一種低氣味、高剛性云母粉填充聚丙烯材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種低氣味、高剛性云母粉填充聚丙烯材料及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 云母粉是一種層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽，結(jié)構(gòu)由兩層硅氧四面體夾著一層鋁氧八面體構(gòu) 成的復(fù)式硅氧層。解理完全，可劈成極薄的片狀，片厚可達(dá)lum以下(理論上可削成O.OOlum) 徑厚比大；云母粉屬于單斜晶體，晶體為鱗片狀，具絲絹光澤（白云母呈玻璃光澤），純塊呈 灰色、白色等，徑厚比>80，比重2.6-2.7，硬度2-3，富彈性，可彎曲，抗磨性和耐磨性好。
[0003] 塑料本身的剛性很有限。不少填料(如滑石粉）的機(jī)械強(qiáng)度也很低，而云母是花崗 巖的成分之一，其強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度很大。所以塑料中加入云母粉做填充，增強(qiáng)效果特別明 顯。
[0004] 在充填聚丙烯材料生產(chǎn)和加工過(guò)程中，因原材料引入、螺桿剪切、高溫降解等因 素，會(huì)引入或產(chǎn)生許多小分子有機(jī)物，這些小分子有機(jī)物容易揮發(fā)，從而導(dǎo)致材料產(chǎn)生較難 聞的氣味。尤其是使用在乘用車(chē)上的材料，較大的氣味不僅僅會(huì)使乘車(chē)人產(chǎn)生不悅的感覺(jué)， 更對(duì)乘車(chē)人健康產(chǎn)生較大的影響。
[0005] 為了使云母粉與聚丙烯更好的相容，提高材料的剛性，往往會(huì)在體系中添加相容 劑和偶聯(lián)劑，這些助劑的加入在提高材料機(jī)械性能的同時(shí)，也會(huì)將一些易揮發(fā)、氣味大的小 分子物質(zhì)引入體系中。故尋找一種能夠解決氣味問(wèn)題，又不影響材料機(jī)械性能方法是一個(gè) 重大的研究課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種低氣味、高剛性云母粉填充聚丙烯材料及其制備 方法，通過(guò)在生產(chǎn)過(guò)程中添加氣味吸附劑，通過(guò)物理吸附的方式可以有效的降低材料的氣 味，同時(shí)也可以使材料的剛性得以維持。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0008] -種低氣味、高剛性云母粉填充聚丙烯材料，由包括如下重量份的原料制成： 高剛聚丙烯 40-70份， 云母粉 25-55份， 相容劑 5-20份， 氣味吸附劑 2-5份:，
[0009] 偶聯(lián)劑 0.1-1份， 色母粒 1-2份:， 主抗氧劑 0.2-0.4份， 輔助抗氧劑 0.2-Q.4份。：
[0010] 進(jìn)一步，所述的高剛聚丙烯的彎曲模量為1800MPa-2200MPa;所述的高剛聚丙烯為 均聚高剛聚丙烯。高剛聚丙烯的熔體流動(dòng)為30-50g/10min，測(cè)試溫度為230°C，測(cè)試砝碼重 量為 2.16kg。
[0011] 進(jìn)一步，所述的氣味吸附劑為硅藻土、分子篩、發(fā)泡聚丙烯中的一種或兩種以上。 其中，硅藻土吸附孔粒徑為300-500目，分子篩吸附孔粒徑為200-400目，發(fā)泡聚丙烯吸附孔 粒徑為400-600目。
[0012]進(jìn)一步，所述的云母粉的粒徑為20目-50目；所述的云母粉選擇未經(jīng)表面處理的片 狀云母粉。片狀的云母粉的加入可以顯著的提高材料的機(jī)械性能。
[0013] 進(jìn)一步，所述的相容劑為聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐(PP-g-MAH)。聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐 的接枝率為0.3-1.2%，其熔體流動(dòng)速率為30-100g/10min(190°C，2.16kg)，馬來(lái)酸酐接枝 物的引入，可以增強(qiáng)云母粉與聚丙烯材料的相容性，從而提高材料的機(jī)械性能。
[0014] 進(jìn)一步，所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑是由硅氯仿(HSiCl3)和帶有反 應(yīng)性基團(tuán)的不飽和烯烴在鉑氯酸催化下加成，再經(jīng)氨解而得
