[发明专利]一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：

均聚聚丙烯 25~70份

共聚聚丙烯 10~40份

聚乳酸树脂 5~10份

无机填料 15~20份

相容剂 2~5份

助剂 0.1~5份；

所述均聚聚丙烯的熔体流动速率在230℃、2.16Kg的测试条件下为20~50g/10min；

所述共聚聚丙烯的熔体流动速率在230℃、2.16Kg的测试条件下为5~20g/10min；

所述无机填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡中的至少一种；

所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物接枝马来酸酐、聚乙烯接枝马来酸酐和聚乙二醇中至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：

所述助剂包括抗氧剂、润滑剂、光稳定剂。

3.根据权利要求2所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：

所述抗氧剂选自：β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯中的至少一种；

所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钡和硅酮中的至少一种；

所述光稳定剂为双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)胺]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺]-1,6-二己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺]]]、2- (2′-羟基-3′, 5′-二叔丁基苯基) -5-氯苯并三唑、2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑以及2-(2'-羟基-3',5'双(a,a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的一种聚丙烯复合材料，其特征在于：所述助剂包括白油，所述白油为白矿油、有机硅油中的一种或两种。

5.一种根据权利要求 1~4任一项所述的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）干燥：均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、聚乳酸树脂和相容剂混合后，进行干燥，得到聚丙烯混合物；

（2）混合搅拌：将步骤（1）所得聚丙烯混合物和无机填料、助剂混合均匀后，得到混合物；

（3）熔融共混造粒：将步骤（2）所得混合物经双螺杆挤出机熔融共混挤出，得含无机填料的复合材料；

当助剂中含有白油时，步骤（2）替换为：将步骤（1）所得聚丙烯混合物和白油混合均匀后，再与无机填料以及其他助剂混合，得到混合物。

6.一种根据权利要求 5所述的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：

步骤（1）所述干燥的温度为60~120℃，干燥时间为1~6h；

步骤（2）所述混合物经高速混合机，在转速为1000~2000r/min下，搅拌3~10min得到；

步骤（3）所述双螺杆挤出机的螺杆转速为300-500r/min；

步骤（3）所述双螺杆挤出机的喂料段到模头的六段温度分别为100~170℃、160~190℃、170~200℃、170~210℃、180~220℃和200~230℃。

7.根据权利要求1~4任一项所述聚丙烯复合材料在制备3D打印材料中的应用。

8.根据权利要求7所述聚丙烯复合材料在制备3D打印材料中的应用，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）拉丝：将复合材料经过3D打印耗材生产设备制备成条状产物；

（2）后处理：将步骤（1）所得条状产物经过干燥、检测、包装，得到产品；

步骤（1）所述条状产物的直径为1.5~4.5mm。