一種用于電動(dòng)工具外殼的低收縮、高耐候聚丙烯復(fù)合材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于電動(dòng)工具外殼的低收縮、高耐候聚丙烯復(fù)合材料，其是由以下組份按重量份制備而成：共聚聚丙烯45-85份、增強(qiáng)劑10-50份、增韌劑1-15份、偶聯(lián)劑0.1-0.5份、抗氧劑0.1-0.5份、光穩(wěn)劑0.1-0.5、其他助劑0-5份。本發(fā)明的聚丙烯復(fù)合材料降低了基體樹脂的收縮率，提高了材料的尺寸穩(wěn)定性；同時(shí)提高了材料的尺寸穩(wěn)定性，從而可以替代ASA用于生產(chǎn)電動(dòng)工具的外殼。
【專利說(shuō)明】一種用于電動(dòng)工具外殼的低收縮、高耐候聚丙烯復(fù)合材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于電動(dòng)工具外殼的低收 縮、高耐候聚丙烯復(fù)合材料。
[0002] 技術(shù)背景
[0003] 隨著鋰電池技術(shù)的快速發(fā)展，從而使電池的電容量不斷提升，價(jià)格逐漸降低，這為 電動(dòng)工具的快速發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。為了滿足電動(dòng)工具的安全、便攜、耐用的市場(chǎng)需要， 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活、色澤美觀、持久耐用、價(jià)格低廉的高分子材料ASA樹脂逐步成為替代金屬外 殼的首選。ASA樹脂是由苯乙烯、丙烯腈和壓克力橡膠共聚合而成的，具有焊角強(qiáng)度高、著 色性好、色彩豐富、耐候優(yōu)良等特點(diǎn)，可用于電動(dòng)工具外殼、電子電器的外殼等外觀件。但是 ASA容易被劃傷，耐溫性較低，且原材料成本高等因素的限制，而電動(dòng)工具做為精密儀器，其 對(duì)外殼材料的尺寸穩(wěn)定性、表面耐劃傷、耐候性能有較高的要求。故需要積極開發(fā)新的性價(jià) 比高的材料替代其在一些領(lǐng)域的使用。
[0004] 聚丙烯（PP)材料由于密度小、耐熱優(yōu)異、抗彎曲疲勞性好且價(jià)格低，其用途廣泛。 但是PP的結(jié)晶度較高、尺寸穩(wěn)定性差、耐候性能低限制了其在電動(dòng)工具外殼方面的應(yīng)用。 為了擴(kuò)展PP的在該領(lǐng)域的應(yīng)用，積極開發(fā)收縮率低、耐候持久、尺寸穩(wěn)定的聚丙烯復(fù)合材 料成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。然而，目前該類聚丙烯復(fù)合材料在國(guó)內(nèi)仍然處于空白狀態(tài)。
[0005] 中國(guó)發(fā)明專利CN 102391575 A公布了一種模塑收縮率低的聚丙烯合金材料及其 制備方法。本專利采用堿式硫酸鎂晶須作為聚丙烯尺寸穩(wěn)定性的改善劑，的確降低了材料 的收縮率，提高了材料的尺寸穩(wěn)定性。但是加工過(guò)程中必須保持晶須的長(zhǎng)徑比，這樣材料的 加工窗口較窄，工藝控制難度較高，產(chǎn)品的穩(wěn)定性差，同時(shí)因?yàn)閴A式硫酸鎂的存在，該材料 的耐候性很低，同時(shí)材料韌性較差，不能滿足電動(dòng)工具對(duì)材料的要求； 中國(guó)發(fā)明專利CN 102250413 A公布了一種高光澤、低收縮的改性聚丙烯復(fù)合材料及其 制備方法。本專利采用低收縮的苯乙烯與聚丙烯共混制備低收縮的聚丙烯復(fù)合材料，該材 料的收縮率得到了改善。但是因?yàn)楸揭蚁┡cPP結(jié)構(gòu)差異較大，相容性較低，兩種材料容易 出現(xiàn)分層，導(dǎo)致產(chǎn)品穩(wěn)定性差，同時(shí)因?yàn)镻P和苯乙烯的耐候性你均較差，所以該復(fù)合材料 的耐候性能也較低。
[0006]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種適用于工業(yè)化批量生產(chǎn)替代ASA來(lái) 用于電動(dòng)工具外殼的低收縮、高耐候聚丙烯復(fù)合材料。
