一種用于童車主梁聚丙烯材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于童車主梁聚丙烯材料及其制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的原料包括以下重量份的組分：普通共聚聚丙烯40?60份，高結(jié)晶共聚聚丙烯20?30份，高熔體強度聚丙烯5?15份，增強劑10?30份，抗氧劑0.2?2份，光穩(wěn)定劑0.1?0.5份，潤滑劑0.3?1份。本發(fā)明采用具有超高韌性和延伸率的高熔體強度聚丙烯與具有高剛性的高結(jié)晶共聚聚丙烯復(fù)合，制備了彎曲模量超過2300MPa，懸臂梁缺口沖擊強度超過25KJ/m2，拉伸延伸率超過500%的超高剛韌聚丙烯材料，滿足了兒童手推車結(jié)構(gòu)支架對高剛性、高韌性、高延伸率要求，有望在童車用品市場，甚至是汽車、家電行業(yè)應(yīng)用。
【專利說明】
一種用于童車主梁聚丙烯材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，尤其是一種用于童車主梁聚丙烯 材料及其制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于質(zhì)量輕、耐腐蝕、價格低、易于加工，高性能改性高分子材料相比于金屬或其 他材料已經(jīng)在制造業(yè)各個領(lǐng)域顯示出明顯優(yōu)勢，不但提高了生產(chǎn)制造效率、制品便攜性，而 且環(huán)保。近年來，改性高分子材料在童車領(lǐng)域應(yīng)用越來越多，無論是內(nèi)外裝飾件，還是功能 與結(jié)構(gòu)件，到處都可以看到改性高分子材料的影子。
[0003] 聚丙烯因其較高性能和低廉成本成為童車部件用量最大、品種最多的改性高分子 材料。童車主梁部件要求材料在車體受到?jīng)_擊/撞擊時，不發(fā)生變形。發(fā)生破壞時，具有高延 伸率且不斷的性能，從而可以保證車內(nèi)兒童的人身安全。因此，要求材料具有高剛性和抵抗 變形能力的同時還要具有高延伸率成為市場的主要需求。目前，為達(dá)到高韌性、高延伸率的 要求，通用的改性方法是在聚丙烯中引入大量熱塑性彈性體，增加聚丙烯韌性，提高延伸 率，然而由于大量橡膠組分存在，大大降低了聚丙烯材料原有剛性，極易變形。至今，市場上 的改性聚丙烯材料仍難以達(dá)到童車主梁部件材料的要求，此類部件仍以金屬或者價格高昂 的工程塑料為主。因此，研制具有高剛性、高韌性、高延伸率聚丙烯新材料具有十分重要的 現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種具有高剛性和抵 抗變形能力的同時還要具有高延伸率的用于童車主梁聚丙烯材料及其制備方法。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：
[0006] -種童車結(jié)構(gòu)支架聚丙烯材料，原料包括以下重量份的組分：
[0007] 普通共聚聚丙烯40-60份，
[0008]高結(jié)晶共聚聚丙烯20-30份，
[0009] 高熔體強度聚丙烯5-15份，
[0010] 增強劑10-30份，
[0011] 抗氧劑0.2-2份，
[0012] 光穩(wěn)定劑0.1-0.5份，
[0013] 潤滑劑0.3-1份。
[0014]更進(jìn)一步，所述的共聚聚丙烯為乙烯-丙烯共聚物，熔融指數(shù)為5-40g/10min;優(yōu)選 熔融指數(shù)為10_20g/10min的共聚聚丙烯；
[0015] 更進(jìn)一步，所述高熔體強度聚丙烯具有長支鏈結(jié)構(gòu)且多分散性系數(shù)大于4,熔體強 度大于等于18cN;優(yōu)選分散系數(shù)為5,熔體強度為26cN的高熔體強度聚丙烯；
[0016] 更進(jìn)一步，所述高結(jié)晶共聚聚丙烯為結(jié)晶度超過70%，在測試方法ISO 528下的彎 曲模量超過1800MPa;優(yōu)選結(jié)晶度為75%，彎曲模量為1850MPa;
