專利名稱：一種高強度高韌性聚丙烯復合材料的制備方法
技術領域：
本發明屬于化學工程、精細化工領域，特別是涉及到一種具有高強度高韌性采用高聚化合物來進行生產的復合材料的加工制備方法。
背景技術：
現有技術中一直以來，聚丙烯由于具有優異的力學性能而受到塑料加工行業從業人員的高度重視，從而使生活中以聚丙烯為主體的塑料制品越來越多的呈現出來。聚丙烯的主要優點是密度低，強度高，韌性好，熱變形溫度高。但其本身也具有一定的缺陷，比如耐低溫性差，缺口沖擊強度低，耐老化性差，收縮率大，這些缺點制約了其在生活、生產中的應用。隨著近年來科學技術的不斷進步，人們發現了很多對聚丙烯進行改性來改善其缺點、發揮其優點的方法。目前對聚丙烯增韌的方法主要為添加共聚體，如乙烯和丙烯的共聚物， 增韌劑，如三元乙丙橡膠(EPDM)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙丙橡膠(EPR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBQ等彈性體，但這些彈性體的加入在顯著的提高制品的韌性的同時損失了其強度，使其強度大幅度下降，同時由于彈性體價格都比較昂貴，所以使其成本上升，給生產企業帶來壓力，所以，近年來，人們考慮采用無機填料的方式來改善聚丙烯的強度及韌性，但通過大量的報道發現，一般采用的無機填料要么是粒子較粗的滑石粉或者碳酸鈣，要么就是粒子非常細的納米無機填料，這兩種添加方式都有其相應的弊病，第一種，雖然成本低廉，但無法發揮其增強、增韌的效果，對制品的性能沒有益處；第二種，由于其顆粒粒子太細，往往發生團聚現象，所以無法發揮其納米材料的效果，往往需要找到合適的分散劑使得納米碳酸鈣能夠均勻的分散于高聚物中。

發明內容
本發明旨在通過一種以納米碳酸鈣為主體的聚丙烯增強增韌改性劑和其它增韌劑等配合使用來制備一種耐沖擊的聚丙烯復合材料。一種高強度高韌性聚丙烯復合材料的制備方法，其特征是包括以下步驟步驟一、將以下八種物料組分按質量百分比稱量，均聚聚丙烯T30S為10% 45 %、共聚聚丙烯K8303為10 % 25 %、共聚聚丙烯77 為15 % 40 %、乙烯-辛烯共聚物POE為8% 16%、聚丙烯增強、增韌改性劑為5% 35%、抗氧劑1010季戊四醇酯為 0. 25% 0. 55%、潤滑劑氧化聚乙烯蠟為0. 2% 0. 5%、成核劑SKC-Y5988 二芐叉山梨醇衍生物為0. 15% 0. 4%，將已稱量完畢的物料投入到高速混合機，以lOOOr/min的速度進行充分混合，兩分鐘后釋放出物料，待用；步驟二、將從高速混合機釋放出來混合好的物料投入到雙螺桿擠出機料斗中，按照下述工藝參數將物料擠出成復合材料顆粒；機筒一段200°C、機筒二段210°C、機筒三段216°C、機筒四段218°C、機筒五段 2201、機頭一段2151、主機轉速為18r/min、喂料轉速為12r/min。所述的步驟二中按照工藝參數擠出成型的復合材料顆粒，然后將該復合材料顆粒注塑成標準的檢測樣件，溫度為23度濕度為百分之五十的標準環境中放置M小時后檢測力學性能。有益效果本發明所述的聚丙烯復合材料，通過聚丙烯增強增韌改性劑、乙烯-辛烯共聚物(POE)、成核劑等組分來改變聚丙烯的結晶狀態，從而改變復合材料的強度、韌性等力學性能。通過幾種均聚和共聚聚丙烯的復配，以及在聚丙烯樹脂中添加聚丙烯增強增韌改性劑，彌補了由于乙烯-辛烯共聚物(POE)的加入引起的強度下降，同時大幅度的提高了制品的拉伸韌性以及耐沖擊韌性，成核劑的加入改變了聚丙烯的結晶狀態，可以縮短材料的成型周期，降低收縮率，從而得到一種高強度高韌性的聚丙烯復合材料。該材料力學性能的優勢可以使其廣泛應用于家電，汽車等行業。其制品的力學性能完全達到或者超過相應國家標準中的規定。
