驟二、加入復(fù)合偶聯(lián)劑對(duì)進(jìn)行表面處理；加入增韌劑和相容劑并充分分散，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200r/min，時(shí)間為8min ;使溫度達(dá)到80°C ；
[0053]步驟三、將獲得的混合物料送入雙螺桿擠出機(jī)，進(jìn)行塑化、擠出和造粒，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速550r/min，六個(gè)加熱段和機(jī)頭口模的溫度分別為:158 V，168 V，188 V，193 V，207°C,208°C,201°C。
[0054]實(shí)施例7
[0055]一種功能復(fù)合填料改性聚丙烯，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分:聚丙烯63，復(fù)合填料29，增韌劑5，相容劑4，復(fù)合偶聯(lián)劑0.5。
[0056]其中，復(fù)合填料由片狀填料:纖維狀填料:球狀填料按重量比1:1:2組成，片狀填料為片狀云母，纖維狀填料為纖維狀BaSO4,球狀填料為球狀CaC03。增韌劑為聚烯烴彈性體、三元乙丙橡膠和苯乙烯與丁二烯嵌段共聚物中的等重量混合物。相容劑為丙烯接枝馬來酸酐、丙烯與甲基丙烯酸共聚物及丙烯與丙烯酸乙酯共聚物中的等重量混合物。復(fù)合偶聯(lián)劑由等重量的硅烷偶聯(lián)劑 與鈦酸酯偶聯(lián)劑組成。
[0057]上述功能復(fù)合填料改性聚丙烯的制備方法，包括如下步驟:
[0058]步驟一、按照上述重量比例準(zhǔn)備無機(jī)填料和聚丙烯樹脂，并將其在高速分散機(jī)中混合，高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速為1300r/min,時(shí)間為18min ；
[0059]步驟二、加入復(fù)合偶聯(lián)劑對(duì)進(jìn)行表面處理；加入增韌劑和相容劑并充分分散，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為900r/min，時(shí)間為8min ;使溫度達(dá)到85°C ；
[0060]步驟三、將獲得的混合物料送入雙螺桿擠出機(jī)，進(jìn)行塑化、擠出和造粒，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速400r/min，六個(gè)加熱段和機(jī)頭口模的溫度分別為:160 V，170 V，190 V，195 V，205°C,210°C,200°C。
[0061]實(shí)施例8
[0062]一種功能復(fù)合填料改性聚丙烯，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分:聚丙烯60，復(fù)合填料32，增韌劑5，相容劑7，復(fù)合偶聯(lián)劑2.2。
[0063]其中，復(fù)合填料由片狀填料:纖維狀填料:球狀填料按重量比1:1:2組成，片狀填料為片狀云母，纖維狀填料為纖維狀BaSO4,球狀填料為球狀CaC03。增韌劑為聚烯烴彈性體。相容劑為丙烯接枝馬來酸酐。復(fù)合偶聯(lián)劑由等重量的硅烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑組成。
[0064]上述功能復(fù)合填料改性聚丙烯的制備方法，包括如下步驟:
[0065]步驟一、按照上述重量比例準(zhǔn)備無機(jī)填料和聚丙烯樹脂，并將其在高速分散機(jī)中混合，高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速為1400r/min,時(shí)間為15min ；
[0066]步驟二、加入復(fù)合偶聯(lián)劑對(duì)進(jìn)行表面處理；加入增韌劑和相容劑并充分分散，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為1250r/min，時(shí)間為8min ;使溫度達(dá)到83°C ；
[0067]步驟三、將獲得的混合物料送入雙螺桿擠出機(jī)，進(jìn)行塑化、擠出和造粒，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速400~600r/min，六個(gè)加熱段和機(jī)頭口模的溫度分別為:158°C，170°C，192°C，192°C,203°C,208°C,202°C。
[0068]用上述實(shí)施例獲得的產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，相關(guān)參數(shù)如下表所示:
[0069]
【權(quán)利要求】
1.一種功能復(fù)合填料改性聚丙烯，其特征在于，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分: 聚丙烯60~80，復(fù)合填料15~35，增韌劑5~10，相容劑3~7，復(fù)合偶聯(lián)劑0.5~.2 ;其中，復(fù)合填料由片狀填料:纖維狀填料:球狀填料按重量比1:1:2組成。
2.如權(quán)利要求1所述的功能復(fù)合填料改性聚丙烯，其特征在于，所述片狀填料為片狀云母，所述纖維狀填料為纖維狀BaSO4,所述球狀填料為球狀CaC03。
3.如權(quán)利要求1所述的功能復(fù)合填料改性聚丙烯，其特征在于，所述增韌劑為聚烯 烴彈性體、三元乙丙橡膠、丙烯酸酯橡膠，及苯乙烯與丁二烯嵌段共聚物中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的功能復(fù)合填料改性聚丙烯，其特征在于，所述相容劑為丙烯接枝馬來酸酐、聚丙烯接枝丙烯酸、丙烯與甲基丙烯酸共聚物，及丙烯與丙烯酸乙酯共聚物中的至少一種。
5.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的功能復(fù)合填料改性聚丙烯，其特征在于，所述復(fù)合偶聯(lián)劑由等重量的硅烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑組成。
6.權(quán)利要求1所述的功能復(fù)合填料改性聚丙烯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一、按照上述重量比例準(zhǔn)備無機(jī)填料和聚丙烯樹脂，并將其在高速分散機(jī)中混合，高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速為70(Tl400r/min，時(shí)間為15~20min ； 步驟二、加入復(fù)合偶聯(lián)劑對(duì)進(jìn)行表面處理；加入增韌劑和相容劑并充分分散，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為70(Tl400r/min，時(shí)間為5~IOmin ;使溫度達(dá)到80_90°C ； 步驟三、將獲得的混合物料送入雙螺桿擠出機(jī)，進(jìn)行塑化、擠出和造粒，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速40(T600r/min，六個(gè)加熱段和機(jī)頭口模的溫度分別為:160 ± 2 °C，170 ± 2 °C，190 ± 2 °C，195±2°C，205±2°C，210±2°C，200±2°C。
【文檔編號(hào)】C08K3/30GK103788489SQ201410039864
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】孫斌, 俞強(qiáng), 丁永紅, 蘇中悅, 經(jīng)晶 申請人:江蘇圣通環(huán)境工程有限公司