本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚丙烯塑料具有良好的綜合性能，其密度小、價(jià)格低，應(yīng)用非常廣泛。在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活中的地位日益重要。在汽車工業(yè)、家用電器、電子、包裝及建材、家具等方面具有廣泛的應(yīng)用。目前的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)就是以聚丙烯代替工程塑料用于制造汽車、家電、家具等。但是由于聚丙烯屬于較脆性塑料，沖擊強(qiáng)度較低，限制了其在高抗沖制品方面的應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了制備高韌性高穩(wěn)定性的聚丙烯材料人們進(jìn)行了廣泛的研究，目前一般采用聚丙烯、彈性體，填料等組分組成，彈性體主要有POE、EVA、EPDM 等，填料主要是滑石粉，這種方法可以制備出一定剛性和韌性的的改性聚丙烯， 但聚丙烯中加入這些流動(dòng)性較差的彈性體時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響材料的流動(dòng)性；還會(huì)采用將聚丙烯塑料與橡膠共混的方法來進(jìn)一步提高其韌性，如乙丙共聚彈性體增韌聚丙烯(PP/EPR、PP/EPDM) 在現(xiàn)有的橡膠增韌聚丙烯的技術(shù)中，但是，在目前的橡塑加工的共混條件下，作為分散相的橡膠粒徑難以控制在較小的范圍，一般平均橡膠相粒子直徑大于0.5μm。若要實(shí)現(xiàn)脆韌轉(zhuǎn)變，則需要較大份數(shù)的橡膠，從而造成增韌聚丙烯塑料剛性的降低；使得聚丙烯塑料的性能變差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中聚丙烯復(fù)合材料韌性不高、穩(wěn)定性差的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料，所述高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯50～70份、成核劑3～6份、玻璃纖維3～6份、礦物填料15～25份、增韌劑1～1.5份、抗氧劑1～1.5份、穩(wěn)定劑1～1.5份、潤(rùn)滑劑1～1.5份。

優(yōu)選的，所述聚丙烯的熔體流動(dòng)速率為1g/10min～4.5g/10min，所述聚丙烯為均聚聚丙烯、嵌段共聚丙烯中的至少一種。

優(yōu)選的，所述成核劑為α-成核劑、β-成核劑中的至少一種。

優(yōu)選的，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸脂類輔助抗氧劑、受阻胺類抗氧劑中的至少一種。

優(yōu)選的，所述受阻酚類抗氧劑為抗氧劑1010或抗氧劑1425，所述亞磷酸脂類輔助抗氧劑為抗氧劑168或抗氧劑626，所述受阻胺類抗氧劑為抗氧劑783、抗氧劑622或抗氧劑119中的一種。

優(yōu)選的，所述增韌劑為乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物中的至少一種。

優(yōu)選的，所述穩(wěn)定劑為酚類穩(wěn)定劑、亞磷酸酯類穩(wěn)定劑、硫酯類穩(wěn)定劑中的至少一種。

優(yōu)選的，所述玻璃纖維長(zhǎng)度為20～30mm。

優(yōu)選的，所述礦物填料為硫酸鋇、碳酸鈣或云母中的至少一種。

一種高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、按照重量份稱取各個(gè)原料；

S2、將聚丙烯、成核劑、玻璃纖維、礦物填料、增韌劑、抗氧劑、穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑混合均勻，得到混合物料；

S3、將混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，即可，其中雙螺桿擠出機(jī)螺桿溫度為250～300℃，螺桿轉(zhuǎn)速為450～600r/min。

本發(fā)明提供一種高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料具有性能優(yōu)良、力學(xué)性能均衡、易加工成型等特點(diǎn)，尤其是沖擊強(qiáng)度比較高；低收縮，高穩(wěn)定性；低翹曲，各向異性小； 低蠕變，抗動(dòng)態(tài)疲勞性好；

