本發(fā)明涉及高分子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹(shù)脂,通常為半透明無(wú)色固體，且無(wú)臭無(wú)毒。由于其結(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)晶化，故熔點(diǎn)可高達(dá)167℃，具有耐熱、耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，故其制品可用蒸汽進(jìn)行消毒；另外，聚丙烯的密度小，是最輕的通用塑料。但是聚丙烯的耐低溫沖擊性差，成型收縮率大，尺寸穩(wěn)定性的抗蠕變性不好。
隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快和消費(fèi)者需求增加，小家電產(chǎn)品的種類(lèi)和數(shù)量都在提升，如電飯鍋、電風(fēng)扇、電磁爐等小家電平均利潤(rùn)率高，比空調(diào)、冰箱還高，為企業(yè)帶來(lái)的收益也高。我國(guó)已成為全世界小家電重要生產(chǎn)基地，同時(shí)也是小家電出口大國(guó)。針對(duì)小家電產(chǎn)品的使用環(huán)境，不難發(fā)現(xiàn)在產(chǎn)品使用中：頻繁接觸，易磨損；長(zhǎng)期接觸水、油、鹽，易腐蝕；長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)使用，易老化；長(zhǎng)期光照，易變色，失去光澤。而在小家電產(chǎn)品外觀件的主要原材料選擇中，聚丙烯料由于成本低、流動(dòng)性好而常常被選擇，但聚丙烯料的選擇也常常因?yàn)樽陨砉鉂杉拜o料的原因，而無(wú)法達(dá)到高光澤、高沖擊等要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開(kāi)了一種高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料及其制備方法。本發(fā)明方法制得的高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料，其注塑的小家電產(chǎn)品制件具有較高的光澤同時(shí)具有較好的抗沖擊性能，實(shí)現(xiàn)了高光材料剛性和韌性的良好平衡。
本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料，由下列原料按重量份組成：聚丙烯樹(shù)脂80-90份,礦物填充10-20份，成核劑0.1-0.5份，分散劑0.2-0.5份，抗氧劑0.2-0.4份，黑色母1-4份，其他助劑0-1份。
進(jìn)一步方案，所述的聚丙烯樹(shù)脂為均聚聚丙烯樹(shù)脂、無(wú)規(guī)共聚聚丙烯樹(shù)脂中的至少一種。
進(jìn)一步方案，所述的礦物填充為5000m-8000m的碳酸鈣、滑石粉、高純沉淀硫酸鋇中的至少一種。
進(jìn)一步方案，所述的成核劑為磷酸金屬鹽類(lèi)成核劑、山梨醇類(lèi)成核劑中的一種。
進(jìn)一步方案，所述的分散劑為硬脂酸類(lèi)、雙硬脂酸酰胺類(lèi)中的至少一種。
進(jìn)一步方案，所述的抗氧劑為受阻酚類(lèi)抗氧劑或亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑中的至少一種。
進(jìn)一步方案，所述的受阻酚類(lèi)抗氧劑為抗氧劑1010，所述的亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑為抗氧劑168。
進(jìn)一步方案，所述的黑色母為無(wú)載體黑色母、聚乙烯(PE)載體黑色母、聚丙烯(PP)載體黑色母中的至少一種。
進(jìn)一步方案，所述其他助劑為紫外光吸收劑、表面光亮劑、光穩(wěn)定劑、抗靜電劑或著色劑；其中紫外光吸收劑主要指水楊酸酯類(lèi)、苯酮類(lèi)、苯并三唑類(lèi)、取代丙烯腈類(lèi)、三嗪類(lèi)和受阻胺類(lèi)；其中表面光亮劑主要指芥酸酰胺類(lèi)、油酸酰胺類(lèi)、單硬脂酸甘油酯類(lèi)；其中光穩(wěn)定劑主要指氧化鈦、受阻胺光穩(wěn)定劑、有機(jī)鎳；其中抗靜電劑主要指十六烷基季銨鹽類(lèi)、十八烷基磺酸鹽、乙氧基化烷基胺；其中著色劑主要指碳黑、新紅、檸檬黃、靛藍(lán)、酞菁藍(lán)、酞菁綠。
本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是提供上述高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按配比，將礦物填充、分散劑一起加入到高速混合機(jī)中混合3-5分鐘；
(2)加入聚丙烯、成核劑、抗氧劑、黑色母及其他助劑，繼續(xù)混合3-5分鐘；
