本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，特別涉及一種具有高附著力的改性聚丙烯材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚丙烯（PP）是一種結(jié)構(gòu)規(guī)整的結(jié)晶性聚合物，為白色粒料、無味、無毒、質(zhì)輕的熱塑性樹脂，具備易加工、抗沖擊強度、抗撓曲性以及電絕緣性好等優(yōu)點，在汽車工業(yè)、家用電器、電子、包裝、建材家具及戶外運動等領(lǐng)域均具有廣泛的應(yīng)用。但由于普通聚丙烯材料具有非極性、低表面能、無孔等特征，導(dǎo)致其表面附著能力差，用其生產(chǎn)的制件如果表面不經(jīng)過預(yù)處理，則很難進行油漆噴涂。傳統(tǒng)的在聚丙烯產(chǎn)品表面噴涂油漆的方案是先在聚丙烯產(chǎn)品表面噴PP水（氯化聚丙烯拼加醛酮樹脂溶解而成，或是在丙烯酸樹脂上嫁接氯化聚丙烯而成），對產(chǎn)品表面進行處理。由于PP水具有強氧化性和極性，便可保證噴涂的油漆能牢固的附著在PP之上。但該方案工藝流程復(fù)雜、周期長、成本高、污染尤為嚴(yán)重。為了解決傳統(tǒng)方案的不足，一般是在材料表面的分子鏈上導(dǎo)入極性基團，提高材料表面極性，或者是提高制品表面的粗糙度，增加機械咬合力。而應(yīng)運而生的方案有：化學(xué)試劑處理法、氣體熱氧化法、火焰處里法、電暈處理法、紫外線處理法和機械打磨處理法等。但在實際生產(chǎn)過程中以上方案的使用效果并不理想，甚至效果還不如傳統(tǒng)PP水方案，因此，免去前處理，可直接進行噴涂的聚丙烯材料將會有很好的應(yīng)用前景。專利CN101787158A公開了一種可直接噴涂的聚丙烯材料和其制備方法，和專利CN102532696A公開了一種具有較高表面張力的聚丙烯組合物及其制備方法，均使用了PP與其他樹脂合金化的方案，也均達(dá)到了提高PP表面附著力的目的，但PP合金材料存在生產(chǎn)工藝復(fù)雜，材料密度大，成本高等問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有高附著力的改性聚丙烯材料及其制備方法。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種具有高附著力的改性聚丙烯材料，其按照原料重量份計，所述聚丙烯材料包括60~80份的聚丙烯樹脂、10~30份的改性無機填料、4~8份的功能性樹脂、1~2份的環(huán)氧樹脂、0.5~1份的功能助劑、0.1~0.3份的成核劑、0.1~1.0份的抗氧劑和0.1~1.0份的加工助劑。作為上述方案的進一步改進，所述聚丙烯樹脂為均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的其中一種或兩種的混合物。作為上述方案的進一步改進，所述改性無機填料為選自滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、硅灰石、云母中的至少一種與硅烷偶聯(lián)劑按重量比100：1通過高速攪拌機混合后所得的混合物。進一步地，所述改性的混合過程控制高速攪拌機的溫度在110~120℃范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速在900~1000r/min范圍內(nèi)，混合時間為10~15min，從而可使得無機填料改性更充分。作為上述方案的進一步改進，所述功能性樹脂為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。作為上述方案的進一步改進，所述環(huán)氧樹脂為雙酚A型固體環(huán)氧樹脂。進一步地，為使生產(chǎn)過程更高效，混合效果更好更充分，優(yōu)選研磨過的雙酚A型固體環(huán)氧樹脂。作為上述方案的進一步改進，所述功能助劑為脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸二乙醇酰胺中的其中一種或兩種的混合物。作為上述方案的進一步改進，所述成核劑為苯甲酸鈉成核劑。作為上述方案的進一步改進，所述抗氧劑選自抗氧劑1010、抗氧劑168和抗氧劑DLTP中的至少一種。作為上述方案的進一步改進，所述加工助劑選自硬脂酸鈣、乙烯基雙硬脂酰胺和芥酸酰胺中的至少一種。一種如上所述的具有高附著力的改性聚丙烯材料的制備方法，其包括如下步驟：將聚丙烯樹脂、功能性樹脂和環(huán)氧樹脂混合均勻，然后加入功能助劑、成核劑、抗氧劑和加工助劑后繼續(xù)攪拌，攪拌均勻，將混合好的物料置于擠出機中，改性無機填料采用側(cè)喂料的方式在擠出機后半段加入，擠出造粒，得到具有高附著力的改性聚丙烯材料。本發(fā)明的有益效果是：（1）本發(fā)明使用通用的聚丙烯基材，并通過添加特定的功能性樹脂、環(huán)氧樹脂、功能助劑和改性無機填料的方式及調(diào)整其原料配比極大的增加了聚丙烯材料的極性，使材料具有優(yōu)異的表面附著力以使其可進行直接噴涂。其中功能性樹脂的添加，不僅增加材料表面的極性，同時也提高材料表面的粗糙度、增加材料微觀表面積，使材料具有更好的可涂覆性。本發(fā)明所選用的無機填料經(jīng)過改性處理，不僅增加無機填料的極性，同時也提高無機填料與聚丙烯基體樹脂的相容性，再輔以成核劑結(jié)合相應(yīng)的低分子加工助劑，使該材料兼具優(yōu)異的剛韌平衡性、耐熱性和耐刮擦性。