[发明专利]一种聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于塑料领域，尤其涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

随着文明的进步，人们也是越来越注重个人卫生，不可避免的是，我们肉眼是无法看见那些严重影响人们健康的微生物的，因此，人们经常需要对经常接触的物品进行消毒清洗，这样，就要求这些物品最好具有耐候、抗菌的功能，另外，随着火灾的日益严重，还应该考虑物品的阻燃性能。

聚丙烯(PP)是半透明结晶形聚合物，具有可塑性、无臭无毒、耐热、耐腐蚀、密度小的特点，因此，其是最轻的通用塑料，并且制品可通过蒸汽消毒，另外，由于其结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃，同时，PP的缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可以分别通过改性予以克服，而纯聚丙烯材料的力学性能通常只能满足一般的要求。

高抗冲聚苯乙烯(HIPS)是通过在聚苯乙烯中添加聚丁基橡胶颗粒的办法生产的一种抗冲击的聚苯乙烯产品，这种聚苯乙烯产品会添加微米级橡胶颗粒并通过枝接的办法把聚苯乙烯和橡胶颗粒连接在一起，当受到冲击时，裂纹扩展的尖端应力会被相对柔软的橡胶颗粒释放掉，因此裂纹的扩展受到阻碍，抗冲击性得到了提高。由于PP和HIPS是热力学不相容，具有较高的界面张力，两相界面粘结性较差，因而进行简单、直接熔融共混后，得到的材料表面是粗糙的且力学性能较差。

另外，紫外辐照对阻燃聚丙烯具有相当的破坏作用，其能量足以使PP中的分子链断裂，结果是阻燃PP变色、发脆、粉化和整体性能下降，为延长材料使用寿命并拓展材料应用领域，必须对阻燃聚丙烯材料进行改性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种聚丙烯复合材料及其制备方法，旨在解决现有单一的聚丙烯材料光泽度低、力学性能低的问题。

本发明是这样实现的，一方面，提供了一种光泽度高、力学性能强的聚丙烯复合材料，包括如下重量百分比的组分：

具体地，所述聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，其流动速率为大于10g/10min。

具体地，所述高抗冲聚苯乙烯流动速率为5-10g/10min。

具体地，所述阻燃剂为四溴双酚A双(2，3-二溴丙基)醚、四溴双酚S双(2，3-二溴丙基)醚、三(2，2-溴甲基-3-溴丙基)磷酸酯或三异三(2，3-二溴丙基)聚氰酸酯。

具体地，所述相容剂为接枝率0.3-1％的SEBS接枝马来酸酐。

具体地，所述阻燃协效剂为三氧化二锑和硼酸锌按照重量百分比2:1复配合得到的混合物或三氧化二锑。

具体地，所述抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯按照重量比1:1～2复配得到。

具体地，所述紫外吸收剂为受阻胺光稳定剂，所述抗菌剂为银系菌剂或锌系抗菌剂。

具体地，所述其他助剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙和TAS-2A按照重量比1:2:2～4复配得到。

另一方面，提供了一种聚丙烯复合材料制备方法，包括如下步骤：

(1)称取配方组分

按照上述聚丙烯复合材料的配方分别称取所述聚丙烯、高抗冲聚苯乙烯、阻燃剂、相容剂、阻燃协效剂、抗氧化剂、紫外吸收剂、抗菌剂和其他助剂；

(2)制备混合物

将步骤(1)中称取的所述聚丙烯、高抗冲聚苯乙烯、阻燃剂、相容剂、阻燃协效剂、抗氧化剂、紫外吸收剂、抗菌剂和其他助剂混合均匀，得到混合物；

(3)熔融挤出

将步骤(2)中得到的混合物置于单螺杆或双螺杆挤出机中，熔融挤出、造粒，得到聚丙烯复合材料，工艺条件为：螺杆挤出机一区温度170-190，二区温度200-220℃，三区温度200-220℃，四区温度200-220℃，料筒停留时间2～3min，熔体压力为10-20MPa，模具温度为100-120℃，螺杆转速130-150转/分钟，侧喂料转速50-80转/分钟。

本发明的有益效果是：本发明聚丙烯复合材料以聚丙烯为主料，并通过相容剂与高抗冲聚苯乙烯、阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧化剂、紫外吸收剂、抗菌剂和其他助剂发生协同作用，从而赋予了该聚丙烯复合材料具有优异的光泽度、力学性能强的特点，有效克服了单一的聚丙烯材料光泽度低、力学性能低的不足的问题，另外，本发明聚丙烯复合材料阻燃等级达到UL94V-0，对长期在室外或处于紫外光照射下能把持良好的性能和光泽度，同时，采用本发明聚丙烯复合材料成型制品的光泽、阻燃、耐候、抗菌性能有很大的提高。

附图说明