(3)將步驟(2)中的混合物料投入平行雙螺桿擠出機(jī)中熔融，經(jīng)擠出、造粒制得高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料；其中擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為210-235℃，螺桿轉(zhuǎn)速為400-550r/min，真空度為-0.04－-0.08MPa。
本發(fā)明具有如下有益效果：
1、本發(fā)明加入礦物填充，尤其是經(jīng)沉淀法制備、純度大于98％、目數(shù)為5000-8000目的硫酸鋇使得復(fù)合材料光澤度增加，強(qiáng)度和韌性提高，且對(duì)材料的透度無(wú)影響，并通過(guò)高速混合機(jī)和分散劑的作用，使得共混后的復(fù)合材料外觀良好，無(wú)麻點(diǎn)產(chǎn)生。
2、本發(fā)明加入黑色母，尤其是聚丙烯載體黑色母，使得材料的光澤和黑度明顯提高，且由于聚丙烯載體黑色母和聚丙烯基料相容性好，使得聚丙烯載體黑色母在復(fù)合材料體系里分散很好，表面無(wú)麻點(diǎn)產(chǎn)生。
3、本發(fā)明中加入成核劑加速了聚丙烯材料的結(jié)晶速率，改善了復(fù)合材料的透明度，使得材料表面更加光亮。
4、亮點(diǎn)高光高黑：加入沉淀硫酸鋇及聚丙烯載體黑色母后復(fù)合材料的光澤度(60度角)達(dá)到90以上，復(fù)合材料的色差值L小于24；使得高光高黑聚丙烯料完全達(dá)到可以替代高光ABS的水平，從而達(dá)到降低成本的作用，同時(shí)也滿(mǎn)足現(xiàn)代人民對(duì)廚房電器外觀的要求。
5、由于加入無(wú)規(guī)共聚聚丙烯及高純沉淀硫酸鋇的作用，是的復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度大于3KJ/m2、彎曲模量大于2000Mpa；表明本材料的沖擊強(qiáng)度高，同時(shí)具有良好的流動(dòng)性能，材料的剛性和韌性實(shí)現(xiàn)了良好平衡。
本發(fā)明提供的高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料是采用特殊的混料工藝及制備方法，提高了聚丙烯材料的結(jié)晶度，改善了礦物填充的分散度；同時(shí)該復(fù)合材料由于其較高的光澤度能夠替代ABS材料，降低材料，并能夠滿(mǎn)足歐盟有關(guān)食品接觸材料的法規(guī)(EC)No.1935/2004。此材料使用于廚房電器的外殼，使得廚房電器表面高光高亮，改善產(chǎn)品外觀的要求
具體實(shí)施方式
為更好理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明而非對(duì)其加以限定。
實(shí)施例一
本實(shí)施例中的高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料是由下列原料按重量份組成：均聚聚丙烯樹(shù)脂80份、無(wú)規(guī)共聚聚丙烯樹(shù)脂10份，礦物填充碳酸鈣10份，山梨醇類(lèi)成核劑NX-8000：0.2份，雙硬脂酸酰胺類(lèi)分散劑TAS-2A：0.3份、EBS：0.2份，抗氧劑1010：0.2份、抗氧劑168：0.2份，PP載體黑色母6258：3份。
具體制備方法包括以下步驟：
(1)將碳酸鈣10份，分散劑TAS-2A0.3份、分散劑EBS 0.2份，加入到高速混合機(jī)中共混3分鐘；
(2)將均聚聚丙烯樹(shù)脂80份，無(wú)規(guī)共聚聚丙烯樹(shù)脂10份，成核劑NX-80000.2份，抗氧劑1010 0.2份、抗氧劑168 0.2份，黑色母6258 3份，加入(1)混合機(jī)中高速混合3分鐘；
(3)將(2)混合物料投入平行雙螺桿擠出機(jī)中熔融，經(jīng)擠出、造粒制得高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料；其中擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為210℃，螺桿轉(zhuǎn)速為550r/min，真空度為-0.06Mpa，即制得高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料。
實(shí)施例二：
本實(shí)施例中的高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料是由下列原料按重量份組成：均聚聚丙烯樹(shù)脂80份、無(wú)規(guī)共聚聚丙烯樹(shù)脂10份，礦物填充滑石粉10份，山梨醇類(lèi)成核劑NX-8000：0.2份，雙硬脂酸酰胺類(lèi)分散劑TAS-2A：0.3份、硬脂酸類(lèi)分散劑硬脂酸鈣：0.2份，抗氧劑1010：0.2份、抗氧劑168：0.2份，PP載體黑色母6258：4份，紫外光吸收劑1份。
具體制備方法包括以下步驟：
(1)將滑石粉10份，分散劑TAS-2A0.3份，硬脂酸鈣0.2份,加入到高速混合機(jī)中共混5分鐘；