具體實施例方式本發明的八種物料組分較優的質量百分比如下均聚聚丙烯T30S為20%、共聚聚丙烯K8303為20%、共聚聚丙烯77 為30%、乙烯-辛烯共聚物(POE)為14%、 DLTC-PP-100聚丙烯增強、增韌改性劑為15%、抗氧劑1010為0. 3%、潤滑劑為0. 35%、成核劑SKC-Y5988為0. 35%，其中抗氧劑為季戊四醇酯，潤滑劑為氧化聚乙烯蠟，成核劑為二芐叉山梨醇衍生物。本發明所述的聚丙烯復合材料的制備方法包括以下步驟(1)將上述所列各種物料按比例稱量后投入到高速混合機，以lOOOr/min的速度進行充分混合，兩分鐘后釋放出物料，待用；(2)將混合好的物料投入到雙螺桿擠出機料斗中，按照所列工藝參數將物料擠出成復合材料顆粒。本發明所述的聚丙烯復合材料的擠出工藝參數見表1。
權利要求
1.一種高強度高韌性聚丙烯復合材料的制備方法，其特征是包括以下步驟步驟一、將以下八種物料組分按質量百分比稱量，均聚聚丙烯T30S為10% 45%、共聚聚丙烯K8303為10 % 25 %、共聚聚丙烯 26為15 % 40 %、乙烯-辛烯共聚物POE 為8% 16%、聚丙烯增強、增韌改性劑為5% 35%、抗氧劑1010季戊四醇酯為0. 25% 0. 55%、潤滑劑氧化聚乙烯蠟為0. 2% 0. 5%、成核劑SKC-Y5988 二芐叉山梨醇衍生物為 0. 15% 0. 4%，將已稱量完畢的物料投入到高速混合機，以lOOOr/min的速度進行充分混合，兩分鐘后釋放出物料，待用；步驟二、將從高速混合機釋放出來混合好的物料投入到雙螺桿擠出機料斗中，按照下述工藝參數將物料擠出成復合材料顆粒；機筒一段200 0C、機筒二段210°C、機筒三段216 °C、機筒四段218 °C、機筒五段220 °C、機頭一段215°C、主機轉速為18r/min、喂料轉速為12r/min。
2.根據權利要求1所述的一種高強度高韌性聚丙烯復合材料的制備方法，其特征是 所述的步驟二中按照工藝參數擠出成型的復合材料顆粒，然后將該復合材料顆粒注塑成標準的檢測樣件，溫度為23度濕度為百分之五十的標準環境中放置M小時后檢測力學性能。
全文摘要
一種高強度高韌性聚丙烯復合材料的制備方法，屬于化學工程、精細化工領域。將各組分按以下質量百分比稱量均聚聚丙烯10～45、共聚聚丙烯10～25、共聚聚丙烯15～40、POE 8～16、聚丙烯增強增韌改性劑5～35、成核劑0.15～0.4、抗氧劑0.25～0.55、潤滑劑0.2～0.5。稱量后的物料投入到高速混合機，以1000r/min的速度充分混合，兩分鐘后釋放物料。將混合好的物料投入到雙螺桿擠出機料斗中，按工藝參數將物料擠成復合材料顆粒。本發明的聚丙烯復合材料是通過聚丙烯增強增韌改性劑、乙烯-辛烯共聚物、成核劑等組分來改變聚丙烯的結晶狀態，從而改變復合材料的強度、韌性等力學性能。
文檔編號C08L23/12GK102532706SQ20111044236
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者李玲 申請人:長春大力納米技術開發有限公司