[发明专利]一种耐热、耐划痕高光聚丙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚合物改性加工技术领域，涉及一种聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯具有优良的物理机械性能、绝缘性和耐化学药品性等特点，是用途最广泛的通用塑料，已经广泛应用于汽车、电子、包装等领域。高结晶聚丙烯(HCPP)是一种高性能化专用树脂，高强度、高韧性、高刚性的特点使其性能接近工程塑料，其结晶度与一般聚丙烯相比从55％-65％提高到70％以上。也由于它的高结晶度，使它的耐热性能大大提高。

ABS树脂由嵌段丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚而成，是一种性能优良的热塑性塑料，具有较高的冲击强度、耐热性和尺寸稳定性，被广泛应用于电子电器产品、汽车、建筑及生活用品。

汽车内饰件和一些高档小家电的外壳、底座，都对材料的耐划痕性提出了相应要求。特别是想用聚丙烯替代耐热ABS时，还要求材料具有一定的耐热性，以防在使用过程中受热变形。在一些与食品接触的电器中，譬如豆浆机、榨汁机等，食品接触级聚丙烯比ABS更具有优势。

有关提高聚丙烯耐划痕性能已有一些报道。专利CN1590115A提到采用橡胶增韧技术，并加入高分子量有机硅弹性体及成核剂NA-21使材料的刚性和韧性达到了良好的平衡。专利CN1631959A中采用高结晶聚丙烯与滑石粉共混，制备了具有高刚性高耐热的耐划痕滑石粉填充聚丙烯。专利US5585420及US5731376提到加入高分子硅氧烷提高材料的耐划痕性。

通常使用橡胶增韧技术会使材料的耐热性下降，不能满足替代耐热ABS的要求，而单纯使用滑石粉来改善聚丙烯材料的耐划痕性，虽然可以提高其耐热性，但是材料作出的表面往往粗糙，没有高光的效果。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷提供一种耐热、耐划痕高光聚丙烯材料及其制备方法，该材料可替代耐热ABS，用于高档小家电、汽车等领域。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种耐热、耐划痕高光聚丙烯材料，由以下组分及其重量分数制备：

聚丙烯切片    58.5-79.8％

超细硫酸钡    15-25％

纳米碳酸钙    5-15％

抗氧剂        0.1-0.5％

润滑剂        0.1-1％

所述聚丙烯切片是高结晶均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，其结晶度在30％-45％。

所述的超细硫酸钡，其D50在0.7-1.1μm，D97＜4μm。

所述的纳米碳酸钙，其D50在0.25-0.5μm。

所述的抗氧剂是抗氧剂1010和168的复配；其质量比为1010∶168＝1∶0～1∶1。

所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌中的任一种。

一种制备上述耐热、耐划痕高光聚丙烯材料的方法，包含步骤：

(1)按照上述比例将聚丙烯切片、超细硫酸钡、纳米碳酸钙、抗氧剂和润滑剂在高速搅拌机中室温到50℃下搅拌1-8min；

(2)加入双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒。

所述的挤出机各段温度为：一区190-200℃，二区205-210℃，三区210-220℃，四区205-210℃，挤出压力13-18MPa。

本发明使用高结晶聚丙烯使材料基体的耐热性得到整体提高，通过矿物填充改性后，可以达到5kg的压力下维卡软化点120℃，而普通的耐热ABS同样条件下维卡软化点在105-115℃；使用纳米级的矿物填充使复合物的耐划痕性大大提高，按照ASTMD2197测定该材料的铅笔硬度，可使该材料的表面硬度从3B-4B提高到HB-1H，同时还提高了复合物的光亮度，光泽度(gloss 60°)可达到89-94光泽单位，可制备高光聚丙烯材料。

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：

实施例1：

组分            重量分数

聚丙烯切片      59.7％

超细硫酸钡      25％

纳米碳酸钙    15％

抗氧剂1010    0.1％

抗氧剂168     0.1％

润滑剂        0.1％

按照上述比例将聚丙烯切片、超细硫酸钡、纳米碳酸钙、抗氧剂和润滑剂在高速搅拌机中室温下，预混和处理2分钟，加入双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒。工艺为：一区200℃，二区205℃，三区210℃，四区205℃，挤出压力15MPa。

实施例2：