[发明专利]一种高光泽、高刚性聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高光泽、高刚性聚丙烯复合材料及其制备方法，属于聚合物改性和加工技术领域。

背景技术

聚丙烯(PP)因其具有良好的加工性能和物理、力学、化学性能，同时质轻、价廉，是一种应用广泛的通用塑料。因而广泛应用于汽车工业、家用电器、电子仪表等领域。

利用无机填料填充聚丙烯获得低成本高性能的改性聚丙烯材料，是获得高性能高分子复合材料的最有效、最经济的途径之一。人们通常采用矿物填充的方法来提高聚丙烯材料的刚性、耐热性和尺寸稳定性。但在用矿物填充聚丙烯的时候，聚丙烯材料的表面光泽度也会随着矿物填充量的增大而大幅降低。因此用无机材料填充改性聚丙烯就会以牺牲聚丙烯材料表面光泽为代价。而家用电器外壳等应用又对材料的表面光泽度有较高要求。针对这一问题，人们尝试采用各种方法来解决。申请号00117199公开了一种家电用高光泽耐老化聚丙烯材料，该方法通过成核剂来促进聚丙烯结晶，然而随着聚丙烯合成工艺的进步，高结晶聚丙烯在结晶性能上要优于使用成核剂；申请号200610027888.3的中国专利也公布了一种高光泽耐冲击填充改性聚丙烯及制法和应用，其主要是通过聚烯烃弹性体来提高材料的韧性，但这样也使得材料的光泽度和刚性都受到了一定的影响。此外也有高光泽PP采用在均聚PP中加入硫酸钡来提高改性聚丙烯的光泽度。日本专利JP58171423采用乙丙橡胶和填料硫酸钡，制得的改性材料的表面光泽度为82(60°角测量)。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种高光泽、高刚性的改性聚丙烯材料组成及其制备方法。通过表面处理无机填料及添加高密度聚乙烯提高聚丙烯复合材料的光泽度，同时材料具有良好的刚性及尺寸稳定性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高光泽、高刚性聚丙烯复合材料，按重量百分比计，其组成和配比：

聚丙烯                        69～96

偶联剂表面处理过的无机填料    0～20

高密度聚乙烯                  3～10

抗氧剂                        0.1～1

其他助剂                      0～1。

本发明所适用的聚丙烯复合材料体系中：

所述的聚丙烯为结晶度在70％以上、等规度大于99％的均聚聚丙烯，其熔体流动速率为2～60g/10min(测试条件：230℃×2.16kg)。

所述的偶联剂表面处理过的无机填料中，偶联剂为0.05～2重量百分比。优选1％的偶联剂处理无机填料。

所述的偶联剂表面处理过的无机填料中，无机填料为碳酸钙、硫酸钡或它们的组合物，其粒径范围均为1～10微米。

所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂可以选用受阻酚或硫酯类抗氧剂如3114、1010、DSTP的其中一种或几种；辅抗氧剂可以选用亚磷酸盐或酯类抗氧剂如618、168等。

本发明所述的高密度聚乙烯密度为0.941～0.960g/cm³，熔融指数为2～15g/10min，分子量在40000～300000之间。

本发明所述的其他助剂是颜料色粉。

上述高光泽、高刚性聚丙烯复合材料的制备方法如下：

(1)按重量配比称取原料；

(2)将无机填料与一定量的偶联剂在高速混合机中预混10min，制得表面处理的无机填料。

(3)将聚丙烯、经表面处理的无机填料、高密度聚乙烯、抗氧剂及其他添加剂在高速混合器中干混5～15分钟；

(4)将混合的原料置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区190～200℃，二区200～210℃，三区210～220℃，四区205～215℃；整个挤出过程的停留时间为1～2分钟，压力为12～18Mpa。

本发明在聚丙烯复合材料的基础配方中对无机填料进行了表面处理并添加了一定的高密度聚乙烯，制备出高光泽、高刚性的聚丙烯复合材料。

本发明的优点是：

1、本发明对无机填料进行表面处理，并使用适量高密度聚乙烯在复合材料体系中，使得所制得的聚丙烯复合材料具有高光泽。

2、本发明所制得的聚丙烯复合材料在保证材料高光泽的同时，材料具有高刚性。

3、本发明提出的提高聚丙烯复合材料光泽度的方法制备工艺简单、生产成本低。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明：