CN103030877A - 一种耐冲击的聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种耐冲击的聚丙烯复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐冲击的聚丙烯复合材料，包括以下组分且各组分的重量份数为：聚丙烯，100份；橡胶，15-25份；聚酰胺酸，5-10份；无机填料，20-35份；相容剂，1-3份；抗氧剂，0.5-2份；抗静电剂，0-1份；阻燃剂，0.1-3份。本发明通过在聚丙烯原料中加入橡胶的方法对聚丙烯材料加以改性，并考虑到橡胶会使材料的弯曲模量和耐热等性能将有明显下降，在配料中加入无机填料，使得制备的复合材料，耐冲击性能好，且保证了其弯曲度和耐热性能，易于成型加工、机械性能良好，广泛的应用于汽车领域。

Description

一种耐冲击的聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法，尤其是涉及一种低收缩率的改性聚丙烯复合材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
随着汽车工业的发展，聚丙烯以其密度小、刚性好、耐挠曲，耐化学腐蚀、绝缘性好以及改性后具有耐低温冲击性能和热老化性能等优点，而被广泛应用于汽车的内外饰件。   
聚丙烯包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内，通常为半透明无色固体，无臭无毒，由于其结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃，耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒是其突出优点，并且，密度小，是最轻的通用塑料。但是，聚丙烯的缺点是耐低温冲击性差，较易老化。
通常采用加入玻璃纤维、粉体添加剂或弹性体的方法对聚丙烯进行改性。加入30%的玻璃纤维可以使收缩率降到0.7%，均聚物型和共聚物型的聚丙烯材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性，然而，其耐冲击力不能符合国际标准，使其应用于汽车制造受到了很大的限制。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种耐冲击的聚丙烯复合材料。
同时，本发明还提供一种耐冲击的聚丙烯复合材料的制备方法。 
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种耐冲击的聚丙烯复合材料，包括以下组分且各组分的重量份数为：
聚丙烯     100份；
橡胶       15-25份
聚酰胺酸   5-10份；
无机填料   20-35份；
相容剂     1-3份；
抗氧剂     0.5-2份；
抗静电剂   0-1份；
阻燃剂     0.1-3份。
所述橡胶为乙烯丙烯和非共轭二烯单体共聚的三元乙丙橡胶。
所述聚酰胺酸为30份的均苯四甲酸二酐与12份的4,4二氨基二苯醚聚合而成。
所述无机填料为碳酸钙或硅酸盐类。
所述的相容剂为聚丙烯和马来酸酐的接枝物。
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168或抗氧剂PS802。
所述抗静电剂为阳离子季铵盐。
所述阻燃剂为无机非卤阻燃剂或磷系阻燃剂。
一种耐冲击的聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）称取原料：按权利要求1所述的聚丙烯复合材料料称取各组分；
（2）制备预混料：将聚丙烯、橡胶和聚酰胺酸混合后在1000～2000转/分下高速混合5-8分钟；然后加入无机填料，在1000～2000转/分下高速混合5-8分钟；最后加入相容剂，抗氧剂，抗静电剂和阻燃剂，在1000～2000转/分下高速混合2～5分钟，得到预混料；
（3）制备耐冲击的聚丙烯复合材料：将步骤（2）制备的预混料喂入双螺杆挤出机中，预加热3～5分钟后，保持螺杆各区的温度均为190～250℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，得到耐冲击的聚丙烯复合材料。
本发明的有益效果为：本发明通过在聚丙烯原料中加入橡胶的方法对聚丙烯材料加以改性，并考虑到橡胶会使材料的弯曲模量和耐热等性能将有明显下降，在配料中加入无机填料，使得制备的复合材料，耐冲击性能好，且保证了其弯曲度和耐热性能，易于成型加工、机械性能良好，广泛的应用于汽车领域。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
表1为实施例1-4和对比例的各组分的配比。
如表1所示：
  实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
聚丙烯 100 100 100 100
橡胶 15 17 22.5 25
聚酰胺酸 5 6 8 10
