CN102020806A - 一种抗应力发白的填充改性聚丙烯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于聚丙烯复合材料领域，涉及一种抗应力发白的填充改性聚丙烯，包括：PP、增韧剂、矿物、相容剂、分散剂、抗氧剂、光稳定剂，按照重量份，上述成份的重量份分别为：PP 50～80份；增韧剂 5～25份；矿物 10～25份；相容剂 1～5份；分散剂 0.1～1份；抗氧剂 0.1～1份；光稳定剂 0.1～1份；其中，PP、增韧剂、矿物和相容剂的重量份之和为100份。本发明所制得的聚丙烯复合材料不仅具有良好的抗应力发白性能，而且还具有优良的综合力学性能。该制备方法无需特殊的加工方法，简便易行，可大规模推广使用。

Description

一种抗应力发白的填充改性聚丙烯及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种抗应力发白的填充改性聚丙烯；本发明同时还涉及所述抗应力发白的填充改性聚丙烯的制备方法。
背景技术
改性聚丙烯复合材料因其具有可回收、重量轻、成本低的优势，因而被越来越多地应用于汽车以及其它领域。但是，随着塑料改性技术水平的日益提高，对材料也提出了越来越多的性能要求。
在改性聚丙烯用于注塑产品时以及在零器件装配时，在顶杆处或装配处易产生发白现象，从而影响外观甚至导致产品不合格。因此，一个新的要求就此诞生“在保证材料综合性能的基础上，如何解决应力发白的问题？”。
应力发白是材料在应力作用下而产生大量的微裂纹聚集区(根据应力发白程度大小和发生区域，可能包括一定数量的银纹、裂纹和微孔)，由于此区域折光指数降低而呈白色的一种现象。也就是说，应力发白是产生微裂纹、微孔或银纹化的结果。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗应力发白的填充改性聚丙烯及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种抗应力发白的填充改性聚丙烯，包括PP、增韧剂、矿物、相容剂、分散剂、抗氧剂、光稳定剂。
较佳地，上述成份的重量份分别为：
PP                50～80份；
增韧剂            5～25份；
矿物              10～25份；
相容剂            1～5份；
分散剂            0.1～1份；
抗氧剂            0.1～1份；
光稳定剂          0.1～1份；
其中，PP、增韧剂、矿物和相容剂的重量份之和为100份。
具体地：
所述PP选自一种均聚聚丙烯，分子量范围为30～40万。
所述增韧剂选一种由丙烯与乙烯聚合而成的独特的半结晶共聚物，其中乙烯含量为5％～30％。
所述矿物选自一种超细滑石粉，其粒径90％分布在0.5μm～2μm范围内。
所述相容剂选自一种聚丙烯与马来酸酐的接枝物(PP-g-MAH)。
所述分散剂选自一种以乙撑双脂肪酸酰胺为基础，引入锚固基团的高效润滑剂。
所述抗氧剂选自：抗氧剂1010，抗氧剂168的混合物。
抗氧剂1010的CAS号为：6683-19-8，分子式为：C73H108O12，化学名为：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；
抗氧剂168的CAS号为：31570-04-4，分子式为：C42H63O3P，化学名为：亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯；
所述光稳定剂选自：光稳定剂944，UV-2908的混合物。
光稳定剂944的CAS号为：70624-18-9，分子式为：(C35H66N8)n＝4-5，化学名为：聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1，6-己二撑[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}。
光稳定剂UV-2908的CAS号为：67845-93-63，分子式为：C31H54O3，化学名为：5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十六烷基酯。
上述抗应力发白的填充改性聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：
(1)按权利要求1所述重量配比称取原料；
(2)将PP、增韧剂与相容剂在1000～2000转/分下高速混合1～5分钟；然后加入分散剂、抗氧剂、光稳定剂，在1000～2000转/分下高速混合1～5分钟；最后加入矿物，在1000～2000转/分下高速混合1～5分钟得到预混料；
(3)将预混料喂入双螺杆挤出机中，预加热3～5分钟，其中螺杆各区的温度为200～240℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，即可制得抗应力发白的填充改性聚丙烯。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