[0008] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的： 一種用于電動(dòng)工具外殼的低收縮、高耐候聚丙烯復(fù)合材料，由以下組份按重量份制備 而成：共聚聚丙烯45-85份、增強(qiáng)劑10-50份、增韌劑1-15份、偶聯(lián)劑0. 1-0. 5份、抗氧劑 0. l-o. 5份、光穩(wěn)劑0. 1-0. 5、其他助劑0-5份。
[0009] 進(jìn)一步，所述的共聚聚丙烯為在230 °C /2. 16Kg條件下的熔融指數(shù)大于 10g/10min、在拉伸速度為50mm/min情況下拉伸強(qiáng)度大于19MPa、懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度8KJ/ m2。
[0010] 所述的增強(qiáng)劑為滑石粉、碳酸鈣、無(wú)堿玻纖中的至少一種。
[0011] 所述滑石粉和碳酸鈣的粒徑為大于800目，無(wú)堿玻纖的直徑為10-16um。
[0012] 所述的增韌劑為三元乙丙橡膠（EPDM)、乙烯辛烯共聚物（POE)或順丁橡膠（BR)。
[0013] 所述抗氧劑為四（β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸）季戊四醇酯(抗氧 劑1010)、三（2,4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯(抗氧劑168)、硫代二丙酸雙十八醇酯(抗氧劑 DSTDP)中的至少一種。
[0014] 所述的偶聯(lián)劑優(yōu)選Υ -氨丙基三乙氧基硅烷（ΚΗ550)或鈦酸酯偶聯(lián)劑異丙基三 (二辛基焦磷酸酰氧基)。
[0015] 所述的光穩(wěn)劑為受阻胺類復(fù)配光穩(wěn)劑，優(yōu)選美國(guó)氰特公司的光穩(wěn)劑V703。
[0016] 所述的其它助劑包括潤(rùn)滑劑、相容劑中的至少一種；所述潤(rùn)滑劑優(yōu)選Ν，Ν' -乙撐 雙硬脂酰胺（EBS)或硅酮粉，所述相容劑優(yōu)選馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯（PP-G)或乙烯辛烯共聚 物接枝馬來(lái)酸酐（P0E-G)。
[0017] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、本發(fā)明利用共聚聚丙烯和增韌劑復(fù)配，降低了基體樹脂的收縮率，提高了材料的尺 寸穩(wěn)定性；同時(shí)利用增強(qiáng)劑提高材料強(qiáng)度的同時(shí)，進(jìn)一步提高了材料的尺寸穩(wěn)定性，從而使 改性后的聚丙烯復(fù)合材料可以替代ASA。
[0018] 2、本發(fā)明制備的低收縮、尺寸穩(wěn)定聚丙烯復(fù)合材料具有優(yōu)異的耐候性能，戶外使 用時(shí)間是ASA的兩倍以上，同時(shí)具有良好的耐熱性能，與ASA長(zhǎng)期使用上限溫度80°C相比， 該復(fù)合材料可以在l〇〇°C環(huán)境中長(zhǎng)期使用。
[0019] 3、本發(fā)明制備的低收縮、高耐候聚丙烯復(fù)合材料，加工工藝可控，產(chǎn)品性能穩(wěn)定， 且原材料成本僅為ASA的一半，可替代ASA作為電動(dòng)工具的外殼。
[0020]

【具體實(shí)施方式】： 下面給出實(shí)施例以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用于 對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 根據(jù)該實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)或調(diào)整仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021] 一種用于電動(dòng)工具外殼的低收縮、高耐候聚丙烯復(fù)合材料的制備方法是常規(guī)方 法，主要是：按重量份稱量聚丙烯、增強(qiáng)劑、增韌劑、抗氧劑、偶聯(lián)劑、光穩(wěn)劑與其他助劑一起 加入高混機(jī)中混合均勻；然后將混合均勻的混合物經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出后造粒。其中擠出機(jī) 的溫度從下料口到?？诘臏囟确謩e為180°C，190°C，195°C，195°C，200°C，205°C、轉(zhuǎn)速為 50-80rpm，真空度為 0· 1-0. 5MPa。