无机填料 20 25 32 35
相容剂 1 1 3 3
抗氧剂 0.5 1 1.8 2
抗静电剂 — — 1 1
阻燃剂 0.1 1 1.5 3
其中，实施例1-4中所述橡胶为乙烯丙烯和非共轭二烯单体共聚的三元乙丙橡胶，所述聚酰胺酸为30份的均苯四甲酸二酐与12份的4,4二氨基二苯醚聚合而成，所述的相容剂为聚丙烯和马来酸酐的接枝物，所述抗静电剂为阳离子季铵盐。
实施例1和实施例2中所述无机填料为碳酸钙；实施例3和实施例4中所述的无机填料为硅酸盐类。
实施例1和实施例2中所述的抗氧剂为抗氧剂1010；实施例3中所述的抗氧剂为抗氧剂168；实施例4中所述的抗氧剂为抗氧剂PS802。
实施例1和实施例2中所述阻燃剂为无机非卤阻燃剂；实施例3和实施例4中所述的阻燃剂为磷系阻燃剂。
按照表1中的各实施例的组分和各组分的重量份数分别制备耐冲击的聚丙烯复合材料的方法，具体过程如下：
（1）称取原料：按权利要求1所述的聚丙烯复合材料料称取各组分；
（2）制备预混料：将聚丙烯、橡胶和聚酰胺酸混合后在1000～2000转/分下高速混合5-8分钟；然后加入无机填料，在1000～2000转/分下高速混合5-8分钟；最后加入相容剂，抗氧剂，抗静电剂和阻燃剂，在1000～2000转/分下高速混合2～5分钟，得到预混料；
（3）制备耐冲击的聚丙烯复合材料：将步骤（2）制备的预混料喂入双螺杆挤出机中，预加热3～5分钟后，保持螺杆各区的温度均为190～250℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，得到耐冲击的聚丙烯复合材料。
本发明公开的耐冲击的聚丙烯复合材料及其制备方法通过在聚丙烯原料中加入橡胶的方法对聚丙烯材料加以改性，并考虑到橡胶会使材料的弯曲模量和耐热等性能将有明显下降，在配料中加入无机填料，使得制备的复合材料，耐冲击性能好，且保证了其弯曲度和耐热性能，易于成型加工、机械性能良好，广泛的应用于汽车领域。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种耐冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下组分且各组分的重量份数为：
聚丙烯     100份；
橡胶       15-25份
聚酰胺酸   5-10份；
无机填料   20-35份；
相容剂     1-3份；
抗氧剂     0.5-2份；
抗静电剂   0-1份；
阻燃剂     0.1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种耐冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述橡胶为乙烯丙烯和非共轭二烯单体共聚的三元乙丙橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种耐冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚酰胺酸为30份的均苯四甲酸二酐与12份的4,4二氨基二苯醚聚合而成。
4.根据权利要求1所述的一种耐冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述无机填料为碳酸钙或硅酸盐类。
5.根据权利要求1所述的一种耐冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的相容剂为聚丙烯和马来酸酐的接枝物。
6.根据权利要求1所述的一种耐冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168或抗氧剂PS802。
7.根据权利要求1所述的一种耐冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述抗静电剂为阳离子季铵盐。
8.根据权利要求1所述的一种耐冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为无机非卤阻燃剂或磷系阻燃剂。
9.一种耐冲击的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）称取原料：按权利要求1所述的聚丙烯复合材料料称取各组分；
（2）制备预混料：将聚丙烯、橡胶和聚酰胺酸混合后在1000～2000转/分下高速混合5-8分钟；然后加入无机填料，在1000～2000转/分下高速混合5-8分钟；最后加入相容剂，抗氧剂，抗静电剂和阻燃剂，在1000～2000转/分下高速混合2～5分钟，得到预混料；
（3）制备耐冲击的聚丙烯复合材料：将步骤（2）制备的预混料喂入双螺杆挤出机中，预加热3～5分钟后，保持螺杆各区的温度均为190～250℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，得到耐冲击的聚丙烯复合材料。
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