本發(fā)明原料聚丙烯中加入成核劑，能夠加快聚合物結(jié)晶速度，形成細(xì)小致密的球晶顆粒，使分子鏈在較高溫度下具有很快的結(jié)晶速度，球晶可以比較規(guī)整地成長(zhǎng)，數(shù)目很多，尺寸很小，不但有利于提高產(chǎn)品的抗沖擊強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度，而且可以改善產(chǎn)品的外觀，縮短注射周期、提高生產(chǎn)率；

本發(fā)明原料還加入玻璃纖維、礦物填料，配合其他各個(gè)原料共同組配作用下，可以明顯提高本發(fā)明聚丙烯復(fù)合材料的韌性和穩(wěn)定性；

本發(fā)明采用雙螺桿擠出工藝制備高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料，具有流程簡(jiǎn)單、連續(xù)、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，制備的聚丙烯復(fù)合材料可用于高強(qiáng)度受力的場(chǎng)合，提高了聚丙烯復(fù)合材料的應(yīng)用價(jià)值。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料由以下重量份的原料制成：均聚聚丙烯50份、α-成核劑3份、玻璃纖維3份、硫酸鋇15份、乙烯-辛烯共聚物1份、抗氧劑1份、穩(wěn)定劑1份、潤(rùn)滑劑1份；

其中均聚聚丙烯的熔體流動(dòng)速率為1g/10min；

抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑626和抗氧劑622混合而成；

穩(wěn)定劑為酚類穩(wěn)定劑、亞磷酸酯類穩(wěn)定劑和硫酯類穩(wěn)定劑混合而成；

玻璃纖維長(zhǎng)度為20mm；

按照本實(shí)施例原料重量份，高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、按照重量份稱取各個(gè)原料；

S2、將均聚聚丙烯、α-成核劑、玻璃纖維、硫酸鋇、乙烯-辛烯共聚物、抗氧劑、穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑混合均勻，得到混合物料；

S3、將混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，即可，其中雙螺桿擠出機(jī)螺桿溫度為250℃，螺桿轉(zhuǎn)速為450r/min。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料由以下重量份的原料制成：均聚聚丙烯70份、α-成核劑6份、玻璃纖維6份、硫酸鋇25份、乙烯-辛烯共聚物1.5份、抗氧劑1.5份、穩(wěn)定劑1.5份、潤(rùn)滑劑1.5份；

其中均聚聚丙烯的熔體流動(dòng)速率為4.5g/10min；

抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑626和抗氧劑622混合而成；

穩(wěn)定劑為酚類穩(wěn)定劑、亞磷酸酯類穩(wěn)定劑和硫酯類穩(wěn)定劑混合而成；

玻璃纖維長(zhǎng)度為30mm；

按照本實(shí)施例原料重量份，高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、按照重量份稱取各個(gè)原料；

S2、將均聚聚丙烯、α-成核劑、玻璃纖維、硫酸鋇、乙烯-辛烯共聚物、抗氧劑、穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑混合均勻，得到混合物料；

S3、將混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，即可，其中雙螺桿擠出機(jī)螺桿溫度為300℃，螺桿轉(zhuǎn)速為600r/min。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料由以下重量份的原料制成：嵌段共聚丙烯60份、β-成核劑5份、玻璃纖維4份、碳酸鈣20份、乙烯-丙烯共聚物1.3份、抗氧劑1.2份、穩(wěn)定劑1.2份、潤(rùn)滑劑1.3份；

其中嵌段共聚丙烯的熔體流動(dòng)速率為2g/10min；

抗氧劑為抗氧劑1425、抗氧劑168和抗氧劑119混合而成；

穩(wěn)定劑為酚類穩(wěn)定劑；

玻璃纖維長(zhǎng)度為25mm；

按照本實(shí)施例原料重量份，高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、按照重量份稱取各個(gè)原料；

S2、將嵌段共聚丙烯、β-成核劑、玻璃纖維、碳酸鈣、乙烯-丙烯共聚物、抗氧劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑劑混合均勻，得到混合物料；