[0017] 更進(jìn)一步，所述增強劑為滑石粉、碳酸鈣、云母中的一種，滑石粉粒徑超過4000目， 優(yōu)選5000目粒徑滑石粉；云母粒徑超過800目，優(yōu)選粒徑為1250目的云母；晶須長徑比為 100-150:1，優(yōu)選長徑比為150:1的晶須。
[0018] 更進(jìn)一步，所述的抗氧劑分為主抗氧劑和輔抗氧劑，重量比是2:3，所述主抗氧劑 選自受阻酚類和硫酯類抗氧劑中的一種，優(yōu)選主抗氧化劑為1010;輔抗氧劑劑選自亞磷酸 鹽類和亞磷酸酯類抗氧劑中的一種，優(yōu)選輔抗氧化劑為168。
[0019] 更進(jìn)一步，所述潤滑劑為硬脂酸鈣、硅酮、硬脂酸酰胺、聚乙烯蠟中的一種，優(yōu)選硬 脂酸鈣。
[0020] 更進(jìn)一步，所述光穩(wěn)定劑為光穩(wěn)定劑3808、光穩(wěn)定劑770、光穩(wěn)定劑944中的一種， 優(yōu)選光穩(wěn)定劑3808;
[0021] -種用于童車主梁聚丙烯材料的制備方法，包括以下步驟：
[0022] 步驟一:將普通共聚聚丙烯，高結(jié)晶共聚聚丙烯，高熔體強度聚丙烯，抗氧劑，光穩(wěn) 定劑，潤滑劑放入高速混合機中混合3_6min，得到以上諸組分混合物；
[0023] 步驟二:將步驟一中所得到的混合物通過主喂料料斗加入到長徑比為44:1的雙螺 桿擠出機中，進(jìn)行嚙合混煉;同時，將增強劑通過雙螺桿擠出機機筒上的側(cè)喂料口加入到機 筒中，經(jīng)過擠出、牽條、風(fēng)干、造粒后制得聚丙烯材料。
[0024] 更進(jìn)一步，所述步驟二中，雙螺桿擠出機料筒溫度為I區(qū)：160-180°C、II區(qū)：210-220°C、IIIg:205-215°C、IVg :210-220°C、Vg:215-225°C、VIg:210-220°C、VIIg:210-220°(：、￥111區(qū)：200-210°(：、1父區(qū)200-210°(：，螺桿轉(zhuǎn)速60(^/11^11。
[0025]有益效果
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備如下效果：
[0027] 1、本發(fā)明米用具有超尚初性和延伸率的尚恪體強度聚丙稀與具有尚剛性的尚結(jié) 晶共聚聚丙烯復(fù)合，在保證聚丙烯材料剛性同時，顯著提高聚丙烯韌性和延伸率;材料彎曲 模量達(dá)到2300MPa以上，懸臂梁缺口沖擊強度25KJ/m2，斷裂延伸率達(dá)500%以上，承受大量 載荷時，保證不變形，受到?jīng)_擊破壞時，表現(xiàn)出了優(yōu)異抵抗變形能力及延展性，滿足童車主 梁支架對聚丙烯材料剛韌兩方面要求。
[0028] 2、本發(fā)明的制備方法工藝簡單，生產(chǎn)成本低，效率高、易于實現(xiàn)工業(yè)化。
[0029] 3、本發(fā)明采用高熔體強度聚丙烯，顯著改善聚丙烯材料韌性和延展性，當(dāng)材料受 到破壞時，實現(xiàn)材料韌性半斷裂，甚至不斷裂，保護(hù)童車乘用兒童安全。
[0030] 4、本發(fā)明采用高結(jié)晶共聚聚丙烯，提高材料結(jié)晶度，改善材料剛性，提高童車主梁 支架受到撞擊破壞時抵抗變形能力。
[0031] 5、本發(fā)明采用粒徑目數(shù)更高礦物或者長徑比更大的晶須，有利于提高聚丙烯材料 結(jié)晶度及表面硬度，進(jìn)一步提高童車主梁部件遭受撞擊破壞時抵抗變形能力。另外，更細(xì)礦 物或長徑比更大的晶須能夠更加有效提尚制件表面耐刮?祭性，提尚制件表觀質(zhì)量。選用尚 長徑比雙螺桿擠出機，使得物料在螺桿中的停留時間適當(dāng)延長，保證材料中的各組分混煉 更加均勾，提尚物料塑化效果，有利于提尚注塑制品綜合品質(zhì)。
[0032] 6、本發(fā)明提供該材料的制備方法，工藝簡單，生產(chǎn)成本低，效率高、易于實現(xiàn)工業(yè) 化
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0034] 實施例1
