CN112280192A - 一种低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，包括下述重量份的原料：聚丙烯45～95份、交联聚乙烯母粒2～10份、无机填料0～30份、增韧剂2～15份、其他助剂0.5～2份；其中交联聚乙烯母粒包括下述重量份的原料：聚乙烯95～99份、过氧化物引发剂0.1～1份、相容剂1～5份、其他助剂0.1～1份。本发明的聚丙烯复合材料不仅具有较低的线性膨胀系数，而且力学性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯树脂(PP)是一种用途非常广泛的通用塑料，由丙烯单体聚合制备，因其质轻、化学稳定性好、易加工成型、较好的机械性能、不吸水、耐化学腐蚀、综合成本低等诸多优点被广泛应用于诸多领域。在很多日常生活领域，根据零部件的使用环境及要求，会针对性的对聚丙烯材料进一步改善从而提高其综合力学性能，具体方式有填充、复配等改性。
但目前填充改性聚丙烯的一大难点就是，如何降低材料的线性膨胀系数，在很多地区，随着四季的变化，环境温度发生很大改变，材料的线性膨胀系数高低从而决定了制件的尺寸稳定性；尤其在一些特殊领域，如汽车后背门外板、前仓盖板外板等，材料的基本力学性能通过改性均可以满足使用要求，但由于外板材料是与内板材料(LFT-PP)是胶粘在一起后使用，这就需要两种材料之间的线性膨胀系数匹配，否则随着环境温度的变化，从而造成内、外板胶粘失效而分离。因此，寻求一种低线性膨胀系数聚丙烯复合材料的制备显得非常有必要。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法。
本发明提出的一种低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，包括下述重量份的原料：聚丙烯45～95份、交联聚乙烯母粒2～10份、无机填料0～30份、增韧剂2～15份、其他助剂0.5～2份。
优选地，所述交联聚乙烯母粒的制备方法为：将聚乙烯、过氧化物引发剂、相容剂与其他助剂混合均匀，经过挤出造粒，即得。
优选地，所述交联聚乙烯母粒包括下述重量份的原料：聚乙烯95～99份、过氧化物引发剂0.1～1份、相容剂1～5份、其他助剂0.1～1份。
优选地，所述聚乙烯为高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)中的至少一种；所述过氧化物引发剂为过氧化二已丙苯(DCP)、过氧化二叔丁基(DTBP)、过氧化苯甲酸叔丁酯(TPB)中的至少一种。
优选地，所述聚丙烯为共聚聚丙烯，其在2.16kg，230℃条件下的熔体流动速率为5～100g/10min。
优选地，所述无机填料为滑石粉、钛酸钙、硫酸钡、云母中的至少一种；所述增韧剂为POE、EPDM、SEBS中的至少一种；所述相容剂为PP接枝马来酸酐(PP-g-MAH)、POE接枝马来酸酐(POE-g-MAH)或其组合。
优选地，所述其他助剂为抗氧剂、润滑剂、耐UV剂、颜料中的至少一种。
一种所述的低线性膨胀系数聚丙烯复合材料的制备方法，包括：按重量份数，称取聚丙烯、交联聚乙烯母粒、无机填料、增韧剂和其他助剂，混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
本发明的有益效果如下：
本发明采用交联聚乙烯母粒与聚丙烯进行复配，所制备的聚丙烯复合材料具有较低的线性膨胀系数，且处理过程简单，加工性能优异。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
在以下实施例和对比例中，所采用的的原料如下：
共聚聚丙烯，牌号为M60RHC，厂家为镇海炼化，2.16kg，230℃条件下的熔体流动速率60g/10min；
共聚聚丙烯，牌号为K9026，厂家为燕山石化，2.16kg,230℃条件下的熔体流动速率为26g/10min；
滑石粉，牌号为AHCP250，厂家为辽宁艾海；
POE，牌号为8730L，厂家为韩国SK；
SEBS，牌号为YH-501，厂家为岳阳石化；
PP-g-MAH，牌号为CA100，厂家为阿科玛；
POE-g-MAH，牌号为NG7002，厂家为上海泽明；
HDPE，牌号为DMDA8008，厂家为兰州石化；
其他材料均为市售常规常用产品。
实施例1
制备交联聚乙烯母粒：
按重量份数，将95份高密度聚乙烯、0.1份DCP、5份PP-g-MAH、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂混合均匀，经过挤出造粒，即得。
制备聚丙烯复合材料：
按重量份数，称取95份共聚聚丙烯M60RHC、2份交联聚乙烯母粒、2份POE、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
实施例2
制备交联聚乙烯母粒：
按重量份数，将97份高密度聚乙烯、0.4份DTBP、3份POE-g-MAH、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂混合均匀，经过挤出造粒，即得。
制备聚丙烯复合材料：
按重量份数，称取64份共聚聚丙烯M60RHC、20份共聚聚丙烯K9026、5份交联聚乙烯母粒、10份滑石粉、5份SEBS、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂、0.5份抗UV剂，混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
实施例3
制备交联聚乙烯母粒：
按重量份数，将98份高密度聚乙烯、0.7份TPB、2份PP-g-MAH、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂混合均匀，经过挤出造粒，即得。
制备聚丙烯复合材料：
