一種抗應力發白聚丙烯復合材料的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種抗應力發白聚丙烯復合材料，按照重量份數計其包括：40～85份聚丙烯樹脂，4～7份抗應力發白劑，15～45份填充劑，5～15份相容劑，0.1～1.0份抗氧劑，加工助劑，0.5～2份；所述聚丙烯樹脂為聚丙烯和聚乙烯的共聚聚丙烯，所述共聚聚丙烯中聚丙烯和聚乙烯之間的重量比為95:5～99:1；所述抗應力發白劑為TiO2、MnO2、ZnO和ZrO2中的一種或多種混合物。本發明提供的一種抗應力發白聚丙烯復合材料是一種抗應力發白性能好且兼具良好的綜合力學性能的材料，相對經濟成本低，適合汽車等工業大規模生產應用。
【專利說明】一種抗應力發白聚丙烯復合材料
【技術領域】
[0001]本發明涉及高分子材料工藝，更具體地，涉及一種抗應力發白聚丙烯復合材料。
【背景技術】
[0002]聚丙烯是一種用途廣泛的通用塑料，由丙烯單體聚合而成，屬于半結晶性塑料，根據聚合方法和分子連段排列方式，主要分為共聚、均聚兩大類。普通的聚丙烯(PP)樹脂很難滿足各行業的應用要求，改性聚丙烯材料的應用范圍已經非常廣泛，如汽車、家電行業等。將改性聚丙烯作為汽車門板材料，既要具有良好的剛性和耐沖擊性能，又要具有一定的耐氣候性和抗熱氧化性能，同時還必須具有耐應力發白，耐應力開裂及尺寸穩定性等加工特性。
[0003]在改性聚丙烯用于注塑產品時，注塑工藝的頂出環節受到的外力比較集中作用于頂針或頂桿位置，從而使材料在此位置產生銀紋并擴展銀紋區域以吸收外界能量，而銀紋區域產生及擴展將導致制件發白，影響外觀或導致不合格產品，此現象在生產汽車門板等比較大型的制件產品中容易出現。因此，抗應力發白聚丙烯復合材料是行業內及其需要的材料。
【發明內容】

[0004]針對現有技術中的上述缺陷，本發明提供了一種抗應力發白的聚丙烯復合材料。
[0005]本發明提供了一種抗應力發白聚丙烯復合材料，按照重量份數計其包括:40?85份聚丙烯樹脂，4?7份抗應力發白劑，15?45份填充劑，5?15份相容劑，0.1?1.0份抗氧劑，加工助劑，0.5?2份；所述聚丙烯樹脂為聚丙烯和聚乙烯的共聚聚丙烯，所述共聚聚丙烯中聚丙烯和聚乙烯之間的重量比為95:5?99:1 ;所述抗應力發白劑為Ti02、MnO2,ZnO和ZrO2中的一種或多種混合物。
[0006]本發明一個較佳實施例中，進步一包括，按照重量份數計其包括:68份聚丙烯樹脂，5份抗應力發白劑，15份填充劑，10份相容劑，0.5份抗氧劑，1.5份加工助劑；所述聚丙烯樹脂為聚丙烯和聚乙烯的共聚聚丙烯，所述共聚聚丙烯中聚丙烯和聚乙烯之間的重量比為97:3 ;所述抗應力發白劑為Ti02。
[0007]本發明一個較佳實施例中，進步一包括，所述TiO2為鈦白粉，所述鈦白粉的粒徑為
0.1 ?0.25 μ m。
[0008]本發明一個較佳實施例中，進步一包括，所述填充劑為滑石粉、硅灰石和云母中的一種或幾種的混合物。填充劑的應用能夠對聚丙烯材料的增韌作用比較明顯，但是填充劑的含量不應該太高，因為大多數填充劑填充改性聚丙烯材料的耐應力開裂性能較差，復合材料在填充劑含量較高時材料比較脆。
[0009]本發明一個較佳實施例中，進步一包括，所述相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯。相容劑能夠提高聚丙烯與填充劑的界面粘接力，當材料受到外力沖擊時，填充劑不易從兩相間剝離，也能改善材料應力發白的問題。[0010]本發明一個較佳實施例中，進步一包括，所述抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168的一種或混合物。