[0035]將熔融指數(shù)為5g/10min的共聚聚丙烯40份，分散系數(shù)為4且熔體強度為18cN的高 熔體強度聚丙烯15份，結(jié)晶度為70%的高結(jié)晶共聚聚丙烯30份，抗氧劑1010 0.8份、抗氧劑 168 1.2份，光穩(wěn)定劑3808 0.5份，硬脂酸鈣1份放入高速混合機中混合4min，得到以上諸組 分混合物;將所得到的混合物通過主喂料料斗加入到雙螺桿擠出機中，進(jìn)行嚙合混煉；同 時，將目數(shù)為5000目滑石粉11.5份通過側(cè)喂料口加入到雙螺桿擠出機料筒中，經(jīng)過擠出、牽 條、風(fēng)干、造粒等程序，得到童車結(jié)構(gòu)支架聚丙烯材料;其中，雙螺桿擠出機料筒溫度為I區(qū)： 160°C、IIg:210°C、IIIg:205°C、IVg:210°C、Vg :215°C、VIg:210°C、VIIg:210°C、VIII 區(qū)：200 °C、IX區(qū) 200 °C，螺桿轉(zhuǎn)速600r/min。
[0036] 實施例2
[0037]將熔融指數(shù)為10g/10min的共聚聚丙烯44.4份，分散系數(shù)為5且熔體強度為26(^的 高熔體強度聚丙烯5份，結(jié)晶度為75%的高結(jié)晶共聚聚丙烯20份，抗氧劑1010 0.08份、抗氧 劑168 0.12份，光穩(wěn)定劑3808 0.1份，聚乙烯蠟0.3份放入高速混合機中混合6min，得到以 上諸組分混合物;將所得到的混合物通過主喂料料斗加入到雙螺桿擠出機中，進(jìn)行嚙合混 煉；同時，將粒徑為10000目的滑石粉30份通過側(cè)喂料口加入到雙螺桿擠出機料筒中，經(jīng)過 擠出、牽條、風(fēng)干、造粒等程序，得到童車結(jié)構(gòu)支架聚丙烯材料;其中，雙螺桿擠出機料筒溫 度為I區(qū)：180°C、II區(qū)：220°C、III區(qū)：215°C、IV區(qū)：220°C、V區(qū)：225°C、VI區(qū)：220°C、VII區(qū)： 220°(：、￥111區(qū)：210°(：、1父區(qū) ：210°(：，螺桿轉(zhuǎn)速60(^/11^11。
[0038] 實施例3
[0039]將熔融指數(shù)為20g/10min的共聚聚丙烯60份，分散系數(shù)為4且熔體強度為20cN的高 熔體強度聚丙烯8.2份，結(jié)晶度為73%的高結(jié)晶共聚聚丙烯20份，抗氧劑1010 0.4份、抗氧 劑168 0.6份，光穩(wěn)定劑770 0.3份，硬脂酸酰胺0.5份放入高速混合機中混合4min，得到以 上諸組分混合物;將所得到的混合物通過主喂料料斗加入到雙螺桿擠出機中，進(jìn)行嚙合混 煉；同時，將長徑比為150:1的晶須10份通過側(cè)喂料口加入到雙螺桿擠出機料筒中，經(jīng)過擠 出、牽條、風(fēng)干、造粒等程序，得到童車結(jié)構(gòu)支架聚丙烯材料;其中，雙螺桿擠出機料筒溫度 為I區(qū)：160°C、II區(qū)：215°C、III區(qū)：215°C、IV區(qū)：210°C、V區(qū)：215°C、VI區(qū)：220°C、VII區(qū)：215 °C、VIII區(qū)：210°C、IX區(qū)200°C，螺桿轉(zhuǎn)速600r/min。
[0040] 實施例4
[0041]將熔融指數(shù)為40g/10min的共聚聚丙烯48份，分散系數(shù)為5且熔體強度為30cN的高 熔體強度聚丙烯10份，結(jié)晶度為70%的高結(jié)晶共聚聚丙烯25份，抗氧劑1010 0.4份、抗氧劑 168 0.6份，光穩(wěn)定劑944 0.5份，硅酮0.5份放入高速混合機中混合3min，得到以上諸組分 混合物;將所得到的混合物通過主喂料料斗加入到雙螺桿擠出機中，進(jìn)行嚙合混煉；同時， 將目數(shù)為1250目的云母15份通過側(cè)喂料口加入到雙螺桿擠出機料筒中，經(jīng)過擠出、牽條、風(fēng) 干、造粒等程序，得到童車結(jié)構(gòu)支架聚丙烯材料;其中，雙螺桿擠出機料筒溫度為I區(qū)：170 °C、IIg :210°C、IIIg:215°C、IVg:210°C、Vg:225°C、VIg :220°C、VIIg:220°C、VIIIg: 210 °C、IX區(qū) 200 °C，螺桿轉(zhuǎn)速600r/min。