（2）本發(fā)明所制得的聚丙烯材料具有高表面附著力，可直接進行油漆噴涂，兼具優(yōu)異的剛韌平衡性、耐熱性和耐刮擦性，且對比現(xiàn)有技術(shù)的聚丙烯材料合金化，本發(fā)明非合金材料的加工工藝更簡單、材料成本更低，可更加廣泛地應(yīng)用在家電、汽車、包裝、建材和戶外運動等多個領(lǐng)域。（3）本發(fā)明的制備方法加工工序簡單，易于成型。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行具體描述，以便于所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的人員對本發(fā)明的理解。有必要在此特別指出的是，實施例只是用于對本發(fā)明做進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)熟練人員，根據(jù)上述
發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明作出的非本質(zhì)性的改進和調(diào)整，應(yīng)仍屬于本發(fā)明的保護范圍。同時下述所提及的原料未詳細(xì)說明的，均為市售產(chǎn)品；未詳細(xì)提及的工藝步驟或制備方法為均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的工藝步驟或制備方法。以下實施例中的聚丙烯材料均通過熔融擠出來制備，具體制備方法為：將聚丙烯樹脂、功能性樹脂和環(huán)氧樹脂混合均勻，然后加入功能助劑、成核劑、抗氧劑和加工助劑后繼續(xù)攪拌3min，攪拌均勻，最后將混合好的物料至于擠出機中，改性無機填料按添加比例采用側(cè)喂料的方式在擠出機后半段加入，擠出造粒，得到具有高附著力的改性聚丙烯材料。其中擠出機的轉(zhuǎn)速為180~600r/min，各區(qū)溫度為：一區(qū)195～205℃，二區(qū)205～215℃，三區(qū)205～215℃，四區(qū)205～215℃，五區(qū)195～205℃，六區(qū)195～205℃，七區(qū)200～210℃，八區(qū)205～215℃，機頭210～220℃。實施例1按照表1所示重量份數(shù)的原料制備具有高附著力的改性聚丙烯材料。表1實施例1的配方組成原料重量份數(shù)（份）均聚PP80改性無機填料10功能樹脂8環(huán)氧樹脂2功能助劑1抗氧劑10100.3抗氧劑1680.3抗氧劑DLTP0.4成核劑0.3硬脂酸鈣0.2乙烯基雙硬脂酰胺0.5芥酸酰胺0.3實施例2按照表2所示重量份數(shù)的原料制備具有高附著力的改性聚丙烯材料。表2實施例2的配方組成原料重量份數(shù)（份）共聚PP60改性無機填料30功能樹脂4環(huán)氧樹脂1功能助劑0.5抗氧劑10100.1成核劑0.1硬脂酸鈣0.1實施例3按照表3所示重量份數(shù)的原料制備具有高附著力的改性聚丙烯材料。表3實施例3的配方組成原料重量份數(shù)（份）均聚PP40共聚PP35改性無機填料15功能樹脂6.4環(huán)氧樹脂1.6功能助劑0.8抗氧劑10100.2抗氧劑1680.2成核劑0.2硬脂酸鈣0.2實施例4按照表4所示重量份數(shù)的原料制備具有高附著力的改性聚丙烯材料。表4實施例4的配方組成原料重量份數(shù)（份）均聚PP30共聚PP35改性無機填料25功能樹脂4.8環(huán)氧樹脂1.2功能助劑0.6抗氧劑10100.2抗氧劑1680.2成核劑0.2芥酸酰胺0.2實施例5按照表5所示重量份數(shù)的原料制備具有高附著力的改性聚丙烯材料。表5實施例5的配方組成原料重量份數(shù)（份）均聚PP35共聚PP35改性無機填料20功能樹脂6.4環(huán)氧樹脂1.6功能助劑0.8抗氧劑10100.2抗氧劑1680.2抗氧劑DLTP0.2成核劑0.2乙烯基雙硬脂酰胺0.2實施例6:對比例按照表6所示重量份數(shù)的原料制備普通級聚丙烯材料。表6實施例6的配方組成原料重量份數(shù)（份）均聚PP39共聚PP39普通無機填料20抗氧劑10100.2抗氧劑1680.2抗氧劑DLTP0.2乙烯基雙硬脂酰胺0.2實施例7：性能檢測將實施例1~5和對比例制備的聚丙烯材料進行性能測試，結(jié)果如表7所示。表7實施例1~5和對比例的聚丙烯材料性能測試項目測試標(biāo)準(zhǔn)實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5對比例拉伸強度（MPa）ISO527342430282927伸長率（%）ISO527255030433845彎曲強度（MPa）ISO178423339353734彎曲模量（MPa）ISO178195025502100220021501950缺口沖擊強度（kJ/m2）ISO18042511171315熱變形溫度（℃）ISO75115120114117116110密度（g/cm3）ISO11830.981.141.011.091.051.05表面張力（mN/m）/413840394032產(chǎn)品表面直接噴涂難易/易易易易易難產(chǎn)品表面有無掉漆現(xiàn)象/無無無無無有由表7可知，本發(fā)明的聚丙烯材料具備優(yōu)異的表面張力和耐熱特性，以及良好的剛韌平衡性，具有高附著力可直接進行油漆噴涂。上述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡與本發(fā)明類似的工藝及所作的等效變化，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范疇。當(dāng)前第1頁1 2 3