本發(fā)明屬于高分子材料技術領域，具體是一種家電用高光澤低浮纖增強聚丙烯材料及其制備方法。
背景技術：
隨著材料科學的發(fā)展，人們對家電的外觀也提出了越來越高的要求，由于ABS的易加工性，優(yōu)秀的力學性能以及豐富的色彩而被廣泛應用。
聚丙烯PP具有比重輕、價格低廉、機械性能好和耐熱性能佳等優(yōu)良的物理性能和加工性，并且耐溶劑性、耐高溫性,是通用塑料中發(fā)展最快的一種材料,廣泛的應用在汽車內飾件及家電產品中，但是聚丙烯材料則由于其剛性較ABS差，而增強聚丙烯的外觀差所以在家電外觀件上沒有使用的那么廣泛。
玻纖增強PP材料是具有高強度，尺寸穩(wěn)定好，是一種高強度材料，即在添加玻璃纖維增強后，大大提高其機械性能、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性。在實際應用中可以以塑代鋼和取代增強工程塑料，滿足高強結構制件、汽車、家電等領域的使用要求。對于絕大部分外觀制件來說，不僅要求高的強度，同時要求制品表面浮纖較少。然而，現(xiàn)有的玻纖增強聚丙烯還不能滿足制件的外觀要求，或者是以降低材料機械強度來滿足外觀。
現(xiàn)有技術的缺陷是玻纖處理過程很麻煩，處理液成分復雜，工藝控制要求較高，不易于現(xiàn)有加工設備中實現(xiàn)。對于短玻璃纖維增強聚丙烯材料的浮纖問題一直沒有有效的方式解決。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種家電用高廣澤低浮纖增強聚丙烯材料及其制備方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：
一種家電用高光澤低浮纖增強聚丙烯材料，由下列原料按重量份組成：
進一步方案，所述聚丙烯為間規(guī)聚丙烯、無規(guī)聚丙烯中的至少一種。
進一步方案，所述納米級碳酸鈣為粒徑分布為D50＜200nm的重質碳酸鈣。
進一步方案，所述玻璃纖維為直徑為10-14μm、長度為3.0-4.5mm的玻璃纖維短切原絲。
進一步方案，所述聚丁烯為分子量25-30萬，熔融指數(shù)在30-100g/10min的聚正丁烯。
進一步方案，所述相容劑為接枝率1.5-2.0％的聚丙烯接枝馬來酸酐。
進一步方案，所述硅烷偶聯(lián)劑為丁二烯基三乙氧基硅烷、雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si-69)中的至少一種。
進一步方案，所述抗氧劑為受阻酚類、硫代酯類、亞磷酸酯類抗氧劑中的至少一種。
進一步方案，所述潤滑劑選自聚乙烯蠟、硬脂酸鹽、乙撐雙硬脂酰胺、接枝乙撐雙硬脂酰胺中的至少一種；硅酮母粒是以HDPE為載體，硅化合物含量在50-65％。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種家電用高光澤低浮纖增強聚丙烯材料制備的方法，包括以下步驟：
(1)將納米級碳酸鈣干燥后，用溶液重量百分濃度為10％的硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液低速攪拌回流30min，室溫靜置12h，真空抽濾，置于電熱恒溫鼓風干燥箱中80℃干燥至恒重，得表面處理后的納米級碳酸鈣，備用；
(2)將經(jīng)(1)處理后的納米級碳酸鈣和聚丙烯、相容劑、聚丁烯、抗氧劑、潤滑劑、硅酮母粒，一起加入通有氮氣保護的混合機中高速混合2-10min；
(3)在氮氣保護下，將(2)混合物料投入平行雙螺桿擠出機中熔融，再從擠出機的側喂料口加入玻璃纖維，經(jīng)擠出、造粒制得家電用高光澤低浮纖增強聚丙烯材料；其中擠出機的機筒溫度為205-220℃，螺桿轉速為400-600r/min，真空度為-0.04～0.1MPa。
本發(fā)明采用玻纖增強聚丙烯材料作為主體，并加入高融指聚丁烯，添加納米級碳酸鈣，通過雙螺桿擠出制得，本發(fā)明利用聚丁烯在雙螺桿中剪切變稀的性質，使其在制樣過程中浮至材料表面，從而對外漏的玻纖進行覆蓋；本發(fā)明制得的增強聚丙烯具有高光澤，光澤度60度角可以達到85％低浮纖的優(yōu)點，可以在原有的ABS模具上無縫替換，且價格較ABS低廉，解決了增強聚丙烯產品在家電產品外觀件上使用受限的問題。
本發(fā)明的有益效果：
1、本發(fā)明家電用高光澤低浮纖增強聚丙烯材料是采用通用的PP基材、玻璃纖維、碳酸鈣、聚丁烯、潤滑劑及抗氧劑制得，其原材料易得并可直接用于工業(yè)化生產；并可用廢舊塑料源PP以解決廢舊塑料源PP的回收再生利用問題；
2、本發(fā)明制得的家電用高光澤低浮纖增強聚丙烯材料是采用聚丁烯在雙螺桿中剪切變稀的性質，使其在制樣過程中浮至材料表面，從而對外漏的玻纖進行覆蓋，制得的增強聚丙烯具有高光澤、低浮纖等特點，可以完全取代ABS材料在家電外觀件上的使用。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
