[发明专利]一种模塑收缩率低的聚丙烯合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯合金材料及其制备方法，尤其涉及一种模塑收缩率低的聚丙烯合金材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(Polypropylene，PP)是一种原料来源丰富、合成工艺简单的通用塑料之一，其质轻、价廉、易加工、机械性能优异，使得聚丙烯制品且有突出的耐应力、耐腐性和良好的化学稳定性，且制品卫生安全。与其他通用塑料相比，PP的综合性能好，在很多领域已得到广泛应用，是一种具有广泛发展前途的热塑性塑料。但是聚丙烯在低温时易脆化、对缺口较敏感、成型收缩率大、易老化等缺点，使其更广泛应用受到限制。基于此，通过对PP的复合改性以提高其综合性能成为一个PP应用研究的重点技术。

聚丙烯合金材料制备在现有技术中通常采用化学改性和物理改性两种方法对聚丙烯进行改性以改善聚丙烯合金材料的耐寒性、低温脆性、耐气候性及刚性不足、染色性。化学改性制备聚丙烯合金材料主要是通过共聚、接枝和交联等技术手段改变聚丙烯分子结构以达到改性的目的，如加入乙烯单体制备高抗冲的PP/PE共聚合金材料(CN1249770，CN101077918)；物理改性主要是共混、增强和填充等，加入添加剂以赋予聚丙烯新的性能(CN101602877，CN1290594，CN1908054)，如采用无机填料、玻纤或工程塑料增强、弹性体增韧，或采取两者结合达到最佳综合性能。尽管聚丙烯及聚丙烯合金材料在各领域有着广泛的应用，但聚丙烯及聚丙烯合金材料的成型收缩率一般在1.0～2.0％之间，与ABS的成型收缩率(0.4～0.7％)相比要大得多，在加工精密部件时受到了很大限制。如何有效降低PP模塑收缩率同时能保持或提高其原有性能，实现PP取代工程塑料是很有意义的技术。迄今，降低PP模塑收缩率至0.6％，同时又能保持或提高PP综合性能的相关专利技术国内少见报道。

碱式硫酸镁晶须[MgSO₄·5Mg(OH)₂·3H₂O]是一种白色针状单晶纤维，具有十分优良的物理力学性能，晶须的直径细小，在0.5～1.0μm范围之间，它的长径比较大，在20～80μm范围之间，结晶比较完善，是一种高强度、高模量、耐热性优异的新型复合材料增强剂。碱式硫酸镁晶须的膨胀系数与塑料相当，与塑料相容性好，同塑料掺混而不会增加熔体粘度，有利于制作形状复杂、尺寸精度要求高、精小薄壁、表面十分光滑的精密注射件以及对成型设备和模具损伤小的特性复合材料，可广泛用于电子电器、汽车、机械、化工、建筑等工业部门。此外，碱式硫酸镁晶须还具有阻燃性能显著和价格低廉等特点。

尽管碱式硫酸镁晶须在降低PP模塑收缩率与增强PP性能作用有一定的研究，但通常仅使用碱式硫酸镁晶须或与其它无机物复合使用所得改性PP的效果并不理想，PP模塑收缩率仍会大于1％。当晶须和无机填料复配与弹性体POE协同改性PP，可得到低模塑收缩率(小于0.6％)的PP材料。但所用的POE为陶氏化工独家专有技术生产，难以广泛应用，而且对所用无机填料的用量较大(30％)，必然造成PP的力学性能下降。因此，寻找更加通用的弹性体材料替代进口POE制备低模塑收缩率的PP材料是一项重要技术。

苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)是通过对SBS软段双键的选择性加氢，使PB段成为乙烯与丁烯的共聚物，则可在保留SBS原有优良性能的同时又极大地克服SBS的固有缺陷。SEBS具有比SBS更优异的耐候性、耐热性、耐磨性、耐酸碱性，尤其是抗氧化、耐臭氧，抵御紫外线照射引发的氧化或交联反应等方面更加突出，因而使SEBS在不同气候条件下的应用范围扩大。目前SEBS广泛应用于粘合剂、密封剂、涂料、弹性体共混料、塑料改性、相容剂等方面。此外，SEBS的产能较大，而且全球还在不断的扩大生产规模，已实现国产化。但迄今为止，应用无机填料和SEBS协同改性制备高性能PP合金材料相关技术很少见。

发明内容

本发明第一个目的是提供一种性能优异的模塑收缩率低的聚丙烯合金材料，该聚丙烯合金材料采用碱式硫酸镁晶须和无机填料与苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)协同改性制备。

本发明第二个目的是提供上述模塑收缩率低的聚丙烯合金材料的制备方法。

本发明第一个目的是通过以下技术措施来实现的：一种模塑收缩率低的聚丙烯合金材料，其由包括以下重量份含量的原料制备而成：

SEBS 5～20份、碱式硫酸镁晶须和无机填料的混合物5～30份、聚丙烯树脂(PP)50～90份、相容剂2～10份。