(2)將剩余均聚聚丙烯樹(shù)脂80份，無(wú)規(guī)共聚聚丙烯樹(shù)脂10份，成核劑NX-8000 0.2份，抗氧劑1010 0.2份,抗氧劑168 0.2份，黑色母6258 4份，紫外光吸收劑1份，加入(1)混合機(jī)中高速混合5分鐘；
(3)將(2)混合物料投入平行雙螺桿擠出機(jī)中熔融，經(jīng)擠出、造粒制得高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料；其中擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為235℃，螺桿轉(zhuǎn)速為400r/min，真空度為-0.04Mpa，即制得高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料。
實(shí)施例三：
本實(shí)施例中的高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料是由下列原料按重量份組成：均聚聚丙烯樹(shù)脂80份、無(wú)規(guī)共聚聚丙烯樹(shù)脂10份，礦物填充高純沉淀硫酸鋇10份，磷酸金屬鹽類(lèi)成核劑NA-11：0.2份，雙硬脂酸酰胺類(lèi)分散劑TAS-2A：0.2份，抗氧劑1010：0.1份、抗氧劑168：0.1份，PP載體黑色母6258：3份，表面光亮劑1份。
具體制備方法包括以下步驟：
(1)將高純沉淀硫酸鋇10份，分散劑TAS-2A0.2份，加入到高速混合機(jī)中共混3min；
(2)將剩余均聚聚丙烯樹(shù)脂80份，無(wú)規(guī)共聚聚丙烯樹(shù)脂10份，成核劑NA-110.2份，抗氧劑1010 0.1份，抗氧劑168 0.1份，黑色母6258 3份，表面光亮劑1份，加入(1)混合機(jī)中高速混合5分鐘；
(3)將(2)混合物料投入平行雙螺桿擠出機(jī)中熔融，經(jīng)擠出、造粒制得高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料；其中擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為210℃，螺桿轉(zhuǎn)速為550r/min，真空度為-0.08Mpa，即制得高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料。
實(shí)施例四：
本實(shí)施例中的高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料是由下列原料按重量份組成：均聚聚丙烯樹(shù)脂70份、無(wú)規(guī)共聚聚丙烯樹(shù)脂10份，礦物填充高純沉淀硫酸鋇20份，山梨醇類(lèi)成核劑NX-8000：0.2份，雙硬脂酸酰胺類(lèi)分散劑TAS-2A：0.3份，分散劑EBS：0.2份，抗氧劑1010：0.2份，抗氧劑168：0.2份，PP載體黑色母6258：3份，光穩(wěn)定劑1份。
具體制備方法包括以下步驟：
(1)將高純沉淀硫酸鋇20份，分散劑TAS-2A0.3份，分散劑EBS 0.2份,加入到高速混合機(jī)中共混3min；
(2)將剩余均聚聚丙烯樹(shù)脂70份，無(wú)規(guī)共聚聚丙烯樹(shù)脂10份，成核劑NX-8000 0.2份，抗氧劑1010 0.2份,抗氧劑168 0.2份,黑色母6258 3份，光穩(wěn)定劑1份，加入(1)混合機(jī)中高速混合3分鐘；
(3)將(2)混合物料投入平行雙螺桿擠出機(jī)中熔融，經(jīng)擠出、造粒制得高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料；其中擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為235℃，螺桿轉(zhuǎn)速為550r/min，真空度為-0.06Mpa，即制得高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料。
實(shí)施例五：
本實(shí)施例中的高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料是由下列原料按重量份組成：無(wú)規(guī)共聚聚丙烯樹(shù)脂80份，礦物填充高純沉淀硫酸鋇10份，山梨醇類(lèi)成核劑NX-8000：0.1份，雙硬脂酸酰胺類(lèi)分散劑TAS-2A：0.3份，分散劑EBS：0.2份，抗氧劑1010：0.2份，抗氧劑168：0.2份，PE載體黑色母2014：3份，抗靜電劑1份。
具體制備方法包括以下步驟：
(1)將高純沉淀硫酸鋇10份，分散劑TAS-2A0.3份，分散劑EBS 0.2份,加入到高速混合機(jī)中共混2-3min；
(2)將無(wú)規(guī)共聚聚丙烯樹(shù)脂80份，成核劑NX-8000 0.1份，抗氧劑1010 0.2份,抗氧劑168 0.2份,黑色母2014 3份，抗靜電劑1份，加入(1)混合機(jī)中高速混合5分鐘；
