專利名稱：一種高強(qiáng)度高韌性聚丙烯復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)工程、精細(xì)化工領(lǐng)域，特別是涉及到一種具有高強(qiáng)度高韌性采用高聚化合物來進(jìn)行生產(chǎn)的復(fù)合材料的加工制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中一直以來，聚丙烯由于具有優(yōu)異的力學(xué)性能而受到塑料加工行業(yè)從業(yè)人員的高度重視，從而使生活中以聚丙烯為主體的塑料制品越來越多的呈現(xiàn)出來。聚丙烯的主要優(yōu)點(diǎn)是密度低，強(qiáng)度高，韌性好，熱變形溫度高。但其本身也具有一定的缺陷，比如耐低溫性差，缺口沖擊強(qiáng)度低，耐老化性差，收縮率大，這些缺點(diǎn)制約了其在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。隨著近年來科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們發(fā)現(xiàn)了很多對(duì)聚丙烯進(jìn)行改性來改善其缺點(diǎn)、發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)的方法。目前對(duì)聚丙烯增韌的方法主要為添加共聚體，如乙烯和丙烯的共聚物， 增韌劑，如三元乙丙橡膠(EPDM)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙丙橡膠(EPR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBQ等彈性體，但這些彈性體的加入在顯著的提高制品的韌性的同時(shí)損失了其強(qiáng)度，使其強(qiáng)度大幅度下降，同時(shí)由于彈性體價(jià)格都比較昂貴，所以使其成本上升，給生產(chǎn)企業(yè)帶來壓力，所以，近年來，人們考慮采用無機(jī)填料的方式來改善聚丙烯的強(qiáng)度及韌性，但通過大量的報(bào)道發(fā)現(xiàn)，一般采用的無機(jī)填料要么是粒子較粗的滑石粉或者碳酸鈣，要么就是粒子非常細(xì)的納米無機(jī)填料，這兩種添加方式都有其相應(yīng)的弊病，第一種，雖然成本低廉，但無法發(fā)揮其增強(qiáng)、增韌的效果，對(duì)制品的性能沒有益處；第二種，由于其顆粒粒子太細(xì)，往往發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象，所以無法發(fā)揮其納米材料的效果，往往需要找到合適的分散劑使得納米碳酸鈣能夠均勻的分散于高聚物中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在通過一種以納米碳酸鈣為主體的聚丙烯增強(qiáng)增韌改性劑和其它增韌劑等配合使用來制備一種耐沖擊的聚丙烯復(fù)合材料。一種高強(qiáng)度高韌性聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征是包括以下步驟步驟一、將以下八種物料組分按質(zhì)量百分比稱量，均聚聚丙烯T30S為10% 45 %、共聚聚丙烯K8303為10 % 25 %、共聚聚丙烯77 為15 % 40 %、乙烯-辛烯共聚物POE為8% 16%、聚丙烯增強(qiáng)、增韌改性劑為5% 35%、抗氧劑1010季戊四醇酯為 0. 25% 0. 55%、潤(rùn)滑劑氧化聚乙烯蠟為0. 2% 0. 5%、成核劑SKC-Y5988 二芐叉山梨醇衍生物為0. 15% 0. 4%，將已稱量完畢的物料投入到高速混合機(jī)，以lOOOr/min的速度進(jìn)行充分混合，兩分鐘后釋放出物料，待用；步驟二、將從高速混合機(jī)釋放出來混合好的物料投入到雙螺桿擠出機(jī)料斗中，按照下述工藝參數(shù)將物料擠出成復(fù)合材料顆粒；機(jī)筒一段200°C、機(jī)筒二段210°C、機(jī)筒三段216°C、機(jī)筒四段218°C、機(jī)筒五段 2201、機(jī)頭一段2151、主機(jī)轉(zhuǎn)速為18r/min、喂料轉(zhuǎn)速為12r/min。所述的步驟二中按照工藝參數(shù)擠出成型的復(fù)合材料顆粒，然后將該復(fù)合材料顆粒注塑成標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)樣件，溫度為23度濕度為百分之五十的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中放置M小時(shí)后檢測(cè)力學(xué)性能。有益效果本發(fā)明所述的聚丙烯復(fù)合材料，通過聚丙烯增強(qiáng)增韌改性劑、乙烯-辛烯共聚物(POE)、成核劑等組分來改變聚丙烯的結(jié)晶狀態(tài)，從而改變復(fù)合材料的強(qiáng)度、韌性等力學(xué)性能。