CN110951169B - 一种遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110951169B CN110951169B CN201911285794.XA CN201911285794A CN110951169B CN 110951169 B CN110951169 B CN 110951169B CN 201911285794 A CN201911285794 A CN 201911285794A CN 110951169 B CN110951169 B CN 110951169B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- light
- composite material
- linear expansion
- polypropylene composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08L23/14—Copolymers of propene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
- C08K2003/2241—Titanium dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/24—Crystallisation aids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明提供了一种遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法，所述复合材料包括以下重量份的各组分：共聚聚丙烯100份；成核体系0.5‑1份；钛白粉10‑20份；碳纳米管1‑5份；玄武岩纤维5‑10份；玻璃纤维10‑30份；滑石粉10‑30份；相容剂5‑10份。本发明制备的聚丙烯复合材料1mm以上厚度可以达到全遮光的效果，且具有极低的线性膨胀系数，长期使用不开裂，并在‑20‑85℃高低温循环5000h不开裂。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法，尤其是涉及一种遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
LED作为***光源，具有长寿命、节能、环保、安全、色彩丰富等优点，在显示、照明、信号指示、医疗等很多方面都有重要应用，其经济效益和社会意义巨大，被公认为21世纪最具发展前景的高技术领域之一。
随着LED应用的越来越广泛，LED用材料也逐渐成为材料开发的热点。在大功率灯具领域，由于其使用过程中会产生较多的热量，在使用过程中需要较好的降热量导出，在LED底部会加装金属部件，通常为铝制，而铝制杯托又需要一层塑料包覆达到外观及结构作用。通常包覆塑料为PBT加纤材料，这类材料性能偏脆，价格较高。聚丙烯(PP)材料作为一类优异性价比材料，在LED领域的研究成为一个热点。
然而PP作为包覆铝材料，难点在于：其一、PP是易结晶聚合物，收缩率非常大，结晶速度较慢，并且随着温度的变化收缩率变化较大，即线性膨胀系数较大，这就导致在LED灯具使用的时候塑料材料和金属铝随着温度的变化产生收缩不一致的情况导致制件易开裂；其二、结晶性PP具有一定的透光性，导致在制件使用过程中会产生漏光现象，造成光线反射率偏低，影响整灯光通量。
据检索，现有专利文献CN103756144A中公开了一种低线性膨胀、耐刮擦、高光聚丙烯复合材料，由聚丙烯50-80份、酚醛树脂10-50份、固化剂1-5份、相容剂10-40份、抗氧剂0.1-0.4份、成核剂0.1-0.3份、润滑剂0.1-0.3、其他助剂0-5份按重量份制备而成。但该复合材料不具有遮光效果，无法满足在LED领域中的应用。
现有专利文献CN 107501750A公开了一种复合材料，包括：50～70重量份的聚丙烯、10～20重量份的短切玻璃纤维、20～30重量份的无机填料、5～10重量份的接枝相容剂、0.2～0.8重量份的抗氧剂、0.5～2.0重量份的润滑剂、0.1～1.0重量份的成核剂以及0.5～2.0重量份稀土氧化物。该复合材料具有低线性膨胀系数和优秀的尺寸稳定性。但其也不具有遮光效果，无法满足在LED领域中的应用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供的一种遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，包括以下重量份的各组分：
共聚聚丙烯 100份；
成核体系 0.5-1份；
钛白粉 10-20份；
碳纳米管 1-5份；
玄武岩纤维 5-10份；
玻璃纤维 10-30份；
滑石粉 10-30份；
相容剂 5-10份。
优选地，所述共聚聚丙烯在230℃*2.16kg条件下的MI范围在10-15g/10min。该融指范围的共聚聚丙烯具有合适的分子量，融指太低不利于矿物及纤维的分散，融指太高，分子量偏高后收缩较大并且产品延展性差，影响产品性能。
优选地，所述成核体系为聚丙烯羧酸钠盐。加入成核体系是提供成核点，加快晶核的形成及结晶完成，降低后收缩。
优选地，所述钛白粉为金红石型钛白粉，其具有有优异的光线反射能力，达到有效遮光的目的。且由于碳纳米管具有优异的吸光能力，可以吸收经过钛白粉反射后逃逸的光线，其和钛白粉复配可以产生极优异的协同效果，达到全遮光的效果。
优选地，所述玄武岩纤维的纤维直径为12-15微米，长径比≥6。其可以和玻纤产生协同作用，起到控制复合材料的收缩异向性。
优选地，所述玻璃纤维为无碱玻纤，纤维直径10-13微米，可以起到控制复合材料的收缩异向性。
优选地，所述滑石粉粒径1-5微米，可以和玻璃纤维、玄武岩纤维产生协同作用，控制复合材料的收缩异向性。
优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，接枝率为0.8-1.2％，可以提高纤维及矿物与PP树脂的分散剂及界面结合力。
本发明还提供了一种遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
按比例将各原料混合后加入到双螺杆挤出机中，经融共混挤出、拉条，经水冷、干燥、切粒，制得遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料。
优选地，所述挤出过程在前后输送段开双真空，真空度≤-0.08MPa；
所述双螺杆挤出机的转速为200～300r/min，各区温度控制在210～230℃。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明制备得到的聚丙烯复合材料在1mm以上厚度可以达到全遮光的效果，即透光率0％；
(2)本发明制备得到的聚丙烯复合材料具有极低的线性膨胀系数，线性膨胀系数≤2.5*10^-5mm/mm.℃，而金属铝的线性膨胀系数为2.32*10^-5mm/mm.℃，两者具有极好的匹配性；
(3)本发明制备得到的聚丙烯复合材料长期使用不开裂，-40-85℃高低温循环5000h不开裂，根据行业灯具试验及使用经验，3000周期不开裂已能够使灯具正常使用五年以上，5000周期以上能实现灯具寿命周期不开裂。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，包括以下重量份的各组分：