所选用的增韧剂为一种无定形的乙烯丙烯结构(乙烯含量为5％～30％)，具有较高的丙烯规整度，与聚丙烯共混时具有更好的相容性且在其周边存在着分散良好的等规聚丙烯微晶形态。该结构在受到外力冲击时，能够更好地吸收外界的冲击能量，改善应力发白的现象。
不仅如此，在共混的同时加入分散剂，可以更好的使矿物均匀稳定地分散在基体中，在受外界作用力时，不易产生应力集中，从而避免应力发白的现象。
下面将通过具体的实施方案对本发明作进一步的描述，由于本发明主要在于配方的改进，其它的工艺条件，如螺杆的操作条件等，与现有技术基本相同，故实施例将注重配方的列举。
在实施例中，各物性的测试方法分别如下：
拉伸强度根据DIN ISO 527进行测量；
弯曲模量根据DIN ISO 178进行测量；
缺口冲击强度根据DIN ISO 179-1eA进行测量；
应力发白现象根据PV3966进行测量。
具体实施方式
为能够清楚地理解本发明的技术内容，下面结合实施例对本发明作进一步描述：
  实施例1   实施例2   实施例3   实施例4
  PP   70   67   64   61
  增韧剂   7   10   13   16
  矿物   20   20   20   20
  相容剂   3   3   3   3
  分散剂   0.5   0.5   0.5   0.5
  抗氧剂   0.4   0.4   0.4   0.4
  光稳定剂   0.2   0.2   0.2   0.2
先将PP、增韧剂与相容剂在1400转/分下高速混合2分钟；然后加入分散剂、抗氧剂、光稳定剂，在1400转/分下高速混合2分钟；最后加入矿物，在1500转/分下高速混合3分钟得到预混料；然后经双螺杆挤出机挤出造粒，即可制得抗应力发白的填充改性聚丙烯。所测性能如下表所示。
  实施例1   实施例2   实施例3   实施例4
  屈服强度/MPa   31   27   22   19
  弯曲模量/MPa   2200   1900   1600   1100
  缺口冲击/(kJ/m2)   15   20   25   32
  应力发白现象   明显   轻微   无   无
综上所述，本发明所制得的抗应力发白的填充改性聚丙烯，在解决应力发白现象的同时，还具有良好的机械性能。
这些实施例仅用于说明本发明而不应该限制本发明的范围。此外，在阅读了本发明所述内容之后，本领域技术人员对本发明做各种等价形式的改动或修改，这些等价形式同样属于本申请的权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种抗应力发白的填充改性聚丙烯，包括：PP、增韧剂、矿物、相容剂、分散剂、抗氧剂、光稳定剂，其特征在于，按照重量份，上述成份的重量份分别为：
PP            50～80份；
增韧剂        5～20份；
矿物          10～25份；
相容剂        1～5份；
分散剂        0.1～1份；
抗氧剂        0.1～1份；
光稳定剂      0.1～1份；
其中，PP、LDPE、增韧剂和相容剂的重量份之和为100份。
2.根据权利要求1所述的抗应力发白的填充改性聚丙烯，其特征在于：所述PP选自一种均聚聚丙烯，分子量范围为30～40万。
3.根据权利要求1所述的抗应力发白的填充改性聚丙烯，其特征在于：所述增韧剂选自一种由丙烯与乙烯聚合而成的独特的半结晶共聚物，其中乙烯含量为乙烯含量为5％～30％。
4.根据权利要求1所述的抗应力发白的填充改性聚丙烯，其特征在于：所述矿物选自一种超细滑石粉，其粒径90％分布在0.5μm～2μm范围内。
5.根据权利要求1所述的抗应力发白的填充改性聚丙烯，其特征在于：所述相容剂选自一种聚丙烯与马来酸酐的接枝物(PP-g-MAH)。
6.根据权利要求1所述的抗应力发白的填充改性聚丙烯，其特征在于：所述分散剂选自一种以乙撑双脂肪酸酰胺为基础，引入锚固基团的高效润滑剂。
7.根据权利要求1所述的抗应力发白的填充改性聚丙烯，其特征在于：所述抗氧剂选自抗氧剂1010，抗氧剂168的混合物。
8.根据权利要求1所述的抗应力发白的填充改性聚丙烯，其特征在于：所述光稳定剂选自光稳定剂944，UV-2908的混合物。
9.一种抗应力发白的填充改性聚丙烯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按权利要求1所述重量配比称取原料；
(2)将PP、增韧剂与相容剂在1000～2000转/分下高速混合1～5分钟；然后加入分散剂、抗氧剂、光稳定剂，在1000～2000转/分下高速混合1～5分钟；最后加入矿物，在1000～2000转/分下高速混合1～5分钟得到预混料；
(3)将预混料喂入双螺杆挤出机中，预加热3～5分钟，其中螺杆各区的温度为200～240℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，即可制得抗应力发白的填充改性聚丙烯。
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