[发明专利]一种聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及高分子材料改性领域，尤其涉及一种聚丙烯组合物及其制备方法。

背景技术：

聚丙烯(PP)由于价格低廉，易于加工成型及其具有密度低，耐化学腐蚀和自身优异的物理力学性能等优点，其应用非常广泛，成为发展最快的通用型塑料之一。对于汽车保险杠而言，需要较高的尺寸稳定性，即在注塑24h～48h后素材的收缩小且素材进行喷涂、包覆等后处理工艺后也应保持较小的后收缩。目前大多数汽车主机厂采用聚丙烯改性材料为PP+EPDM-TD15～TD30的材料，这样的材料注塑24h～48h后素材的收缩率为0.8～1.3％，进行喷涂24h～48h后的收缩率为1.0～1.5％。注：喷涂条件为85℃、40min。

目前常用的降低聚丙烯材料收缩率的方法如下：

1、添加填料或增加填料的量，如滑石粉、碳酸钙、云母等；

2、添加玻璃纤维；

3、增加增韧剂的含量。

上述三种方法的缺点分别为：

1、添加填料或增加填料的量---势必带来韧性的下降；

2、添加玻璃纤维---势必带来浮纤、翘曲等注塑问题；

3、增加增韧剂的含量---势必带来成本的提高、模量的降低。

本发明利用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、玻璃纤维粉、增韧剂、成核剂复配使用的方式，制备出了综合力学性能优异、低后收缩聚丙烯复合材料。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种聚丙烯组合物及其制备方法。

本发明的这种聚丙烯组合物，由以下重量组分组成：

上述聚丙烯(PP)为两种或两种以上共聚聚丙烯复配使用。

上述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)熔融指数≥20g/10min(220℃、10kg)。

上述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物(POE)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)三者复配使用。

上述玻璃纤维粉的进料方式由主喂料和侧喂料同时进行，且质量比为主喂料进料量:侧喂料进料量＝3:2；所述的玻璃纤维粉水分含量≤0.1％，吸油量≤25g/100g,长径比为50。

上述高目数碳酸钙的粒径在3000～5000目。

上述成核剂为羧酸盐类成核剂。

上述润滑剂为硬脂酸锌、乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)、白油复配使用。

上述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)。

上述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)复配使用。

上述聚丙烯组合物的制备方法如下：

第一步：称取15～45份玻璃纤维粉于高速混合机A中，接着加入0.2～0.4份润滑剂混合20～30分钟，之后取出混合好的玻璃纤维粉的2/5的量用于侧喂料进料，再接着称取10～35份高目数碳酸钙与高速混合机A中混合20～30分钟。高混机A的转速200～300转/分钟，温度50～70℃。

第二步：称取100份聚丙烯，15～30份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，25～45份增韧剂于高速混合机B中，接着加入0.25～0.5份成核剂，0.2～0.3份偶联剂混合20～30分钟。高混机B的转速200～300转/分钟，温度50～70℃。

第三步：将高速混合机A中的玻璃纤维粉和碳酸钙混合物加入到高速混合机B中，再加入0.15～0.4份的抗氧剂混合20～30分钟。最后加入0.2～0.4份润滑剂混合20～30分钟。高混机B的转速200～300转/分钟，温度50～70℃。

第四步：将上述第三步混合好的料加入双螺杆挤出机中拉丝造粒、冷却、装包。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为170℃、195℃、215℃、220℃、220℃、225℃、225℃、215℃、215℃、210℃。螺杆直径为75毫米，螺杆长径比为44。

本发明的优异之处：

1、本发明通过加入玻璃纤维粉主侧喂料同时进料以及与高目数碳酸钙、ABS复配使用，碳酸钙粉体均匀附着于玻璃纤维粉及ABS表面,形成特定的笼状结构，极大的增强了组合物间的力学性能，最终得到综合性能优异的PP复合材料，同时大幅降低PP复合材料的收缩率。