[0011]本發明一個較佳實施例中，進步一包括，所述助劑為低分子脂類、硬脂酸復合酯類和酰胺類中的一種或幾種混合物。
[0012]本發明比較現有技術中的缺陷，具有以下有益效果:
[0013]1.本發明選用聚丙烯和聚乙烯的共聚聚丙烯樹脂作為基材，這種樹脂是無規PP共聚物，乙烯分子無規地插進聚合物的主鏈中阻礙了聚合物分子的結晶型排列，使得共聚物的結晶度降低弓I起其剛度降低，抗沖擊性能更好。
[0014]2.本發明選用的共聚聚丙烯中聚丙烯和聚乙烯之間的重量比為95:5?99:1，這是因為共聚物的熔點和乙烯的含量相關，在共聚物中聚乙烯的含量越多其共聚物的熔點越低，該發明選用的共聚聚丙烯樹脂使得聚丙烯復合材料具有良好的綜合性能。而且隨著共聚聚丙烯中乙烯的含量增加，共聚聚丙烯的制備越來越困難，而且在制備的過程中會伴隨著副產物生成，這樣也會增加生產成本。
[0015]3.本發明在聚丙烯復合材料的基礎配方中添加Ti02、Mn02、ZnO或ZrO2等金屬化合物，且優選粒徑為0.1?0.25 μ m鈦白粉作為抗應力發白劑，這種抗應力發白劑能夠有效地降低聚丙烯材料的結晶度，使材料的結晶更加均勻和細密，增加了材料的折光率，從而提高了材料的抗應力發白性。
[0016]4.本發明提供的一種抗應力發白聚丙烯復合材料是一種抗應力發白性能好且兼具良好的綜合力學性能的材料，相對經濟成本低，適合汽車等工業大規模生產應用。
【具體實施方式】
[0017]為了使本【技術領域】.的人員更好地理解本發明，并使本發明的上述優點能夠更加明顯易懂，下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。
[0018]實施例1
[0019](I)在聚合反應器中通入丙烯、氫氣和催化劑，丙烯反應成均聚聚丙烯，然后再反應器中加入乙烯，與聚丙烯共聚生產聚丙烯和聚乙烯的共聚聚丙烯，得到抗應力發白聚丙烯復合材料的基材。
[0020]在制備該基材材料時，保證共聚聚丙烯中聚丙烯和聚乙烯之間的重量比為95:5?99:1，這是因為共聚物的熔點和乙烯的含量相關，在共聚物中聚乙烯的含量越多其共聚物的熔點越低，而且隨著共聚聚丙烯中乙烯的含量增加，共聚聚丙烯的制備越來越困難，而且在制備的過程中會伴隨著副產物生成，這樣也會增加生產成本。
[0021](2)按照配方表I中對應的的各組分稱重備料，并且將這些原料在高速混合器中干混5分鐘。
[0022](3)將步驟(2)中混合好的原料放入雙螺桿擠出機中擠出造粒，螺桿轉速為500轉/分，溫度:一區190?200°C，二區200?220°C，三區220?235°C，四區215?220°C;擠出過程時間為2分鐘，壓力為12?18MPa。
[0023]實施例2-3
[0024]按照表I對應各項稱取原料，其余步驟同實施例1。
[0025]對比實施例[0026](I)在聚合反應器中通入丙烯、氫氣和催化劑，丙烯反應成均聚聚丙烯，然后再反應器中加入乙烯，與聚丙烯共聚生產聚丙烯和聚乙烯的共聚聚丙烯，得到抗應力發白聚丙烯復合材料的基材。
[0027]在制備該基材材料時，保證共聚聚丙烯中聚丙烯和聚乙烯之間的重量比為95:5 -99:1。
[0028](2)抗應力發白劑為市售普通的聚丁烯類塑料彈性體，其他的組分與實施例中相同，將這些原料在高速混合器中干混5分鐘。
[0029](3)將步驟(2)中混合好的原料放入雙螺桿擠出機中擠出造粒，螺桿轉速為500轉/分，溫度:一區190-200°C，二區200-220°C，三區220-235°C，四區215-220°C;擠出過程時間為2分鐘，壓力為12-18MPa。