S3、將混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，即可，其中雙螺桿擠出機(jī)螺桿溫度為270℃，螺桿轉(zhuǎn)速為520r/min。

實(shí)施例4：

本實(shí)施例高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯55份、成核劑4份、玻璃纖維3份、礦物填料17份、增韌劑1.1份、抗氧劑1.2份、穩(wěn)定劑1.4份、潤(rùn)滑劑1.3份；

其中聚丙烯為均聚聚丙烯和嵌段共聚丙烯按照質(zhì)量比1:2混合而成，混合后的聚丙烯的熔體流動(dòng)速率為3g/10min；

抗氧劑為抗氧劑626和抗氧劑783按照質(zhì)量比1:1混合而成；

穩(wěn)定劑為酚類穩(wěn)定劑和亞磷酸酯類穩(wěn)定劑按照摩爾比2:3混合而成；

玻璃纖維長(zhǎng)度為22mm；

按照本實(shí)施例原料重量份，高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、按照重量份稱取各個(gè)原料；

S2、將聚丙烯、成核劑、玻璃纖維、礦物填料、增韌劑、抗氧劑、穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑混合均勻，得到混合物料；

S3、將混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，即可，其中雙螺桿擠出機(jī)螺桿溫度為280℃，螺桿轉(zhuǎn)速為540r/min。

實(shí)施例5：

本實(shí)施例高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯65份、成核劑5份、玻璃纖維5份、礦物填料23份、增韌劑1.3份、抗氧劑1.4份、穩(wěn)定劑1.2份、潤(rùn)滑劑1.1份；

其中聚丙烯為均聚聚丙烯和嵌段共聚丙烯按照質(zhì)量比2:1混合而成，混合后的聚丙烯的熔體流動(dòng)速率為4g/10min；

成核劑為α-成核劑和β-成核劑按照摩爾比1:1混合而成；

抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑119按照質(zhì)量比1:2混合而成；

穩(wěn)定劑為酚類穩(wěn)定劑和亞磷酸酯類穩(wěn)定劑按照摩爾比2:1混合而成；

玻璃纖維長(zhǎng)度為26mm；

按照本實(shí)施例原料重量份，高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、按照重量份稱取各個(gè)原料；

S2、將聚丙烯、成核劑、玻璃纖維、礦物填料、增韌劑、抗氧劑、穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑混合均勻，得到混合物料；

S3、將混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，即可，其中雙螺桿擠出機(jī)螺桿溫度為300℃，螺桿轉(zhuǎn)速為550r/min。

實(shí)施例6：

本實(shí)施例高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯62份、成核劑3份、玻璃纖維4份、礦物填料19份、乙烯-丙烯共聚物1份、抗氧劑1.1份、穩(wěn)定劑1.2份、潤(rùn)滑劑1.1份；

其中聚丙烯為均聚聚丙烯和嵌段共聚丙烯按照質(zhì)量比2:3混合而成，混合后的聚丙烯的熔體流動(dòng)速率為4g/10min；

成核劑為α-成核劑和β-成核劑按照摩爾比2:1混合而成；

抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1425、抗氧劑119、抗氧劑626混合而成；

穩(wěn)定劑為酚類穩(wěn)定劑和亞磷酸酯類穩(wěn)定劑按照摩爾比1:2混合而成；

玻璃纖維長(zhǎng)度為28mm；

按照本實(shí)施例原料重量份，高韌性高穩(wěn)定性聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、按照重量份稱取各個(gè)原料；

S2、將聚丙烯、成核劑、玻璃纖維、礦物填料、乙烯-丙烯共聚物、抗氧劑、穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑混合均勻，得到混合物料；

S3、將混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，即可，其中雙螺桿擠出機(jī)螺桿溫度為255℃，螺桿轉(zhuǎn)速為460r/min。

需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。