[发明专利]一种具有低翘曲和低收缩性能的聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本申请涉及聚丙烯材料技术领域，具体公开了一种具有低翘曲和低收缩性能的聚丙烯材料及其制备方法。一种具有低翘曲和低收缩性能的聚丙烯材料，包括聚丙烯、硅系填料、改性填料和相容剂；改性填料的制备步骤为：所述改性填料的制备步骤为先将填料、硅烷偶联剂和水搅拌混合后，过滤，收集固体进行水洗，干燥，得到填料硅烷偶联剂混合物；将填料硅烷偶联剂混合物加入高抗冲聚苯乙烯和有机溶剂的混合液中，搅拌混合，干燥，得到改性填料；填料包括云母、滑石粉和重晶石粉中的一种或多种。本申请中改性填料和硅系填料的取向排列，可减少聚丙烯原料体系内因注塑造成的收缩应力，所得聚丙烯制品具有较低的收缩率和翘曲度。

技术领域

本申请涉及聚丙烯材料技术领域，更具体地说，它涉及一种具有低翘曲和低收缩性能的聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是一种结晶热塑型材料，具有良好的耐热性、耐化学品性，优异的电绝缘性能，极低吸水率，本身无毒且易成型加工，因此被广泛用于家电、汽车、食品、医疗等制造业中，如网罩、仪表盘、滤网、格栅等。然而，因为聚丙烯本身的特性，导致聚苯烯材料存在高收缩率的缺陷，因此限制了聚丙烯材料在较大制件上的应用。

目前，会采用添加玻璃纤维的方式来减少聚丙烯材料的收缩率。但是，因为玻璃纤维的长度与纤维横截面直径之比远远大于1，所以含有玻璃纤维的聚丙烯制品在成型收缩时，横纵收缩率不同，导致聚丙烯制品出现翘曲的现象。

发明内容

为了降低聚丙烯材料的收缩率和翘曲率，本申请提供一种具有低翘曲和低收缩性能的聚丙烯材料及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种具有低翘曲和低收缩性能的聚丙烯材料，采用如下的技术方案：

一种具有低翘曲和低收缩性能的聚丙烯材料，包括如下重量份数的组分：

聚丙烯35-85份；

硅系填料5-15份；

改性填料5-25份；

相容剂3-8份；

增韧剂2-5份；

润滑剂0.1-2份；

颜料0.1-8份；

所述改性填料的制备步骤为：先将填料、硅烷偶联剂和水搅拌混合后，过滤，收集固体进行水洗，干燥，得到填料硅烷偶联剂混合物；将填料硅烷偶联剂混合物加入高抗冲聚苯乙烯和有机溶剂的混合液中，搅拌混合，干燥，得到改性填料；

所述填料包括云母、滑石粉和重晶石粉中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，硅烷偶联剂在水中水解后，生成的硅羟基会与填料表面的羟基缩合形成化学键，得到含有硅烷偶联剂的填料，具有良好的分散性能、流动性能和结合性能，有利于提高填料在高抗冲聚苯乙烯和有机溶剂的混合液中的相容性，促使填料和溶解的高抗冲聚苯乙烯充分混合，所得改性填料中填料和高冲击聚苯乙烯分散均匀，得到力学性能优异、流动性能优异、分散性能优异和结合性能优异的改性填料。

一方面，将改性填料加入聚丙烯原料体系中，因为高抗冲聚苯乙烯具有较小的分子链段，可促进包覆有硅烷偶联剂的填料进入聚丙烯纤维的分子链段内，有利于减少聚丙烯原料体系的结晶度，减少聚丙烯制品的收缩率，以及减少聚丙烯制品的翘曲变形，从而提高了聚丙烯制品的尺寸稳定性。

另一方面，通过采用高抗冲聚苯乙烯作为载体将片状填料加入到聚丙烯原料体系中并和硅系填料混合后，片状填料和硅系填料的取向排列，可减少体系内注塑造成的收缩应力，提高聚丙烯制品收缩的均匀性，进一步提高了聚丙烯制品的尺寸稳定性和力学性能。

同时，因为改性填料具有良好的力学性能、流动性能、分散性能和结合性能，有利于提高改性填料在聚丙烯原料体系中的相容性，并且改性填料和聚丙烯不相容的部分还可有效的阻止聚丙烯链段往同一个方向流动，从而减少聚丙烯制品的翘曲变形。而且，改性填料在聚丙烯原料体系中的应力较小，粘结程度较高，有利于减少聚丙烯制品的收缩率，提高聚丙烯制品的力学性能。