(3)將(2)混合物料投入平行雙螺桿擠出機(jī)中熔融，經(jīng)擠出、造粒制得高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料；其中擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為235℃，螺桿轉(zhuǎn)速為550r/min，真空度為-0.06Mpa，即制得高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料。
實(shí)施例六：
本實(shí)施例中的高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料是由下列原料按重量份組成：均聚聚丙烯樹(shù)脂80份，礦物填充高純沉淀硫酸鋇10份，山梨醇類(lèi)成核劑NX-8000：0.5份，雙硬脂酸酰胺類(lèi)分散劑TAS-2A：0.1份，分散劑EBS：0.1份，抗氧劑1010：0.1份，抗氧劑DLTP：0.1份，無(wú)載體黑色母6414：1份，著色劑1份。
具體制備方法包括以下步驟：
(1)將高純沉淀硫酸鋇10份，分散劑TAS-2A0.1份，分散劑EBS 0.1份,加入到高速混合機(jī)中共混3min；
(2)將剩余均聚聚丙烯樹(shù)脂80份，成核劑NX-8000 0.5份，抗氧劑1010 0.1份,抗氧劑DLTP 0.1份，黑色母6414 1份，著色劑1份，加入(1)混合機(jī)中高速混合5分鐘；
(3)將(2)混合物料投入平行雙螺桿擠出機(jī)中熔融，經(jīng)擠出、造粒制得高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料；其中擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為235℃，螺桿轉(zhuǎn)速為550r/min，真空度為-0.06Mpa，即制得高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料。
將上述實(shí)施例1-6高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料主要物性指標(biāo)根據(jù)相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試其光澤度、黑度、外觀、懸臂梁缺口沖擊、拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量，其檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)結(jié)果如表1所示：
表1：實(shí)施例1-6的高光高黑高抗沖聚丙烯專(zhuān)用料主要物性指標(biāo)
如在本發(fā)明的制備組份中添加紫外光吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗靜電劑、著色劑等功能助劑，使復(fù)合材料具有相應(yīng)特性亦受本發(fā)明保護(hù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢(shì)：
1、本發(fā)明加入經(jīng)沉淀法制備、純度大于98％、目數(shù)為5000-8000目的硫酸鋇是，使得復(fù)合材料光澤度增加，復(fù)合材料強(qiáng)度和韌性提高，且對(duì)材料的透度無(wú)影響，并通過(guò)高速混合機(jī)和分散劑的作用，使得共混后的復(fù)合材料外觀良好，無(wú)麻點(diǎn)產(chǎn)生。
2、本發(fā)明加入聚丙烯載體黑色母，使得材料的光澤和黑度明顯提高，且由于聚丙烯載體黑色母和聚丙烯基料相容性好，使得聚丙烯載體黑色母在復(fù)合材料體系里分散很好，表面無(wú)麻點(diǎn)產(chǎn)生。
3、本發(fā)明中加入成核劑加速了聚丙烯材料的結(jié)晶速率，改善了復(fù)合材料的透明度，使得材料表面更加光亮。
4、亮點(diǎn)高光高黑：加入沉淀硫酸鋇及聚丙烯載體黑色母后復(fù)合材料的光澤度(60度角)達(dá)到90以上，復(fù)合材料的色差值L小于24；使得高光高黑聚丙烯料完全達(dá)到可以替代高光ABS的水平，從而達(dá)到降低成本的作用，同時(shí)也滿(mǎn)足現(xiàn)代人民對(duì)廚房電器外觀的要求。
5、由于加入無(wú)規(guī)共聚聚丙烯及高純沉淀硫酸鋇的作用，是的復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度大于3KJ/m2、彎曲模量大于2000Mpa；表明本材料的沖擊強(qiáng)度高，同時(shí)具有良好的流動(dòng)性能，材料的剛性和韌性實(shí)現(xiàn)了良好平衡。
上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。