通過幾種均聚和共聚聚丙烯的復(fù)配，以及在聚丙烯樹脂中添加聚丙烯增強(qiáng)增韌改性劑，彌補(bǔ)了由于乙烯-辛烯共聚物(POE)的加入引起的強(qiáng)度下降，同時(shí)大幅度的提高了制品的拉伸韌性以及耐沖擊韌性，成核劑的加入改變了聚丙烯的結(jié)晶狀態(tài)，可以縮短材料的成型周期，降低收縮率，從而得到一種高強(qiáng)度高韌性的聚丙烯復(fù)合材料。該材料力學(xué)性能的優(yōu)勢(shì)可以使其廣泛應(yīng)用于家電，汽車等行業(yè)。其制品的力學(xué)性能完全達(dá)到或者超過相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的八種物料組分較優(yōu)的質(zhì)量百分比如下均聚聚丙烯T30S為20%、共聚聚丙烯K8303為20%、共聚聚丙烯77 為30%、乙烯-辛烯共聚物(POE)為14%、 DLTC-PP-100聚丙烯增強(qiáng)、增韌改性劑為15%、抗氧劑1010為0. 3%、潤(rùn)滑劑為0. 35%、成核劑SKC-Y5988為0. 35%，其中抗氧劑為季戊四醇酯，潤(rùn)滑劑為氧化聚乙烯蠟，成核劑為二芐叉山梨醇衍生物。本發(fā)明所述的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法包括以下步驟(1)將上述所列各種物料按比例稱量后投入到高速混合機(jī)，以lOOOr/min的速度進(jìn)行充分混合，兩分鐘后釋放出物料，待用；(2)將混合好的物料投入到雙螺桿擠出機(jī)料斗中，按照所列工藝參數(shù)將物料擠出成復(fù)合材料顆粒。本發(fā)明所述的聚丙烯復(fù)合材料的擠出工藝參數(shù)見表1。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度高韌性聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征是包括以下步驟步驟一、將以下八種物料組分按質(zhì)量百分比稱量，均聚聚丙烯T30S為10% 45%、共聚聚丙烯K8303為10 % 25 %、共聚聚丙烯 26為15 % 40 %、乙烯-辛烯共聚物POE 為8% 16%、聚丙烯增強(qiáng)、增韌改性劑為5% 35%、抗氧劑1010季戊四醇酯為0. 25% 0. 55%、潤(rùn)滑劑氧化聚乙烯蠟為0. 2% 0. 5%、成核劑SKC-Y5988 二芐叉山梨醇衍生物為 0. 15% 0. 4%，將已稱量完畢的物料投入到高速混合機(jī)，以lOOOr/min的速度進(jìn)行充分混合，兩分鐘后釋放出物料，待用；步驟二、將從高速混合機(jī)釋放出來混合好的物料投入到雙螺桿擠出機(jī)料斗中，按照下述工藝參數(shù)將物料擠出成復(fù)合材料顆粒；機(jī)筒一段200 0C、機(jī)筒二段210°C、機(jī)筒三段216 °C、機(jī)筒四段218 °C、機(jī)筒五段220 °C、機(jī)頭一段215°C、主機(jī)轉(zhuǎn)速為18r/min、喂料轉(zhuǎn)速為12r/min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度高韌性聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征是 所述的步驟二中按照工藝參數(shù)擠出成型的復(fù)合材料顆粒，然后將該復(fù)合材料顆粒注塑成標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)樣件，溫度為23度濕度為百分之五十的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中放置M小時(shí)后檢測(cè)力學(xué)性能。
全文摘要
一種高強(qiáng)度高韌性聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，屬于化學(xué)工程、精細(xì)化工領(lǐng)域。將各組分按以下質(zhì)量百分比稱量均聚聚丙烯10～45、共聚聚丙烯10～25、共聚聚丙烯15～40、POE 8～16、聚丙烯增強(qiáng)增韌改性劑5～35、成核劑0.15～0.4、抗氧劑0.25～0.55、潤(rùn)滑劑0.2～0.5。稱量后的物料投入到高速混合機(jī)，以1000r/min的速度充分混合，兩分鐘后釋放物料。將混合好的物料投入到雙螺桿擠出機(jī)料斗中，按工藝參數(shù)將物料擠成復(fù)合材料顆粒。本發(fā)明的聚丙烯復(fù)合材料是通過聚丙烯增強(qiáng)增韌改性劑、乙烯-辛烯共聚物、成核劑等組分來改變聚丙烯的結(jié)晶狀態(tài)，從而改變復(fù)合材料的強(qiáng)度、韌性等力學(xué)性能。
文檔編號(hào)C08L23/12GK102532706SQ20111044236
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者李玲 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春大力納米技術(shù)開發(fā)有限公司