共聚聚丙烯 100份；
成核体系 0.5-1份；
钛白粉 10-20份；
碳纳米管 1-5份；
玄武岩纤维 5-10份；
玻璃纤维 10-30份；
滑石粉 10-30份；
相容剂 5-10份。
所述共聚聚丙烯在230℃*2.16kg条件下的MI范围在10-15g/10min。
所述成核体系为聚丙烯羧酸钠盐。
所述钛白粉为金红石型钛白粉。
所述玄武岩纤维的纤维直径为12-15微米，长径比≥6。
所述玻璃纤维为无碱玻纤，纤维直径10-13微米。
所述滑石粉粒径1-5微米。
所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，接枝率为0.8-1.2％。
采用上述条件的各组分及含量范围均可制备得到遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料。
以下实施例和对比例中，具体采用的共聚聚丙烯为宁波台塑公司生产的4084，熔融指数为10.0g/10min(230℃*2.16kg)；采用的成核体系为美利肯公司生产的HPN-68L；采用的钛白粉为金红石型钛白粉；采用的玄武岩纤维为市售，纤维直径13微米，长度6mm；采用的无碱玻璃纤维为欧文斯科宁公司生产的249A，纤维直径12μm；采用的滑石粉粒径为1-5微米,市售；采用的相容剂马来酸酐接枝聚丙烯为佳易容5001-T，接枝率为1％。
实施例1-4和对比例1-7
一种遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其组分及重量份含量如表1所示。
其制备方法如下：
按比例将各原料混合后加入到双螺杆挤出机中，经融共混挤出、拉条，经水冷、干燥、切粒，制得遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料。
所述挤出过程在前后输送段开双真空，真空度≤-0.08MPa；
所述双螺杆挤出机的转速为200～300r/min，各区温度控制在210～230℃。
其中，对比例1、3、5与实施例1的制备条件相同；对比例2、4、7与实施例3的制备条件相同；对比例6与实施例2的制备条件相同。
表1
对比例8
本对比例与实施例1的原料组成基本相同，不同之处仅在于：本对比例采用云母粉代替滑石粉。
效果验证：
上述实施例1-4和对比例1-8制备所得的聚丙烯复合材料进行性能测定，测试方法如下：透光率测试取复合材料在200℃条件下注塑成1mm双面抛光板，按照GB/T2410-2008标准测试；线性膨胀系数按照GB/T1036测试；高低温循环测试取复合材料在200℃条件下注塑成实际产品制件，在高低温循环试验箱按照GB/T2423.4-2001方法测试，循环温度为-40℃-85℃，-40℃和85℃各保留1h，循环至5000周期，目测制件开裂状态，记录开裂周期数。
测试结果见表2。
表2
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下重量份的各组分：
共聚聚丙烯 100份；
成核体系 0.5-1份；
钛白粉 10-20份；
碳纳米管 1-5份；
玄武岩纤维 5-10份；
玻璃纤维 10-30份；
滑石粉 10-30份；
相容剂 5-10份；
所述共聚聚丙烯在230℃*2.16kg条件下的MI范围在10-15g/10min。
2.根据权利要求1所述的遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于，所述成核体系为聚丙烯羧酸钠盐。
3.根据权利要求1所述的遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于，所述钛白粉为金红石型钛白粉。
4.根据权利要求1所述的遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于，所述玄武岩纤维的纤维直径为12-15微米，长径比≥6。
5.根据权利要求1所述的遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为无碱玻纤，纤维直径10-13微米。
6.根据权利要求1所述的遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于，所述滑石粉粒径1-5微米。
7.根据权利要求1所述的遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，接枝率为0.8-1.2％。
8.一种根据权利要求1所述的遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按比例将各原料混合后加入到双螺杆挤出机中，经熔 融共混挤出、拉条，经水冷、干燥、切粒，制得遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料。
9.根据权利要求8所述的遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述挤出过程在前后输送段开双真空，真空度≤-0.08MPa；
所述双螺杆挤出机的转速为200～300r/min，各区温度控制在210～230℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911285794.XA CN110951169B (zh) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | 一种遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911285794.XA CN110951169B (zh) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | 一种遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110951169A CN110951169A (zh) | 2020-04-03 |
| CN110951169B true CN110951169B (zh) | 2022-05-10 |
Family
ID=69981445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911285794.XA Active CN110951169B (zh) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | 一种遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110951169B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000219753A (ja) * | 1999-02-03 | 2000-08-08 | Kuraray Plast Co Ltd | 遮光フィルム |