按重量份数，称取40份共聚聚丙烯M60RHC、20份共聚聚丙烯K9026、8份交联聚乙烯母粒、20份滑石粉、10份POE、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂、0.5份抗UV剂、1份黑色母，混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
实施例4
制备交联聚乙烯母粒：
按重量份数，将99份高密度聚乙烯、1份DCP、1份POE-g-MAH与0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂混合均匀，经过挤出造粒，即得。
制备聚丙烯复合材料：
按重量份数，称取40份共聚聚丙烯M60RHC、5份共聚聚丙烯K9026、10份交联聚乙烯母粒、30份滑石粉、10份POE、5份SEBS、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂、0.5份黑色母，混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
对比例1
制备聚丙烯复合材料：
按重量份数，称取95份共聚聚丙烯M60RHC、2份高密度聚乙烯、2份POE、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂，混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
对比例2
制备聚丙烯复合材料：
按重量份数，称取64份共聚聚丙烯M60RHC、20份共聚聚丙烯K9026、5份高密度聚乙烯、10份滑石粉、5份SEBS、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂、0.5份抗UV剂，混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
对比例3
制备聚丙烯复合材料：
按重量份数，称取40份共聚聚丙烯M60RHC、20份共聚聚丙烯K9026、8份高密度聚乙烯、20份滑石粉、10份POE、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂、0.5份抗UV剂、1份黑色母，混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
对比例4
制备聚丙烯复合材料：
按重量份数，称取40份共聚聚丙烯M60RHC、5份共聚聚丙烯K9026、10份高密度聚乙烯、30份滑石粉、10份POE、5份SEBS、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂、0.5份黑色母，混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
上述实施例1-4以及对比例1-4的具体配方如表1所示：
表1实施例1-4以及对比例1-4的具体配方
对上述实施例1-4以及对比例1-4的聚丙烯复合材料进行性能测试，测试条件及标准如表2所示：
表2聚丙烯复合材料性能测试条件及标准
测试结果如表3所示：
表3聚丙烯复合材料性能测试结果
由此可见，利用交联聚乙烯母粒与聚丙烯复配，在相同配方体系条件下，所制备的聚丙烯复合材料，不仅具有较低的线性膨胀系数，而且综合力学性能优异。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于，包括下述重量份的原料：聚丙烯45～95份、交联聚乙烯母粒2～10份、无机填料0～30份、增韧剂2～15份、其他助剂0.5～2份。
2.根据权利要求1所述的低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于，所述交联聚乙烯母粒的制备方法为：将聚乙烯、过氧化物引发剂、相容剂与其他助剂混合均匀，经过挤出造粒，即得。
3.根据权利要求1或2所述的低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于，所述交联聚乙烯母粒包括下述重量份的原料：聚乙烯95～99份、过氧化物引发剂0.1～1份、相容剂1～5份、其他助剂0.1～1份。
4.根据权利要求2或3所述的低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚乙烯为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中的至少一种；所述过氧化物引发剂为过氧化二已丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酸叔丁酯中的至少一种。
5.根据权利要求1～4任一项所述的低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯为共聚聚丙烯，其在2.16kg，230℃条件下的熔体流动速率为5～100g/10min。
6.根据权利要求1～5任一项所述的低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于，所述无机填料为滑石粉、钛酸钙、硫酸钡、云母中的至少一种；所述增韧剂为POE、EPDM、SEBS中的至少一种；所述相容剂为PP接枝马来酸酐、POE接枝马来酸酐或其组合。
7.根据权利要求1～6任一项所述的低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其特征在于，所述其他助剂为抗氧剂、润滑剂、耐UV剂、颜料中的至少一种。
8.一种如权利要求1～7任一项所述的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：按重量份数，称取聚丙烯、交联聚乙烯母粒、无机填料、增韧剂和其他助剂，混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
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2020
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