[0030]性能測試
[0031]對實施例1-3和對比例中制得的聚丙烯復合材料的產品進行性能測試，測試結果如表2所示。熔體流動速率按IS01133測試，拉伸強度按IS0527測試，彎曲強度和彎曲模量按IS0178測試。
[0032]抗應力發白測試，是室溫條件下，將聚丙烯復合材料制備成100X100X3的板子，將重500g，直徑為50mm的鋼球從300mm高度跌落到該板子上進行測試，然后記錄發白區的直徑。
[0033]表2中的測試數據可知，實施例1制備的聚丙烯復合材料的熔體流動速率為12.9g/10min，是實施例中最高的，其拉伸強度和彎曲模量也是最高的，綜合聚丙烯復合材料的力學性能，實施例1的綜合力學性能最佳，因此，實施例1為本發明的最佳實施例。市售的聚丙烯復合材料的熔體流動速率、拉伸強度、彎曲模量和缺口沖擊強度等力學性能均不如本發明實施例中制備的復合材料的性能。
[0034]表2中可以看出，該發明的配方制備的抗應力發白的聚丙烯復合材料的綜合力學性能較好，實施例1-3中制備的聚丙烯復合材料經過應力發白測試后，應力發白區域的直徑為4-6mm，對比例中的復合材料的發白區域為14mm，所以實施例1_3中添加鈦白粉等金屬氧化物為抗應力發白劑比對比例中添加市售普通的抗應力發白劑的抗應力發白效果明顯要好的多。
[0035]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求所界定的保護范圍為準。
[0036]表I配方表單位(份)
[0037]
【權利要求】
1.一種抗應力發白聚丙烯復合材料，其特征在于，按照重量份數計其包括:40?85份聚丙烯樹脂，4?7份抗應力發白劑，15?45份填充劑，5?15份相容劑，0.1?1.0份抗氧劑，加工助劑，0.5?2份；所述聚丙烯樹脂為聚丙烯和聚乙烯的共聚聚丙烯，所述共聚聚丙烯中聚丙烯和聚乙烯之間的重量比為95:5?99:1 ；所述抗應力發白劑為Ti02、MnO2, ZnO和ZrO2中的一種或多種混合物。
2.根據權利要求1所述的一種抗應力發白聚丙烯復合材料，其特征在于，按照重量份數計其包括:68份聚丙烯樹脂，5份抗應力發白劑，15份填充劑，10份相容劑，0.5份抗氧劑，1.5份加工助劑；所述聚丙烯樹脂為聚丙烯和聚乙烯的共聚聚丙烯，所述共聚聚丙烯中聚丙烯和聚乙烯之間的重量比為97:3 ;所述抗應力發白劑為Ti02。
3.根據權利要求2所述的一種抗應力發白聚丙烯復合材料，其特征在于，所述TiO2為鈦白粉，所述鈦白粉的粒徑為0.1?0.25 μ m。
4.根據權利要求2所述的一種抗應力發白聚丙烯復合材料，其特征在于，所述填充劑為滑石粉、硅灰石和云母中的一種或幾種的混合物。
5.根據權利要求2所述的一種抗應力發白聚丙烯復合材料，其特征在于，所述相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯。
6.根據權利要求2所述的一種抗應力發白聚丙烯復合材料，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168的一種或混合物。
7.根據權利要求2所述的一種抗應力發白聚丙烯復合材料，其特征在于，所述助劑為低分子脂類、硬脂酸復合酯 類和酰胺類中的一種或幾種混合物。
【文檔編號】C08K3/34GK103435915SQ201310366969
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年8月21日
【發明者】翁永華, 汪理文, 丁賢麟, 李慶貴 申請人:蘇州潤佳工程塑料股份有限公司