一種消光聚丙烯複合材料及其製備方法
2023-06-04 23:54:51 2
一種消光聚丙烯複合材料及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種消光聚丙烯複合材料及其製備方法，其組成為質量分數計：聚丙烯60～80%，增韌劑2～20%，相容劑5～20%，有機消光劑5～25%，無機消光劑0.5～5%，抗氧劑0.1～2%，無機填料2～20%。本發明利用製備母料的方式強化消光組分在聚丙烯當中的分散作用，先將聚苯乙烯，消光劑，無機填料和部分相容劑共混後採用雙螺杆擠出機擠出製備出消光母粒，然後再與聚丙烯和其他組分共混後擠出製備成消光聚丙烯複合材料。本發明具有優異的消光性能，適用於各類消光產品的注塑，應用於室內裝飾裝潢、汽車內飾件，可以防止日常生活中眩目產生。
【專利說明】一種消光聚丙烯複合材料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高分子材料技術中熱塑性樹脂複合材料領域，具體涉及一種消光聚丙烯複合材料及其製備方法。
【背景技術】
[0002]聚丙烯是一種廣泛應用於日常生活中的通用級熱塑性塑料，俗稱「百折膠」。因為其價格低廉，性能優異，成型性好，常通過注塑成型製備成各類電器外殼、容器、汽車內飾等。隨著汽車的普及，消費者和汽車廠商都越來越重視汽車內飾件的質量，駕駛室所使用的內飾件如果光澤度較高，在日照較強的地區會產生強烈的反光和眩光現象，影響駕駛員的的正常駕駛和舒適度，因此汽車內飾件需要較低的光澤度。日常家用電器和裝潢用材料中，消光材料也逐步被人所接收，消光材料可以使室內的光線柔和不刺眼。各類擁有消光粗糙表面的座椅、桌子、電器等因為其實用性和時尚感受到年輕人的喜愛。
[0003]通過改變注塑模具表面粗糙度的方式可以降低聚丙烯的光澤度，但效果有限。利用噴漆、電鍍、以及表面噴砂等工藝也可以降低聚丙烯表面的光澤度，但是需要二次加工，既浪費人力又提高了成本。直接改性聚丙烯原料達到消光目的，則可以在不增加工序的情況下起到降低聚丙烯光澤度的效果，是一種方便經濟的辦法。
[0004]有關降低聚丙烯(PP)符合材料光澤度已有一些報導，中國專利申請號為CN201010591416.7的專利申請提到了通過添加苯乙烯-丙烯腈(SAN)共聚物來保持低光澤度的方法，但SAN與PP的相容性較差，容易導致材料分層，影響材料本身的性能和抗老化能力。中國專利申請號為201110144142.1的專利申請通過添加橡膠粉末來實現消光的作用，但聚丙烯本身剛性較差，添加過多的橡膠粉末會進一步影響其剛性，降低聚丙烯材料本身的實用性。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種消光聚丙烯複合材料及其製備方法，利用聚合物之間的折射率差異來實現消光性。
[0006]技術方案:一種消光聚丙烯複合材料，利用有機消光劑的折射率差異和消光劑協同作用使聚丙烯材料具有消光性；其配方按質量分數計算其組分:聚丙烯60~80%，增韌劑2~20%，相容劑5~20%，有機消光劑5~25%，無機消光劑0.5~5%，抗氧劑0.1~2%，無機填料2~20%。
[0007]所述的聚丙烯為均聚型聚丙烯，其熔融流動指數在230°C /2.16kg測試條件下為10 ~15g/min。
[0008]所述的增韌劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，聚烯烴彈性體(P0E)，馬來酸酐接枝EVA (MAH - EVA),馬來酸酐接枝POE (MAH - P0E)中的一種或幾種。
[0009]所述的相容劑為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，馬來酸酐接枝SBS(MAH - SBS)，氫化SBS (SEBS)中的一種或幾種。[0010]所述的有機消光劑為聚苯乙烯(PS)，高抗衝聚苯乙烯(HIPS)，氫化SBS (SEBS)，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、聚乙烯(PE)或馬來酸酐接枝(PE - MAH)中的一種或幾種。
[0011]所述的無機消光劑為二氧化矽、雲母粉、矽灰石、滑石粉中的一種或幾種。其粉體應都擁有5 i! m - 10 i! m的平均粒徑。
[0012]所述抗氧劑為抗氧劑168、抗氧劑1010、抗氧劑1076中的一種或幾種。
[0013]所述的無機填料為碳酸鈣，滑石粉，矽灰石中的一種或幾種。
[0014]一種消光聚丙烯複合材料的製備方法:將質量分數為2~20%的相容劑，5~25%的有機消光劑，0.5~5%的無機消光劑，2~20%的無機填料按比例加入低速混合機中混合IOmin後加入雙螺杆擠出機，雙螺杆擠出機加工溫度為170~220°C，主機轉速為300 - 400轉/分鐘，經過擠出抽條水冷切粒以後得到消光母粒，然後按質量分數將60~80%的聚丙烯，2~20%的增韌劑，0.1~2%的抗氧劑與消光母粒在低速混合機中共混後加入雙螺杆擠出機，雙螺杆擠出機的加工溫度為200~240°C，主機轉速為250~350轉/分鐘；經過擠出抽條水冷切粒以後得到消光聚丙烯複合材料。
[0015]本發明的優點是:1、聚苯乙烯(PS)及高抗衝聚苯乙烯(HIPS)是本發明主要使用的有機消光劑，當添加適量時，聚苯乙烯(PS)及高抗衝聚苯乙烯(HIPS)會均勻的分散在聚丙烯(PP)複合材料中，射入的光線在進入聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)的接觸面時發生折射，不以原入射角射出，使光線形成漫反射，起到柔和光線的消光效果。同時本發明還添加了一定量的無機消光劑如二氧化矽及滑石粉等，無機消光劑在聚合物中會增大聚丙烯(PP)複合材料的表面粗糙度，同時二氧化娃有一定的吸光作用，降低了材料表面的光反射作用，進一步降低了材料的光澤度， 使聚丙烯(PP)複合材料的消光性更強。