| WO2002052059A1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-04 | Samsung General Chemicals Co., Ltd. | Flame retardant polypropylene resin composition |
| CN105670101A (zh) * | 2014-11-20 | 2016-06-15 | 重庆界威模具股份有限公司 | 一种聚丙烯改性材料 |
| CN107513225A (zh) * | 2017-09-26 | 2017-12-26 | 上海日之升科技有限公司 | 一种led用高遮光高反射聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN110240754A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-09-17 | 福建鑫邦新材料科技有限公司 | 改性聚丙烯及其制备方法 |
-
2019
- 2019-12-13 CN CN201911285794.XA patent/CN110951169B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000219753A (ja) * | 1999-02-03 | 2000-08-08 | Kuraray Plast Co Ltd | 遮光フィルム |
| WO2002052059A1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-04 | Samsung General Chemicals Co., Ltd. | Flame retardant polypropylene resin composition |
| CN105670101A (zh) * | 2014-11-20 | 2016-06-15 | 重庆界威模具股份有限公司 | 一种聚丙烯改性材料 |
| CN107513225A (zh) * | 2017-09-26 | 2017-12-26 | 上海日之升科技有限公司 | 一种led用高遮光高反射聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN110240754A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-09-17 | 福建鑫邦新材料科技有限公司 | 改性聚丙烯及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110951169A (zh) | 2020-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111019238B (zh) | 灯具用聚丙烯组合物及其制备方法 | |
| CN103724972B (zh) | 一种耐低温阻燃光扩散聚碳酸酯复合材料及其制备方法 | |
| CN101880450B (zh) | 一种高雾度高透明led灯管料及其制备方法 | |
| WO2021110048A1 (zh) | 一种灯罩及其制备方法 | |
| WO2018121167A1 (zh) | 一种聚苯乙烯组合物及其应用 | |
| CN107541045A (zh) | 一种电镀pc/abs合金材料及其制备方法和用途 | |
| CN102321355A (zh) | 一种透光率可调的光扩散聚碳酸酯片材的制造方法 | |
| CN111763383B (zh) | 一种良触感玻纤增强聚丙烯复合物及其制备方法 | |
| CN112724566A (zh) | 一种pmma材料及其制备方法和应用 | |
| CN115141478A (zh) | 一种耐高温抗紫外聚碳酸酯及其制备方法 | |
| CN110951169B (zh) | 一种遮光低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN110964322A (zh) | 一种聚苯硫醚复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN112552614B (zh) | 一种高光黑耐刮擦pmma/asa复合材料及其制备方法 | |
| CN109705466A (zh) | 一种低雾度、耐热老化优良的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN107312300B (zh) | 流动性改善的透明树脂组合物及其制备方法 | |
| CN101469105B (zh) | 一种黑色耐光照玻纤增强pbt复合材料及其制备方法 | |
| CN102850734A (zh) | 一种高透光、高遮光的pet组合物及其制备方法 | |
| CN114316426B (zh) | 一种高模量高耐热透明聚丙烯组合物及其制备方法 | |
| CN112679917B (zh) | 适用于全遮光灯具的耐冷热高强度高韧性pbt复合材料及其制备和应用 | |
| CN104479330A (zh) | 一种高流动性pc/abs合金材料及其制备方法 | |
| CN109749389A (zh) | 一种耐候性的异山梨醇型聚碳酸酯与abs树脂合金材料及其制备方法 | |
| CN111763387B (zh) | 一种耐刮擦、高强度asa复合材料及其制备方法 | |
| CN103804859A (zh) | 一种高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物及其制备方法和应用 | |
| CN106589587B (zh) | 聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN106905650B (zh) | 高抗冲的聚甲基丙烯酸甲酯合金树脂组合物及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Lou Xiaoan Inventor after: Chen Xiaodong Inventor after: Zhang Qiang Inventor after: Wang Yinjie Inventor after: Chen Guangwei Inventor after: Li Li Inventor after: Chen Chao Inventor after: Qin Fan Inventor before: Xiao an Inventor before: Chen Xiaodong Inventor before: Zhang Qiang Inventor before: Wang Yinjie Inventor before: Chen Guangwei Inventor before: Li Li Inventor before: Chen Chao Inventor before: Qin Fan |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |