CN111205554A - 一种聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种聚丙烯复合材料及其制备方法，涉及高分子材料领域。本申请所述的一种聚丙烯复合材料，以质量百分比计，包含以下组分：均聚聚丙烯10‑50wt.％，共聚聚丙烯5‑45wt.％，填充材料15‑40wt.％，增韧剂2‑10wt.％，相容剂1‑5wt.％，抗氧剂0.1‑0.5wt.％，其它助剂0.1‑1wt.％。本申请通过调整聚丙烯种类与用量、增韧剂种类与用量，通过分批投料、分工艺混料、分段加料的方式挤出造粒，制得产品尺寸稳定性高，光泽度高，产品性能稳定。

Description

一种聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本申请涉及高分子材料领域，特别涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
随着科技进步和环境保护意识的增强，各种高光泽、免喷涂的塑料制品应用越来越广泛，尤其是以ABS、HIPS为代表的高光泽材料，在家电、工具等传统领域以及新能源汽车等新兴领域均有大量应用。
聚丙烯作为五大通用塑料中的一种，具有良好的强度、刚性、透明度、电性能等特性，广泛使用在建筑、包装、通讯、电子电器、家用品等领域，并有一部分合金或复合聚丙烯材料被开发用于替代高光泽ABS、HIPS等用途。但目前高光泽聚丙烯产品主要是以纯料或低填充量复合材料的形式使用，高填充改性量时制品的光泽度大大降低，与ABS、HIPS相比有明显差距，限制了材料的性能与应用范围。
综上所述，在保证聚丙烯复合材料高强度、高韧性、低收缩率的前提下提高光泽度是非常有必要的，可以大大扩展聚丙烯复合材料的应用范围。
发明内容
本申请的目的是提供一种聚丙烯复合材料及其制备方法，以适当比例的均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯作为基体，调整增韧剂的种类与比例，同时调整填充材料、纤维增强材料的种类与比例，制得产品强度、韧性较好，尺寸稳定性高，光泽度高。
为实现上述目的，本申请实施例采用以下技术方案：一种聚丙烯复合材料，以质量百分比计，包含以下组分：均聚聚丙烯10-50wt.％，共聚聚丙烯5-45wt.％，填充材料15-40wt.％，增韧剂2-10wt.％，相容剂1-5wt.％，抗氧剂0.1-0.5wt.％，其它助剂0.1-1wt.％。
在上述技术方案中，本申请实施例通过调整聚丙烯种类与用量、增韧剂种类与用量，制得产品强度、韧性较好，尺寸稳定性高，光泽度高，产品性能稳定。
进一步地，根据本申请实施例，其中，均聚聚丙烯的成型收缩率在1-2％。
进一步地，根据本申请实施例，其中，共聚聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯。
进一步地，根据本申请实施例，其中，填充材料为颗粒状填充材料或纤维状增强材料或二者复配。
进一步地，根据本申请实施例，其中，增韧剂为乙烯-辛烯共聚物或乙烯-丙烯共聚物或二者的混合物。
进一步地，根据本申请实施例，其中，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝线性高密度聚乙烯。
进一步地，根据本申请实施例，其中，抗氧剂为主抗氧剂1010与辅助抗氧剂626或辅助抗氧剂618的两种或三种混合物。
进一步地，根据本申请实施例，其中，其它助剂包括润滑剂、光稳定剂和色粉。
进一步地，根据本申请实施例，其中，嵌段共聚聚丙烯的成型收缩率在1-2％，密度在0.89-0.91g/cm3。
进一步地，根据本申请实施例，其中，颗粒填充材料为玻璃微珠、碳酸钙、硫酸钡中的一种。
进一步地，根据本申请实施例，其中，纤维增强材料为玻璃纤维、PTFE纤维、芳纶纤维、碳纤维中的一种。
进一步地，根据本申请实施例，其中，主抗氧剂与辅助抗氧剂的质量比为1:1-3。
进一步地，根据本申请实施例，其中，润滑剂为聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸盐、有机硅类的一种或两种混合物。
进一步地，根据本申请实施例，其中，颗粒填充材料为玻璃微珠、碳酸钙、硫酸钡的颗粒形态均为无孔球状颗粒，粒径1250-3250目。
进一步地，根据本申请实施例，其中，纤维直径在7μm-12μm。
为了实现上述目的，本申请实施例还公开了一种用于制备上述的一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
称取原料：按重量百分比称量所述均聚聚丙烯、所述共聚聚丙烯、所述填充材料、所述增韧剂、所述相容剂、所述抗氧剂和其它助剂；
中速混合：将准备好的所述共聚聚丙烯、所述增韧剂、所述相容剂、所述抗氧剂加入中速混合机混合均匀，得到混合物一；
高速混合：将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的所述均聚聚丙烯、所述其它助剂继续加入所述高速混合机中混合均匀，得到混合物二；
冷混：将所述混合物二放入冷混机中冷混，得到混合物三；
挤出：将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口二计量加入所述填充材料，所述填充材料为纤维增强材料，挤出料条经过水槽冷却，通过切粒机切粒，烘干机烘干，包装即得成品。
在上述技术方案中，本申请实施例通过调整聚丙烯种类与用量、增韧剂种类与用量，通过分批投料、分工艺混料、分段加料的方式挤出造粒，制得产品强度、韧性较好，尺寸稳定性高，光泽度高，产品性能稳定。
进一步地，根据本申请实施例，其中，在高速混合步骤中，将部分的填充材料添加到高速混合机中混合，部分的填充物为颗粒状填充物。
进一步地，根据本申请实施例，其中，在挤出步骤中，通过侧向喂料口一计量加入部分的填充材料，部分的填充物为颗粒状填充物。
进一步地，根据本申请实施例，其中，按照中速混合、高速混合、冷混的过程对物料进行分步混合与冷却。
进一步地，根据本申请实施例，其中，双螺杆挤出机转速为250-400rpm，挤出温度设定190-220℃。
与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：本申请通过调整聚丙烯种类与用量、增韧剂种类与用量，通过分批投料、分工艺混料、分段加料的方式挤出造粒，制得产品强度、韧性较好，尺寸稳定性高，光泽度高，产品性能稳定。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是，对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。
本申请公开了一种聚丙烯复合材料，包括质量百分比为10-50wt.％的均聚聚丙烯，质量百分比为5-45wt.％的共聚聚丙烯，质量百分比为15-40wt.％的填充材料，质量百分比为2-10wt.％的增韧剂，质量百分比为1-5wt.％的相容剂，质量百分比为0.1～0.5wt.％的抗氧剂和质量百分比为0.1～1wt.％的其它助剂。本申请通过调整聚丙烯种类与用量、增韧剂种类与用量，制得产品强度、韧性较好，尺寸稳定性高，光泽度高，产品性能稳定。
以下对各组分进行详细说明。
(1)基体树脂：均聚聚丙烯和共聚聚丙烯
在本申请所述的一种聚丙烯复合材料中，基体树脂是均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的混合物，均聚聚丙烯是一结晶度较高、力学强度和耐热性良好，共聚聚丙烯具有较高的抗冲击强度，两者混合能够保证。其中，本申请中的均聚聚丙烯占比10-50wt.％，其成型收缩率为1-2％。共聚聚丙烯占比5-45wt.％，具体采用嵌段共聚聚丙烯，且优选采用成型收缩率为1-2％、密度为0.89-0.91g/cm3的嵌段共聚聚丙烯。具体地，本申请中的均聚聚丙烯采用埃克森美孚化工生产的AchieveTM Advanced PP6302E1，共聚聚丙烯采用的是埃克森美孚化工生产的AchieveTM Advanced PP8285E1。
(2)填充材料
在本申请所述的一种聚丙烯复合材料中，填充材料的含量为15-40wt.％，既能提高本申请所述聚丙烯复合材料的刚性，也能够降低其它原料的添加量，进而降低成本。在本申请中，填充材料具体选用颗粒状填充材料或纤维状增强材料或二者复配。其中的颗粒填充材料为玻璃微珠、碳酸钙、硫酸钡中的一种，粒径1250～3250目；纤维增强材料为玻璃纤维、PTFE纤维、芳纶纤维、碳纤维中的一种，维直径在7μm-12μm。优选地，颗粒状填充材料可以采用轻质碳酸钙，粒径为2000目，由灵寿县辰和矿产品加工厂生产；纤维增强材料优选采用玻璃纤维，具体为巨石集团有限公司生产的ECS7.0-4.5，玻璃纤维表面可以经过硅烷偶联剂处理。
(3)增韧剂
在本申请所述的一种聚丙烯复合材料中，增韧剂的含量为2-10wt.％，以增强本申请所述聚丙烯复合材料的韧性，提高其断裂伸长率。在本申请中，增韧剂可以采用乙烯-辛烯共聚物或乙烯-丙烯共聚物或二者的混合物，优选采用乙烯-辛烯共聚物，具体为埃克森美孚化工生产的POE5061。
(4)相容剂
在本申请所述的一种聚丙烯复合材料中，相容剂的含量为1-5wt.％，具体可选用马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝线性高密度聚乙烯，能够提高各组分之间的相容性，进而提高本申请所述的聚丙烯复合材料的稳定性。具体地，本申请优选采用南京塑泰高分子科技有限公司生产的、型号为ST-5的马来酸酐接枝聚丙烯，接枝率为0.5-1％。
(5)抗氧剂
在本申请所述的一种聚丙烯复合材料中，抗氧剂的含量为0.1-0.5wt.％，能够延缓或抑制本申请所述的聚丙烯复合材料氧化过程的进行，从而阻止聚丙烯复合材料的老化并延长其使用寿命。在本申请中，抗氧剂为主抗氧剂1010与辅助抗氧剂626或辅助抗氧剂618的两种或三种混合物，优选采用主抗氧剂1010和辅助抗氧剂626的混合物，且主抗氧剂与辅助抗氧剂的质量比为1:1-3。在本申请中，采用的主抗氧剂1010和辅助抗氧剂626均可来自于上海丽耳新材料有限公司。
(6)其它助剂
在本申请所述的一种聚丙烯复合材料中，其它助剂主要包括润滑剂、光稳定剂和色粉，分别用于促进脱模、提高稳定性和着色，含量为0.1-1wt.％。其中，润滑剂可以采用聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸盐、有机硅类的一种或两种混合物，优选采用青岛赛诺新材料有限公司生产的聚丙烯蜡，熔点在150-160℃。光稳定剂和色粉均可采用市面上任一种在售的光稳定剂和色粉。
基于相同的发明构思，本申请还公开了一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
称取原料：按重量百分比称量10-50wt.％均聚聚丙烯、5-45wt.％共聚聚丙烯、15-40wt.％填充材料、2-10wt.％增韧剂、1-5wt.％相容剂、0.1-0.5wt.％抗氧剂和0.1-1wt.％其它助剂；
中速混合，将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂加入中速混合机，在200-400rpm转速下混合3-5min，混合均匀后得到混合物一；
高速混合，将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的均聚聚丙烯、其它助剂继续加入所述高速混合机中，在600-800rpm转速下混合3-5min，混合均匀，得到混合物二；在高速混合过程中，可以同时加入部分的填充材料，该填充材料具体为颗粒状填充物，颗粒状填充物的添加量为0-10wt.％；
冷混：将混合物二放入冷混机中冷混，冷混机转速50-70rpm，维持温度在30-35℃，得到混合物三；
挤出：将混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口二计量加入填充材料，填充材料为纤维增强材料，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为20-40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速400-900rpm，烘干机烘干，包装即得成品；在将混合物三投入双螺杆挤出机后，可以通过侧向喂料口一计量加入部分的填充材料，部分的填充物为颗粒状填充物，颗粒状填充物的添加量为5-10wt.％。
在上述技术方案中，本申请通过按照中速混合、高速混合、冷混的过程对物料进行分步混合与冷却，通过分批投料、分工艺混料、分段加料的方式挤出造粒，制得产品强度、韧性较好，尺寸稳定性高，光泽度高，产品性能稳定。
其中，双螺杆挤出机转速为250-400rpm，挤出温度设定190-220℃。
下面通过一些实施例对本申请进行进一步的说明，但本申请并不限于这些实施例。
【实施例1】
按重量百分比称量50wt.％的均聚聚丙烯、20.9wt.％的共聚聚丙烯、5wt.％的碳酸钙和15wt.％的玻璃纤维、6wt.％的乙烯-辛烯共聚物、2wt.％的马来酸酐接枝聚丙烯、0.22wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂加入中速混合机，在300rpm转速下混合3min，混合均匀后得到混合物一；
将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的均聚聚丙烯、润滑剂、光稳定剂和色粉及5wt.％的碳酸钙继续加入所述高速混合机中，在650rpm转速下混合5min，混合均匀，得到混合物二；
将所述混合物二放入冷混机中冷混，冷混机转速50rpm，维持温度在30℃，得到混合物三；
将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口二计量加入15wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为300rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速600rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
【实施例2】
重量百分比称量50wt.％的均聚聚丙烯、10.9wt.％的共聚聚丙烯、10wt.％的碳酸钙和20wt.％的玻璃纤维、6wt.％的乙烯-辛烯共聚物、2wt.％的马来酸酐接枝LDPE、0.2wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂加入中速混合机，在300rpm转速下混合3min，混合均匀后得到混合物一；
将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的均聚聚丙烯、润滑剂、光稳定剂和色粉及5wt.％的碳酸钙继续加入所述高速混合机中，在650rpm转速下混合5min，混合均匀，得到混合物二；
将所述混合物二放入冷混机中冷混，冷混机转速50rpm，维持温度在30℃，得到混合物三；
将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口一计量加入5wt.％的碳酸钙，通过侧向喂料口二计量加入20wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为300rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速600rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
【实施例3】
重量百分比称量50wt.％的均聚聚丙烯、7.9wt.％的共聚聚丙烯、15wt.％的碳酸钙和15wt.％的玻璃纤维、6wt.％的乙烯-辛烯共聚物、5wt.％的马来酸酐接枝聚丙烯、0.2wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂加入中速混合机，在400rpm转速下混合5min，混合均匀后得到混合物一；
将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的均聚聚丙烯、润滑剂、光稳定剂和色粉及5wt.％的碳酸钙继续加入所述高速混合机中，在650rpm转速下混合5min，混合均匀，得到混合物二；
将所述混合物二放入冷混机中冷混，冷混机转速50rpm，维持温度在30℃，得到混合物三；
将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口一计量加入10wt.％的碳酸钙，通过侧向喂料口二计量加入15wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为350rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速600rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
【实施例4】
重量百分比称量35wt.％的均聚聚丙烯、22.9wt.％的共聚聚丙烯、30wt.％的玻璃纤维、3wt.％的乙烯-辛烯共聚物和3wt.％的乙烯-丙烯共聚物、5wt.％的马来酸酐接枝LDPE、0.2wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂加入中速混合机，在400rpm转速下混合5min，混合均匀后得到混合物一；
将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的均聚聚丙烯、润滑剂、光稳定剂和色粉继续加入所述高速混合机中，在700rpm转速下混合3min，混合均匀，得到混合物二；
将所述混合物二放入冷混机中冷混，冷混机转速50rpm，维持温度在30℃，得到混合物三；
将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口二计量加入30wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为350rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速650rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
【实施例5】
重量百分比称量11wt.％的均聚聚丙烯、44.9wt.％的共聚聚丙烯、10wt.％的碳酸钙和20wt.％的玻璃纤维、7wt.％的乙烯-辛烯共聚物和3wt.％的乙烯-丙烯共聚物、3wt.％的马来酸酐接枝LDPE、0.2wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂加入中速混合机，在300rpm转速下混合3min，混合均匀后得到混合物一；
将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的均聚聚丙烯、润滑剂、光稳定剂和色粉及10wt.％的碳酸钙继续加入所述高速混合机中，在700rpm转速下混合3min，混合均匀，得到混合物二；
将所述混合物二放入冷混机中冷混，冷混机转速70rpm，维持温度在30℃，得到混合物三；
将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口二计量加入20wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为300rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速650rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
【实施例6】
重量百分比称量12.5wt.％的均聚聚丙烯、48.4wt.％的共聚聚丙烯、10wt.％的碳酸钙和10wt.％的玻璃纤维、7wt.％的乙烯-辛烯共聚物和3wt.％的乙烯-丙烯共聚物、3wt.％的马来酸酐接枝LDPE、0.2wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂加入中速混合机，在700rpm转速下混合3min，混合均匀后得到混合物一；
将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的均聚聚丙烯、润滑剂、光稳定剂和色粉及5wt.％的碳酸钙继续加入所述高速混合机中，在700rpm转速下混合3min，混合均匀，得到混合物二；
将所述混合物二放入冷混机中冷混，冷混机转速70rpm，维持温度在30℃，得到混合物三；
将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口一计量加入5wt.％的碳酸钙，通过侧向喂料口二计量加入15wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为300rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速650rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
【实施例7】
重量百分比称量15wt.％的均聚聚丙烯、40.9wt.％的共聚聚丙烯、10wt.％的碳酸钙和20wt.％的玻璃纤维、7wt.％的乙烯-辛烯共聚物和3wt.％的乙烯-丙烯共聚物、3wt.％的马来酸酐接枝LDPE、0.22wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂加入中速混合机，在400rpm转速下混合5min，混合均匀后得到混合物一；
将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的均聚聚丙烯、润滑剂、光稳定剂和色粉及5wt.％的碳酸钙继续加入所述高速混合机中，在700rpm转速下混合3min，混合均匀，得到混合物二；
将所述混合物二放入冷混机中冷混，冷混机转速70rpm，维持温度在30℃，得到混合物三；
将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口一计量加入5wt.％的碳酸钙，通过侧向喂料口二计量加入20wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为350rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速650rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
【实施例8】
重量百分比称量20wt.％的均聚聚丙烯、35.9wt.％的共聚聚丙烯、15wt.％的碳酸钙和15wt.％的玻璃纤维、7wt.％的乙烯-辛烯共聚物和3wt.％的乙烯-丙烯共聚物、3wt.％的马来酸酐接枝LDPE、0.2wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂加入中速混合机，在400rpm转速下混合5min，混合均匀后得到混合物一；
将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的均聚聚丙烯、润滑剂、光稳定剂和色粉及5wt.％的碳酸钙继续加入所述高速混合机中，在700rpm转速下混合3min，混合均匀，得到混合物二；
将所述混合物二放入冷混机中冷混，冷混机转速70rpm，维持温度在35℃，得到混合物三；
将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口一计量加入10wt.％的碳酸钙，通过侧向喂料口二计量加入15wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为350rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速650rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
【实施例9】
重量百分比称量25wt.％的均聚聚丙烯、29.9wt.％的共聚聚丙烯、10wt.％的碳酸钙和30wt.％的玻璃纤维、7wt.％的乙烯-辛烯共聚物、1wt.％的马来酸酐接枝LDPE、0.2wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂加入中速混合机，在200rpm转速下混合5min，混合均匀后得到混合物一；
将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的均聚聚丙烯、润滑剂、光稳定剂和色粉及5wt.％的碳酸钙继续加入所述高速混合机中，在700rpm转速下混合3min，混合均匀，得到混合物二；
将所述混合物二放入冷混机中冷混，冷混机转速70rpm，维持温度在35℃，得到混合物三；
将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口一计量加入5wt.％的碳酸钙，通过侧向喂料口二计量加入30wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为300rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速650rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
【实施例10】
重量百分比称量27.5wt.％的均聚聚丙烯、37.4wt.％的共聚聚丙烯、10wt.％的碳酸钙和20wt.％的玻璃纤维、3wt.％的乙烯-辛烯共聚物、1wt.％的马来酸酐接枝LDPE、0.2wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂加入中速混合机，在200rpm转速下混合5min，混合均匀后得到混合物一；
将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的均聚聚丙烯、润滑剂、光稳定剂和色粉及5wt.％的碳酸钙继续加入所述高速混合机中，在800rpm转速下混合3min，混合均匀，得到混合物二；
将所述混合物二放入冷混机中冷混，冷混机转速60rpm，维持温度在35℃，得到混合物三；
将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口二计量加入20wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为300rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速650rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
【实施例11】
重量百分比称量30wt.％的均聚聚丙烯、34.9wt.％的共聚聚丙烯、15wt.％的碳酸钙和15wt.％的玻璃纤维、3wt.％的乙烯-丙烯共聚物、1wt.％的马来酸酐接枝LDPE、0.2wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂加入中速混合机，在200rpm转速下混合5min，混合均匀后得到混合物一；
将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的均聚聚丙烯、润滑剂、光稳定剂和色粉及5wt.％的碳酸钙继续加入所述高速混合机中，在800rpm转速下混合3min，混合均匀，得到混合物二；
将所述混合物二放入冷混机中冷混，冷混机转速60rpm，维持温度在35℃，得到混合物三；
将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口一计量加入10wt.％的碳酸钙，通过侧向喂料口二计量加入15wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为350rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速650rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
【实施例12】
重量百分比称量40wt.％的均聚聚丙烯、24.9wt.％的共聚聚丙烯、30wt.％的玻璃纤维、3wt.％的乙烯-辛烯共聚物、1wt.％的马来酸酐接枝LDPE、0.2wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂加入中速混合机，在200rpm转速下混合5min，混合均匀后得到混合物一；
将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的均聚聚丙烯、润滑剂、光稳定剂和色粉继续加入所述高速混合机中，在800rpm转速下混合3min，混合均匀，得到混合物二；
将所述混合物二放入冷混机中冷混，冷混机转速60rpm，维持温度在30℃，得到混合物三；
将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口二计量加入30wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为350rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速650rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
【实施例13】
重量百分比称量45wt.％的均聚聚丙烯、16.9wt.％的共聚聚丙烯、5wt.％的碳酸钙和25wt.％的玻璃纤维、5wt.％的乙烯-辛烯共聚物、2wt.％的马来酸酐接枝LDPE、0.2wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂加入中速混合机，在400rpm转速下混合5min，混合均匀后得到混合物一；
将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的均聚聚丙烯、润滑剂、光稳定剂和色粉及5wt.％的碳酸钙继续加入所述高速混合机中，在650rpm转速下混合5min，混合均匀，得到混合物二；
将所述混合物二放入冷混机中冷混，冷混机转速60rpm，维持温度在30℃，得到混合物三；
将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口二计量加入25wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为350rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速650rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
【实施例14】
重量百分比称量50wt.％的均聚聚丙烯、26.9wt.％的共聚聚丙烯、15wt.％的玻璃纤维、5wt.％的乙烯-丙烯共聚物、2wt.％的马来酸酐接枝LDPE、0.2wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂加入中速混合机，在300rpm转速下混合5min，混合均匀后得到混合物一；
将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的均聚聚丙烯、润滑剂、光稳定剂和色粉继续加入所述高速混合机中，在650rpm转速下混合5min，混合均匀，得到混合物二；
将所述混合物二放入冷混机中冷混，冷混机转速60rpm，维持温度在30℃，得到混合物三；
将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口二计量加入15wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为300rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速650rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
【对比例1】
重量百分比称量50wt.％的均聚聚丙烯、20.9wt.％的共聚聚丙烯、5wt.％的碳酸钙和15wt.％的玻璃纤维、6wt.％的乙烯-辛烯共聚物、2wt.％的马来酸酐接枝LDPE、0.2wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂、均聚聚丙烯、碳酸钙、润滑剂、光稳定剂、色粉加入中速混合机，在300rpm转速下混合3min，混合均匀后得到混合物一；
将所述混合物一经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口二计量加入15wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为300rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速600rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
【对比例2】
重量百分比称量35wt.％的均聚聚丙烯、22.9wt.％的共聚聚丙烯、30wt.％的玻璃纤维、3wt.％的乙烯-辛烯共聚物和3wt.％的乙烯-丙烯共聚物、5wt.％的马来酸酐接枝LDPE、0.2wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂、均聚聚丙烯、润滑剂、光稳定剂、色粉高速混合机中，在700rpm转速下混合3min，混合均匀后得到混合物一；
将所述混合物一放入冷混机中冷混，冷混机转速50rpm，维持温度在30℃，得到混合物二；
将所述混合物二经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口二计量加入30wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为350rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速600rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
【对比例3】
重量百分比称量57.9wt.％的均聚聚丙烯、30wt.％的玻璃纤维、3wt.％的乙烯-辛烯共聚物和3wt.％的乙烯-丙烯共聚物、5wt.％的马来酸酐接枝LDPE、0.2wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂加入中速混合机，在400rpm转速下混合5min，混合均匀后得到混合物一；
将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的均聚聚丙烯、润滑剂、光稳定剂和色粉继续加入所述高速混合机中，在650rpm转速下混合5min，混合均匀，得到混合物二；
将所述混合物二放入冷混机中冷混，冷混机转速50rpm，维持温度在30℃，得到混合物三；
将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口二计量加入30wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为350rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速600rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
【对比例4】
重量百分比称量57.940wt.％的均聚聚丙烯、30wt.％的玻璃纤维、6wt.％的乙烯-辛烯共聚物、5wt.％的马来酸酐接枝LDPE、0.2wt.％的抗氧剂1010和抗氧剂626的混合物、0.2wt.％的润滑剂聚丙烯蜡、0.3wt.％的光稳定剂和0.4wt.％的色粉，其中，抗氧剂1010和抗氧剂626的质量之比为1:1.2；
将准备好的共聚聚丙烯、增韧剂、相容剂、抗氧剂加入中速混合机，在400rpm转速下混合5min，混合均匀后得到混合物一；
将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的均聚聚丙烯、润滑剂、光稳定剂和色粉继续加入所述高速混合机中，在650rpm转速下混合3min，混合均匀，得到混合物二；
将所述混合物二放入冷混机中冷混，冷混机转速50rpm，维持温度在30℃，得到混合物三；
将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口二计量加入30wt.％的玻璃纤维，双螺杆挤出机转速为350rpm，挤出机各区温度设定190℃，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为40℃，通过切粒机切粒，切粒机转速600rpm，烘干机烘干，包装即得成品。
下面对实施例1-14及对比例1-4中制得的成品进行测试，测试方法如下：
拉伸强度(MPa)：按照ISO527-1/2:2012进行测定；
断裂伸长率(％)：按照ISO527-1/2:2012进行测定；
弯曲强度(MPa)：按照ISO178:2010进行测定；
弯曲模量(MPa)：按照ISO178:2010进行测定；
简支梁缺口冲击(KJ/m2)：按照ISO179-1:2010进行测定；
成型收缩率(％)：按照ISO 294-4-2003进行测定；
表面光泽度：光泽度测试用板采用料筒温度215℃、模具温度80℃进行注塑制备；按照GB8807-1988入射角60°进行测定。
测试结果汇总到表1。
表1为高尺寸稳定性高抗冲高光聚丙烯复合材料实施例1～14与对比例1～4的性能测试结果：
项目 光泽度 拉伸强度 断裂伸长率 弯曲强度 弯曲模量 缺口冲击(23℃) 成型收缩率
单位 入射角60° MPa ％ MPa MPa kJ/m<sup>2</sup> ％
实施例1 84.3 47.7 11.3 51 2619 36 0.9
实施例2 80.5 54.3 9.7 73 3685 29 0.7
实施例3 83.7 49.3 14.9 64 3341 31 0.7
实施例4 78.6 63.4 7.7 83 3526 28 0.8
实施例5 78.3 50.6 12.8 63 2830 38 0.8
实施例6 82.4 42.3 15.7 45 2320 43 0.9
实施例7 78.9 50.7 10.8 66 3057 39 0.8
实施例8 81.6 46.5 13.5 53 2723 40 0.8
实施例9 76.5 66.5 8.5 86 3840 35 0.7
实施例10 79.4 58.3 6.3 76 3735 32 0.8
实施例11 81.1 54.7 7.2 73 3679 29 0.7
实施例12 83.9 66.2 6.8 87 3684 26 0.8
实施例13 85.8 63.8 7.3 85 3730 28 0.9
实施例14 86.2 45.6 13.2 47 2594 33 0.9
对比例1 62.6 34.2 23.5 42 2217 34 1.3
对比例2 54.8 57.2 5.9 78.5 3131 15 1.2
对比例3 50.4 45.6 8.5 63.8 3217 30 1.2
对比例4 76.5 68.1 3.85 102 4472 12 1.4
由表1可见，本发明所制备的高尺寸稳定性高抗冲高光聚丙烯复合材料在尺寸稳定性高、冲击强度高的情况下保持了较高的表面光泽度，有利于推进聚丙烯复合材料替代ABS、HIPS在高光塑料制品方面的应用，扩大聚丙烯复合材料的使用范围。
尽管上面对本申请说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本申请，但是本申请不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本申请精神和范围内，一切利用本申请构思的申请创造均在保护之列。

Claims (20)

1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于，以质量百分比计，包含以下组分：
均聚聚丙烯10-50wt.％，共聚聚丙烯5-45wt.％，填充材料15-40wt.％，增韧剂2-10wt.％，相容剂1-5wt.％，抗氧剂0.1-0.5wt.％，其它助剂0.1-1wt.％。
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其中，所述的均聚聚丙烯的成型收缩率为1-2％。
3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其中，所述的共聚聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯。
4.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其中，所述的填充材料为颗粒状填充材料或纤维状增强材料或二者复配。
5.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其中，所述的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物或乙烯-丙烯共聚物或二者的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其中，所述的相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝线性高密度聚乙烯。
7.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其中，所述的抗氧剂为主抗氧剂1010与辅助抗氧剂626或辅助抗氧剂618的两种或三种混合物。
8.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其中，所述的其它助剂包括润滑剂、光稳定剂和色粉。
9.根据权利要求3所述的一种聚丙烯复合材料，其中，所用的嵌段共聚聚丙烯的成型收缩率在1-2％，密度在0.89-0.91g/cm3。
10.根据权利要求4所述的一种聚丙烯复合材料，其中，所述的颗粒填充材料为玻璃微珠、碳酸钙、硫酸钡中的一种。
11.根据权利要求4所述的一种聚丙烯复合材料，其中，所述的纤维增强材料为玻璃纤维、PTFE纤维、芳纶纤维、碳纤维中的一种。
12.根据权利要求6所述的一种聚丙烯复合材料，其中，所述的主抗氧剂与辅助抗氧剂的质量比为1:1-3。
13.根据权利要求8所述的一种聚丙烯复合材料，其中，所述的润滑剂为聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸盐、有机硅类的一种或两种混合物。
14.根据权利要求10所述的一种聚丙烯复合材料，其中，所述的颗粒填充材料为玻璃微珠、碳酸钙、硫酸钡的颗粒形态均为无孔球状颗粒，粒径1250～3250目。
15.根据权利要求11所述的一种聚丙烯复合材料，其中，所述的纤维直径在7μm-12μm。
16.一种用于制备权利要求1-15中任意一项所述的一种聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
称取原料：按重量百分比称量所述均聚聚丙烯、所述共聚聚丙烯、所述填充材料、所述增韧剂、所述相容剂、所述抗氧剂和其它助剂；
中速混合：将准备好的所述共聚聚丙烯、所述增韧剂、所述相容剂、所述抗氧剂加入中速混合机混合均匀，得到混合物一；
高速混合：将混合物一放入高速混合机中，再将准备好的所述均聚聚丙烯、所述其它助剂继续加入所述高速混合机中混合均匀，得到混合物二；
冷混：将所述混合物二放入冷混机中冷混，得到混合物三；
挤出：将所述混合物三经螺旋上料器输送至双螺杆挤出机主喂料料斗，通过侧向喂料口二计量加入所述填充材料，所述填充材料为纤维增强材料，挤出料条经过水槽冷却，通过切粒机切粒，烘干机烘干，包装即得成品。
17.根据权利要求16所述的一种聚丙烯复合材料的制备方法，其中，在所述高速混合步骤中，将部分的所述填充材料添加到所述高速混合机中混合，所述部分的填充物为颗粒状填充物。
18.根据权利要求16所述的一种聚丙烯复合材料的制备方法，其中，在所述挤出步骤中，通过侧向喂料口一计量加入部分的所述填充材料，所述部分的填充物为颗粒状填充物。
19.根据权利要求16所述的一种聚丙烯复合材料的制备方法，其中，按照中速混合、高速混合、冷混的过程对物料进行分步混合与冷却。
20.根据权利要求16所述的一种聚丙烯复合材料的制备方法，其中，双螺杆挤出机转速为250-400rpm，挤出温度设定190-220℃。
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