[0022] 實(shí)施例1 按重量配比分別稱取干燥的共聚聚丙烯K7926(上海賽科）45份、碳酸鈣20份、滑 石粉30粉、抗氧劑1010為0. 1份、抗氧劑DSTDP為0. 1份、增韌劑Ρ0Ε為5份、潤(rùn)滑劑 EBS (Ν，Ν'-乙撐雙硬脂酰胺）0. 2份、偶聯(lián)劑KH550為0. 5份、光穩(wěn)劑V703為0. 1份、相容劑 PP-G為2分，將上述材料加入高速混合機(jī)中混合均勻，然后將混合均勻的混合加入擠出機(jī) 中，經(jīng)水冷后切粒。其中，擠出機(jī)的加工溫度由下料口到?？谝来螢?80°C，190°C，195°C， 195°C，200°C，205°C、主機(jī)轉(zhuǎn)速為 50rpm，真空度為 0· 3MPa。
[0023] 實(shí)施例2 按重量配比分別稱取干燥的共聚聚丙烯K9016(燕山石化）為50份、無(wú)堿玻纖 ER14-1000-988A為20份、滑石粉25粉、抗氧劑1010為0. 1份、增韌劑EPDM為8份、抗氧 齊[J DSTDP為0. 1份、抗氧劑168為0. 2,潤(rùn)滑劑EBS(N，Ν'-乙撐雙硬脂酰胺）0. 2份、光穩(wěn)劑 V703為0. 2份、偶聯(lián)劑ΚΗ550為0. 3份、相容劑PP-G為2分，將上述材料加入高速混合機(jī)中 混合均勻，然后將混合均勻的混合加入擠出機(jī)中，經(jīng)水冷后切粒。其中，擠出機(jī)的加工溫度 由下料口到?？谝来螢?180°C，190°C，195°C，195°C，200°C，205°C、主機(jī)轉(zhuǎn)速為 60rpm， 真空度為0. 5MPa。
[0024] 實(shí)施例3 按重量配比分別稱取干燥的共聚聚丙烯YPJ1215C(揚(yáng)子石化）為55份、無(wú)堿玻纖 ER14-1000-988A為15份、滑石粉30粉、抗氧劑1010為0. 2份、抗氧劑DSTDP為0. 1份、抗 氧劑168為0. 2,光穩(wěn)劑V703為0. 3份、增韌劑BR為6份、潤(rùn)滑劑EBS (Ν，Ν' -乙撐雙硬脂 酰胺）〇. 2份、偶聯(lián)劑ΚΗ550為0. 3份、相容劑PP-G為2分，將上述材料加入高速混合機(jī)中 混合均勻，然后將混合均勻的混合加入擠出機(jī)中，經(jīng)水冷后切粒。其中，擠出機(jī)的加工溫度 由下料口到模口依次為 180°C，190°C，195°C，195°C，200°C，205°C、主機(jī)轉(zhuǎn)速為 60rpm， 真空度為〇. 5MPa。
[0025] 實(shí)施例4 按重量配比分別稱取干燥的共聚聚丙烯K9015 (燕山石化）為65份、滑石粉35份、抗 氧劑1010為0. 1份、抗氧劑168為0. 1份、增韌劑Ρ0Ε為1份、光穩(wěn)劑V703為0. 4份、潤(rùn)滑 劑EBS(N，Ν' -乙撐雙硬脂酰胺）0. 2份、偶聯(lián)劑鈦酸酯偶聯(lián)劑異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧 基）為0. 2份，將上述材料加入高速混合機(jī)中混合均勻，然后將混合均勻的混合加入擠出機(jī) 中，經(jīng)水冷后切粒。其中，擠出機(jī)的加工溫度由下料口到?？谝来螢?80°C，190°C，195°C， 195°C，200°C，205°C、主機(jī)轉(zhuǎn)速為 60rpm，真空度為 0· 2MPa。
[0026] 實(shí)施例5 按重量配比分別稱取干燥的共聚聚丙烯K9015 (燕山石化）為70份、滑石粉15份、抗 氧劑1010為0. 1份、潤(rùn)滑劑硅酮粉0. 4份、光穩(wěn)劑V703為0. 5份、增韌劑Ρ0Ε為15份、偶 聯(lián)劑KH550為0. 2份，將上述材料加入高速混合機(jī)中混合均勻，然后將混合均勻的混合加入 擠出機(jī)中，經(jīng)水冷后切粒。其中，擠出機(jī)的加工溫度由下料口到?？谝来螢?80°C，190°C， 195°C，195°C，200°C，205°C、主機(jī)轉(zhuǎn)速為 60rpm，真空度為 O.IMPa。
