本發(fā)明涉及一種聚丙烯復合材料，具體為一種高斷裂伸長率聚丙烯組合物及其制備方法；屬于聚合物改性和加工領域。
背景技術：
：聚丙烯改性材料作為通用塑料具有密度低、耐腐蝕、易加工、成本低、可回收、機械性能好等優(yōu)點，因而其應用廣泛，如可用于生產汽車內外飾及家用電器零部件等制品，但隨著汽車家電行業(yè)的發(fā)展以及人們生活水平的提高，聚丙烯改性材料性能要求逐年提高，需要材料同時具備高剛性、高韌性、高耐熱性、尤其是高斷裂伸長率。目前越來越多的汽車主機廠及家電廠家開始把斷裂伸長率列入改性PP關鍵指標，并提出了較高要求?，F(xiàn)有技術主要通過添加大量增韌劑或超細球形填料以獲得高斷裂伸長率的聚丙烯材料，但添加大量增韌劑不僅會大幅提升材料成本，而且會一定程度地損失材料的抗彎性能及耐熱性能，對剛性與耐熱性要求很高的部分如家電、汽車內飾產品無法適用；而采用超細球形填料方法提高材料斷裂伸長率，只有當填料添加量在20~40%才可明顯提高材料的斷裂伸長率，超細填料使用量較大，易因粉體堆積密度小體積大導致生產加工不順暢，出現(xiàn)如加料困難等問題，不利于應用。目前提高聚丙烯材料斷裂伸長率的常用方法為添加大量增韌劑或超細球形填料改性；比如公開號CN102304249A的中國專利公開了一種超韌高延展性聚丙烯復合物及其制備方法，其包括如下重量百分比的配料配制而成：聚丙烯10~80wt%,三組分復合增韌劑60~10wt%和礦物填充30~10wt%，制得的聚丙烯復合物具有良好的延展性能及耐熱性能；但是添加了高比例復合增韌劑，不僅因增韌劑價格昂貴會引起材料成本大幅上升，而且用于增韌的大量復配增韌劑會一定程度地損失材料的抗彎性能及耐熱性能，對剛性與耐熱性要求很高的部分如家電、汽車內飾產品無法適用。又如，公開號CN103044769A的中國專利公開了一種高強度、高斷裂伸長率聚丙烯復合材料及其制備方法，其包含55-94%重量份聚丙烯、5-40%重量份粒徑為0.5~10μm超細碳酸鈣，0-20%重量份彈性體增韌劑，0.1-2%重量份穩(wěn)定劑，通過使用超細碳酸鈣球形填料填充改性獲得高斷裂伸長率的剛韌平衡材料，但只有當填料添加量在20~40%才可明顯提高材料的斷裂伸長率，超細填料使用量較大，易因粉體堆積密度小體積大導致生產加工不順暢，出現(xiàn)如加料困難等問題，不利于應用。技術實現(xiàn)要素：為克服現(xiàn)有技術缺陷，本發(fā)明提供一種高斷裂伸長率聚丙烯組合物及其制備方法，本發(fā)明提供的聚丙烯組合物包含較少的納米成核母粒，使所述聚丙烯組合物具有高斷裂伸長率、高韌性、高耐熱性、高模量特性，同時使用靈活、制備方法簡便易行，可更好的用于生產汽車內外飾與家用電器零部件等制品。為實現(xiàn)上述一種高斷裂伸長率的聚丙烯組合物，本發(fā)明采用如下技術方案：一種高斷裂伸長率的聚丙烯組合物，該組合物包含以下重量百分比含量的組分為：聚丙烯25~99.4份增韌劑0~20份聚乙烯0~5份礦物填料0~40份熱穩(wěn)定劑0.2~1份光穩(wěn)定劑0.1~1份納米成核母粒0.1~5份其它助劑0.2~3份其中，納米成核母粒包括聚丙烯樹脂、有機羧酸與金屬鹽的復合物、芳香族胺類化合物、二環(huán)結構的脂肪酸鹽、具有平面結構的稠環(huán)類化合物、稀土類化合物中的一種或多種混合物制成。進一步，納米成核母粒重量百分比含量為0.3~3份。進一步，聚丙烯為共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的一種或兩種，其熔融指數(shù)在測試溫度230℃負荷2.16kg條件下為1~50g/10min。進一步，增韌劑為乙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和三元乙苯橡膠中的一種或多種。進一步，聚乙烯為低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的一種或多種。進一步，礦物填料為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈣、硅灰石、云母中的一種或多種。進一步，熱穩(wěn)定劑為受阻酚類、亞磷酸酯類、硫酯類抗氧化劑中的一種或多種。進一步，光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑、苯丙三唑類紫外線吸收劑、水楊酸苯酯類紫外線吸收劑、二苯甲酮類紫外線吸收劑、苯甲酸酯類紫外線吸收劑、苯并三唑類紫外線吸收劑、取代丙烯腈類紫外線吸收劑的一種或多種。進一步，其它助劑包括硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、N,N’-乙撐雙硬脂酰胺、環(huán)氧基脂肪族共聚物、白油、硅酮粉、聚乙烯蠟中的一種或多種。