在下面實施例中所采用聚丁烯為分子量為25-30萬、熔融指數(shù)在30-100g/10min的聚正丁烯，相容劑為聚丙烯接枝馬來酸酐。
實施例一：
本實施例中的家電用高光澤低浮纖增強聚丙烯材料是由下列原料按重量份組成：
具體制備方法包括以下步驟：
(1)按配比稱取5份干燥后的納米級碳酸鈣，用含量0.15份硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液(溶液重量百分濃度為10％)低速攪拌回流30min，室溫靜置12h，真空抽濾，置于電熱恒溫鼓風干燥箱中80℃干燥至恒重，得表面處理的納米級碳酸鈣，備用；
(2)將5份表面處理后的納米級碳酸鈣、41份間規(guī)聚丙烯、3份相容劑聚丙烯接枝馬來酸酐、30份聚丁烯、0.1份抗氧劑1010、0.1份抗氧劑168、0.2份硬脂酸鈣、0.3份聚乙烯蠟、1份硅酮母粒，一起加入通有氮氣保護的混合機中高速混合2min；
(3)在氮氣保護下，將(2)混合物料投入平行雙螺桿擠出機中熔融，再從擠出機的側喂料口加入配比為20份的玻璃纖維，經(jīng)擠出、造粒制得家電用高光澤低浮纖增強聚丙烯材料；其中擠出機的機筒溫度為205℃，螺桿轉速為400r/min，真空度為0.1MPa。
實施例二：
本實施例中的家電用高光澤低浮纖增強聚丙烯是由下列原料按重量份組成：
具體制備方法包括以下步驟：
(1)按配比稱取7份干燥后的納米級碳酸鈣，用含量0.1份硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液(重量百分濃度為10％)低速攪拌回流30min，室溫靜置12h，真空抽濾，置于電熱恒溫鼓風干燥箱中80℃干燥至恒重，得表面處理的納米級碳酸鈣，備用；
(2)將7份表面處理后的納米級碳酸鈣、38份聚丙烯、5份相容劑聚丙烯接枝馬來酸酐、20份聚丁烯、0.2份抗氧劑1010、0.3份抗氧劑DSTP、0.8份潤滑劑乙撐雙硬脂酰胺、1.5份硅酮母粒，一起加入通有氮氣保護的混合機中高速混合6min；
(3)在氮氣保護下，將(2)混合物料投入平行雙螺桿擠出機中熔融，再從擠出機的側喂料口加入配比為30份的玻璃纖維，經(jīng)擠出、造粒制得家電用高光澤低浮纖增強聚丙烯材料；其中擠出機的機筒溫度為210℃，螺桿轉速為500r/min，真空度為-0.04MPa。
實施例三：
本實施例中的家電用高光澤低浮纖增強聚丙烯是由下列原料按重量份組成：
具體制備方法包括以下步驟：
(1)按配比稱取10份干燥后的納米級碳酸鈣，用含量0.3份硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液(重量百分濃度為10％)低速攪拌回流30min，室溫靜置12h，真空抽濾，置于電熱恒溫鼓風干燥箱中80℃干燥至恒重，得表面處理的納米級碳酸鈣，備用；
(2)將10份表面處理后的納米級碳酸鈣、24份無規(guī)聚丙烯、24份間規(guī)聚丙烯、4份相容劑聚丙烯接枝馬來酸酐、10份聚丁烯、0.5份抗氧劑1010、0.5份抗氧劑DSTP、1份潤滑劑硬脂酸鈣、2份硅酮母粒，一起加入通有氮氣保護的混合機中高速混合10min；
(3)在氮氣保護下，將(2)混合物料投入平行雙螺桿擠出機中熔融，再從擠出機的側喂料口加入配比為15份的玻璃纖維，經(jīng)擠出、造粒制得家電用高光澤低浮纖增強聚丙烯材料；其中擠出機的機筒溫度為220℃，螺桿轉速為600r/min，真空度為0.05MPa。
將上述實施例1-3制得的家電用高光澤低浮纖增強聚丙烯材料主要物性指標根據(jù)相關檢測標準測試其拉伸強度、斷裂伸長率、彎曲強度、彎曲模量、懸臂梁缺口沖擊強、密度與光澤度，其檢測標準與檢測結果如下表1所示：
表1實施例1-3的高光澤低浮纖增強聚丙烯主要物性指標
從表1可看出本發(fā)明制備的家電用高光澤低浮纖增強聚丙烯以聚丙烯共聚物為基材在氮氣保護下，加入聚丁烯、玻纖等輔材通過反應擠出，制得的復合材料性能比普通ABS物理性能有較大提高，并且在國標標準下測試光澤度，基本一致，并且遠高于普通的增強聚丙烯復合材料。
其中：
1、材料的表面光澤度和聚丁烯的含量有很大關系，在相同玻纖含量的配方中，聚丁烯含量越高，表面光澤度越好；
2、材料的表面光澤度和玻纖含量有一定關系，在相同配方體系中，玻纖含量越多，光澤度越差；
3、材料表面光澤度與材料中硅酮含量有一定關系，在1％添加量以內硅酮含量越高光澤度越好，但是高于1％材料表面會由于小分子析出太多而發(fā)霧，從而對光澤度有負面影響。
如在本發(fā)明的制備組份中添加紫外光吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗靜電劑、著色劑等功能助劑，使復合材料具有相應特性亦受本發(fā)明保護。
上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和應用本發(fā)明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內。