[0027] 實(shí)施例6 按重量配比分別稱取干燥的共聚聚丙烯EA5075 (韓國(guó)PolyMirae)為75份、滑石粉20 份、抗氧劑1010為〇. 1份、抗氧劑168為0. 3份、潤(rùn)滑劑EBS (Ν，Ν' -乙撐雙硬脂酰胺）0. 5 份、增韌劑Ρ0Ε為3份、偶聯(lián)劑ΚΗ550為0. 2份，光穩(wěn)劑V703為0. 1份，將上述材料加入高 速混合機(jī)中混合均勻，然后將混合均勻的混合加入擠出機(jī)中，經(jīng)水冷后切粒。其中，擠出機(jī) 的加工溫度由下料口到模口依次為180°C，190°C，195°C，195°C，200°C，205°C、主機(jī)轉(zhuǎn)速 為60rpm，真空度為0· IMPa。
[0028] 實(shí)施例7
【權(quán)利要求】
1. 一種用于電動(dòng)工具外殼的低收縮、高耐候聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：由以下 組份按重量份制備而成：共聚聚丙烯45-85份、增強(qiáng)劑10-50份、增韌劑1-15份、偶聯(lián)劑 0. 1-0. 5份、抗氧劑0. 1-0. 5份、光穩(wěn)劑0. 1-0. 5、其他助劑0-5份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)工具外殼的低收縮、高耐候聚丙烯復(fù)合材料，其特 征在于：所述的共聚聚丙烯為在230°C /2. 16Kg條件下的熔融指數(shù)大于10g/10min、在拉伸 速度為50mm/min情況下拉伸強(qiáng)度大于19MPa、懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度8KJ/m 2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)工具外殼的低收縮、高耐候聚丙烯復(fù)合材料，其特 征在于：所述的增強(qiáng)劑為滑石粉、碳酸鈣、無(wú)堿玻纖中的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電動(dòng)工具外殼的低收縮、高耐候聚丙烯復(fù)合材料，其特 征在于：所述滑石粉和碳酸鈣的粒徑為大于800目，無(wú)堿玻纖的直徑為10-16um。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)工具外殼的低收縮、高耐候聚丙烯復(fù)合材料，其特 征在于：所述的增韌劑為三元乙丙橡膠、乙烯辛烯共聚物或順丁橡膠。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)工具外殼的低收縮、高耐候聚丙烯復(fù)合材料，其特 征在于：所述抗氧劑為四（β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸）季戊四醇酯、三（2， 4_二叔丁基苯基）亞磷酸酯、硫代二丙酸雙十八醇酯中的至少一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)工具外殼的低收縮、高耐候聚丙烯復(fù)合材料，其特 征在于：所述的偶聯(lián)劑優(yōu)選Υ-氨丙基三乙氧基硅烷或鈦酸酯偶聯(lián)劑異丙基三(二辛基焦 磷酸酰氧基)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)工具外殼的低收縮、高耐候聚丙烯復(fù)合材料，其特 征在于：所述的光穩(wěn)劑為受阻胺類復(fù)配光穩(wěn)劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)工具外殼的低收縮、高耐候聚丙烯復(fù)合材料，其特 征在于：所述的其它助劑包括潤(rùn)滑劑、相容劑中的至少一種；所述潤(rùn)滑劑為Ν，Ν'-乙撐雙硬 脂酰胺或硅酮粉，所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯或乙烯辛烯共聚物接枝馬來(lái)酸酐。
【文檔編號(hào)】C08K5/526GK104086896SQ201410314248
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】楊桂生, 汪海 申請(qǐng)人:合肥杰事杰新材料股份有限公司