[0015] 進(jìn)一步，所述的主抗氧劑為受阻酚類(lèi)氧化劑。主抗氧劑可以為抗氧劑1010,其成份 為四[β-(3,5_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0016] 進(jìn)一步，所述的輔助抗氧劑為亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑。輔助抗氧劑可以為抗氧劑168， 其成份為三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯。
[0017] 一種所述的低氣味、高剛性云母粉填充聚丙烯材料的制備方法，包括如下步驟：
[0018] (1)將高剛聚丙烯、相容劑、氣味吸附劑、色母粒、主抗氧劑、輔助抗氧劑放入高混 機(jī)，混合l_3min，混合均勻后得到預(yù)混料；
[0019] (2)將云母粉和偶聯(lián)劑放入低混機(jī)，混合l-3min，混合均勻后得到預(yù)混后云母粉； [0020] (3)將預(yù)混料放入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，從側(cè)喂料口加入預(yù)混后的云母粉，進(jìn) 行熔融擠出，造粒干燥，得到低氣味、高剛性云母粉填充聚丙烯材料。
[0021] 進(jìn)一步，所述的雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)溫度為80-120°C，二區(qū)溫度為190-210°c，三 區(qū)溫度為210_230°C，四區(qū)溫度為210-230°C，五區(qū)溫度為210-230°C，六區(qū)溫度為210-230 °C，七區(qū)溫度為210-230°c，八區(qū)溫度為210-230°c，九區(qū)溫度為210-230°c，主機(jī)轉(zhuǎn)速為250-600轉(zhuǎn)/分鐘;雙螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為40:1。
[0022]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的低氣味、高剛性云母粉填充聚丙烯材料及其制備 方法具有以下優(yōu)勢(shì)：
[0023] (1)本發(fā)明所述的低氣味、高剛性云母粉填充聚丙烯材料在云母粉填充聚丙烯體 系中使用相容劑及偶聯(lián)劑等材料，顯著的提高了材料的機(jī)械性能。
[0024] (2)本發(fā)明所述的低氣味、高剛性云母粉填充聚丙烯材料在體系中加入氣味吸附 劑，通過(guò)物理吸附作用，使體系中的小分子被吸附，從而有效的除去材料的氣味。
[0025] (3)本發(fā)明所述的低氣味、高剛性云母粉填充聚丙烯材料的制備方法采用云母粉 側(cè)喂的方式，可以有效的減少云母粉在螺桿中被破碎的情況，從而使其更好的提高材料的 剛性。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 除非另外說(shuō)明，本文中所用的術(shù)語(yǔ)均具有本領(lǐng)域技術(shù)人員常規(guī)理解的含義，為了 便于理解本發(fā)明，將本文中使用的一些術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了下述定義。
[0027] 所有的數(shù)字標(biāo)識(shí)，例如PH、溫度、時(shí)間、濃度，包括范圍，都是近似值。要了解，雖然 不總是明確的敘述所有的數(shù)字標(biāo)識(shí)之前都加上術(shù)語(yǔ)"約"。同時(shí)也要了解，雖然不總是明確 的敘述，本文中描述的試劑僅僅是示例，其等價(jià)物是本領(lǐng)域已知的。
[0028] 下面結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0029] 實(shí)施例1
[0030] -種低氣味、高剛性云母粉填充聚丙烯材料，由包括如下重量份的原料制成:高剛 聚丙烯50份，云母粉41份，聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐5份，硅藻土 1份，分子篩1份，硅烷偶聯(lián)劑0.4 份，色母粒1份，抗氧劑10100.3份，抗氧劑1680.3份。
[0031]所述的低氣味、高剛性云母粉填充聚丙烯材料的制備方法，包括如下步驟：
[0032] (1)將高剛聚丙烯、相容劑、氣味吸附劑、色母粒、主抗氧劑、輔助抗氧劑放入高混 機(jī)，混合均勻后得到預(yù)混料；
[0033] (2)將云母粉和偶聯(lián)劑放入低混機(jī)，混合均勻后得到預(yù)混后云母粉；
[0034] (3)將預(yù)混料放入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，從側(cè)喂料口加入預(yù)混后的云母粉，雙 螺桿擠出機(jī)的一區(qū)溫度為80°C，二區(qū)溫度為190°C，三區(qū)溫度為230°C，四區(qū)溫度為230°C，五 區(qū)溫