本發(fā)明一種高斷裂伸長率的聚丙烯組合物的制備方法，包括以下步驟：(1)按以下組分及重量百分比稱取原材料：聚丙烯30~99.4份，增韌劑0~20份，聚乙烯0~5份，礦物填料0~40份，熱穩(wěn)定劑0.2~1份，光穩(wěn)定劑0.1~1份，納米成核母粒0.1~3份，其它助劑0.2~2份；(2)將(1)稱取的原材料按照粒料、液體助劑、粉末助劑、礦物填料順序分別加入混合機進行混合，采取轉速720rpm攪拌混合機混合，混合時間3~10min，獲得混合料；(3)將上述步驟（2）中獲得的混合料通過喂料口，經(jīng)長徑比40~52:1的雙螺桿擠出機充分塑化、熔融，再經(jīng)擠出、冷卻、切粒、均混，其工藝為：擠出溫度180~230℃，機臺真空度控制≤-0.06MPa，主機轉速為500~600rpm，成品均混≥50min/0.5~3T，得到一種高斷裂伸長率聚丙烯組合物。有益效果：1、納米成核母粒在加工熔化時達到納米級分散，在分子之間起到超級潤滑作用，能高效地降低分子之間的纏結、剪切，同時能誘導生成存在大量擴展型鏈段的多孔結晶區(qū)域，使得材料在破壞時可吸收較多能量，從而使得材料顯示較好的韌性、延展性、耐熱性及模量。2、本發(fā)明通過添加納米成核母粒，即得到高斷裂伸長率、高韌性、高耐熱性、高模量的改性聚丙烯組合物，同時使用靈活、制備方法簡便易行，適用于工業(yè)化生產，可更好的用于生產汽車內外飾與家用電器零部件等制品。具體實施方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的闡述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。具體實施例1-8本發(fā)明一種高斷裂伸長率聚丙烯組合物及其制備方法，通過以下步驟制備得到高斷裂伸長率聚丙烯組合物：(1)按照表1具體實施例1-8選取重量百分比含量的組分；(2)將(1)稱取的原材料按照粒料、液體助劑、粉末助劑、礦物填料順序分別加入混合機進行混合，采取轉速720rpm攪拌混合機混合，混合時間3~10min，獲得混合料；(3)將上述步驟(2)中獲得的混合料通過喂料口，經(jīng)長徑比40~52:1的雙螺桿擠出機充分塑化、熔融，再經(jīng)擠出、冷卻、切粒、均混，其工藝為：擠出溫度180-230℃，機臺真空度控制≤-0.06MPa，主機轉速為500~600rpm，成品均混≥50min/0.5~3T,得到一種高斷裂伸長率聚丙烯組合物。對比例1-2對比例1-2按照表1中現(xiàn)有技術配比，選取原料后，按照本發(fā)明的制備方法制備得到。表1制備實施例、對比例的組分配比組分實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6實施例7實施例8對比例1對比例2共聚PP69.563.243.561.643.5均聚PP2085.77773562056增韌劑105205聚乙烯4333礦物填料5202510102025402540納米成核母粒2.70.30.72.131.511.8熱穩(wěn)定劑0.50.80.60.50.40.50.510.61光穩(wěn)定劑0.30.70.40.30.30.20.10.30.40.3其它助劑0.811.82.50.60.811.51.81.5表2測試結果檢測項目測試標準實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6實施例7實施例8對比例1對比例2斷裂伸長率，%GB/T1040778.3389.5364.1973.8478.8406.9357.6225.972.511.7缺口沖擊強度23℃，KJ/M2GB/T184341.349.78.5NB（69.4）5.95.34.74.27.33.7熱變形溫度，℃GB/T1634115.2105.3118.9110.3139.5134.2132.6141.7102.1123.6彎曲模量，MPaGB/T93411956174523351604289729883045335715362448熔體流動速率，g/10minGB/T368224.313.714.32123.521.419.718.613.517.4按照上述表1組分制備得到的高斷裂伸長率聚丙烯組合物，經(jīng)過檢測斷裂伸長率、缺口沖擊強度23℃、熱變形溫度、彎曲模量、熔體流動速率等性能，檢測結果見表2。由表2可知，相比對比例而言，在不同PP、填充物、增韌劑、助劑種類及比例下，本發(fā)明實施例制備的聚丙烯組合物經(jīng)過注塑得到的標準樣條的斷裂伸長率、彎曲模量、熱變形溫度、沖擊強度均大幅提升，斷裂伸長率高達225-973%，彎曲模量高達1604-3357MPa、熱變形溫度高達100-142℃。表明本發(fā)明通過添加納米成核母粒，使得在不同PP、填充物、增韌劑、助劑種類及比例下均可得到高斷裂伸長率、高韌性、高耐熱性、高模量的聚丙烯組合物，有效解決現(xiàn)有技術材料存在的成本高、模量及耐熱性不足、加工困難的問題，使用靈活，制備的聚丙烯組合物性能優(yōu)異，可更好的用于生產汽車內外飾與家用電器零部件等制品，并且制備方法簡便易行，適用于工業(yè)化生產。以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及核心思想。應當指出，對于本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明全力要求的保護范圍內。當前第1頁1 2 3