[0016]2、採用了兩種以上的消光劑來實現消光的效果，在有機、無機的消光劑的協同作用下擁有良好的消光能力，充分利用於有機消光劑的相容性，消除無機消光劑大量填充而造成的衝擊性能的急劇下降。
[0017]3、無須增添特種設備，工藝簡單，通過增加一道工序就可以製備出具有良好性能消光聚丙烯複合材料。並且該材料本身均一程度高，品質穩定，具有良好的力學性能和加工性能。
[0018]4、充分考慮了不同聚合物相容性的問題，通過相容劑改善了有機消光劑在聚丙烯(PP)複合材料中的相容性，保持了聚丙烯(PP)材料本身的特性。
【具體實施方式】
[0019]下面結合實施例，對本發明作進一步詳細說明，但本發明並不局限於以下實施各例。
[0020]實施例1 - 3，聚丙烯為臺灣福聚生產的均聚PP，商品名為PP6331 ;增韌劑為P0E7256，美國陶氏；相容劑為SBS T161B,巴陵石化；有機消光劑是HIPSPH88H，臺灣奇美，8250臺灣臺化，SEBS YH503,巴陵石化；消光劑二氧化矽，1250目；抗氧劑1076，瑞士汽巴，抗氧劑168,瑞士汽巴；無機填料滑石粉，1250目。
[0021]相容劑，有機消光劑，無機消光劑和無機填料先經過低速混合IOmin後通過雙螺杆擠出造粒為消光母粒，其工藝為:一區170°C，二區180°C，三區180°C，四區190°C，五區180°C，六區180°C，七區190°C，八區200°C，九區210°C，主機轉速300 - 400轉/分。將消
光母粒和PP、增韌劑、抗氧劑混合後再次通過雙螺杆擠出機造粒可得消光聚丙烯複合材料。
其工藝為:一區200°C，二區200°C，三區200°C，四區210°C，五區215°C，六區215°C，七區
220°C，八區230°C，九區240°C，主機轉速250 - 350轉/分鐘。
[0022]本發明主要測試按照ISO標準進行，熔體流動速率按IS01133要求測試
2300C /2.16Kg，拉伸性能按IS0527要求進行測試50mm/min，彎曲性能IS0178要求進行測
試2mm/min，衝擊性能按IS0179要求進行測試，光澤度按照GB8807從60°角進行測試。
[0023]表1實施例1 - 3及對比例I配方表(單位:g)。
[0024]
【權利要求】
1.一種消光聚丙烯複合材料，其特徵在於:利用有機消光劑的折射率差異和消光劑協同作用使聚丙烯材料具有消光性；其配方按質量分數計算其組分:聚丙烯60~80%，增韌劑2~20%，相容劑5~20%，有機消光劑5~25%，無機消光劑0.5~5%，抗氧劑0.1~2%，無機填料2~20%。
2.根據權利要求1所述的一種消光聚丙烯複合材料，其特徵是:所述聚丙烯為均聚型聚丙烯，其熔融流動指數在230°C /2.16kg測試條件下為10~15g/min。
3.根據權利要求1所述的一種消光聚丙烯複合材料，其特徵是:所述增韌劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，聚烯烴彈性體(POE)、馬來酸酐接枝EVA (MAH -EVA)、馬來酸酐接枝POE (MAH - P0E)中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的一種消光聚丙烯複合材料，其特徵是:所述相容劑為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、馬來酸酐接枝SBS (MAH-SBS)、氫化SBS (SEBS)中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的一種消光聚丙烯複合材料，其特徵是:所述有機消光劑為聚苯乙烯(PS)，高抗衝聚苯乙烯(HIPS)、氫化SBS (SEBS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、聚乙烯(PE)或馬來酸酐接枝(PE - MAH)中的一種或幾種。
6.根據權利要求1所述的一種消光聚丙烯複合材料，其特徵是:所述無機消光劑為二氧化矽、雲母粉、矽灰石、滑石粉中的一種或幾種，其粉體應都擁有5 Pm -1Oiim的平均粒徑。
7.根據權利要求1所述的一種消光聚丙烯複合材料，其特徵是:所述抗氧劑為抗氧劑168、抗氧劑1010、抗氧劑1076中的一種或幾種。
8.根據權利要求1所述的一種消光聚丙烯複合材料，其特徵是:所述無機填料為碳酸鈣、滑石粉、矽灰石中的一種或幾種。
9.一種消光聚丙烯複合材料的製備方法，其特徵在於:將質量分數為2~20%的相容劑，5~25%的有機消光劑，0.5~5%的無機消光劑，2~20%的無機填料按比例加入低速混合機中混合IOmin後加入雙螺杆擠出機，雙螺杆擠出機加工溫度為170~220°C，主機轉速為300 -400轉/分鐘，經過擠出抽條水冷切粒以後得到消光母粒，然後按質量分數將60~80%的聚丙烯，2~20%的增韌劑，0.1~2%的抗氧劑與消光母粒在低速混合機中共混後加入雙螺杆擠出機，雙螺杆擠出機的加工溫度為200~240°C，主機轉速為250~350轉/分鐘；經過擠出抽條水冷切粒以後得到消光聚丙烯複合材料。
【文檔編號】C08L51/04GK103665540SQ201310539649
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月4日 優先權日:2013年11月4日
【發明者】黃興, 周小舟 申請人:惠州新大都合成材料科技有限公司