[0043]
[0042] 本發(fā)明產(chǎn)品實施例性能表
[0044]
[0045] 以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種用于童車主梁聚丙烯材料，其特征在于，原料包括以下重量份的組分： 普通共聚聚丙烯 40-60份， 高結(jié)晶共聚聚丙烯 20-30份， 高熔體強度聚丙烯 5-15份， 增強劑 10-30份， 抗氧劑 0.2-2份， 光穩(wěn)定劑 0.1-0.5份， 潤滑劑 0.3-1份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于童車主梁聚丙烯材料，其特征在于:所述普通共聚聚丙 稀為乙稀-丙稀共聚物，恪融指數(shù)為5-40g/10min。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于童車主梁聚丙烯材料，其特征在于:所述高結(jié)晶共聚 聚丙烯為結(jié)晶度超過70%，在測試方法ISO 528下的彎曲模量超過1800MPa。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于童車主梁聚丙烯材料，其特征在于:所述高熔體強度聚 丙烯具有長支鏈結(jié)構(gòu)且多分散性系數(shù)大于4,熔體強度大于等于18cN。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于童車主梁聚丙烯材料，其特征在于:所述增強劑為滑石 粉、云母、晶須中的一種，所述的滑石粉粒徑超過4000目，云母粒徑超過800目，晶須長徑比 為100-150:1。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于童車主梁聚丙烯材料，其特征在于:所述抗氧劑分為主 抗氧劑和輔抗氧劑，重量比為2:3,所述主抗氧劑是受阻酚類和硫酯類抗氧劑中的一種;輔 抗氧劑是亞磷酸鹽類和亞磷酸酯類抗氧劑中的一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于童車主梁聚丙烯材料，其特征在于:所述潤滑劑為硬脂 酸鈣、硅酮、硬脂酸酰胺、聚乙烯蠟中的一種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于童車主梁聚丙烯材料，其特征在于:所述光穩(wěn)定劑為光 穩(wěn)定劑3808、光穩(wěn)定劑770、光穩(wěn)定劑944中的一種。9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8所述任一項一種用于童車主梁聚丙烯材料的制備方法，包括以下 步驟： 步驟一：將普通共聚聚丙烯，高結(jié)晶共聚聚丙烯，高熔體強度聚丙烯，抗氧劑，光穩(wěn)定 劑，潤滑劑放入高速混合機中混合3_6min，得到以上諸組分混合物； 步驟二:將步驟一中所得到的混合物通過主喂料料斗加入到長徑比為44:1的雙螺桿擠 出機中，進(jìn)行嚙合混煉；同時，將增強劑通過雙螺桿擠出機機筒上的側(cè)喂料口加入到機筒 中，經(jīng)過擠出、牽條、風(fēng)干、造粒后制得聚丙烯材料。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述一種用于童車主梁聚丙烯材料的制備方法，其特征在于:所述 步驟二中，雙螺桿擠出機料筒溫度為I區(qū)：160-180°(：、11區(qū) ：210-220°(：、111區(qū)：205-215°(：、 IV區(qū)：210-220°C、V區(qū)：215-225°C、VI區(qū)：210-220°C、VII區(qū)：210-220°C、VIII區(qū)：200-210 °(：、以區(qū)200-210°(：，螺桿轉(zhuǎn)速60(^/11^11。
【文檔編號】C08L23/14GK106084490SQ201610437895
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】王濱, 吳汾, 蔣頂軍, 周勇
【申請人】南京聚隆科技股份有限公司