一种聚丙烯材料及其制备方法 【技术领域】
本发明属于高分子材料技术领域， 特别涉及到一种聚丙烯材料及其制备方法。背景技术 聚丙烯 (PP)， 英文名称为 Polypropylene， 是用途最为广泛的通用材料之一。根据 结构的不同可以将聚丙烯分为全同聚丙烯和无规聚丙烯， 一般常用的聚丙烯都是全同聚丙 烯。
聚丙烯由于其良好的性能， 已经被广泛应用于在各种领域， 例如， 聚丙烯具有高的 拉伸强度， 良好的热变形纬度、 尺寸稳定性及耐冲击强度， 另外， 聚丙烯的生产成本低廉， 易 于加工， 无毒， 且具有良好的热稳定性等性能。但是， 聚丙烯的密度较高， 刚性较差， 无法应 用在有些需要低密度高刚性的技术领域。如聚丙烯在汽车上的应用就受到了很大的限制。
随着科技的发展， 为扩大聚丙烯材料的应用范围， 开发出低密度、 高刚性、 耐划痕 的聚丙烯材料势在必行。
发明内容
本发明提出了一种聚丙烯材料及其制备方法， 该聚丙烯材料具有低密度、 高刚性 和良好的耐刮擦性能。
本发明提供了一种聚丙烯材料， 所述聚丙烯材料由 40 ～ 70wt ％聚丙烯、 0～ 15wt％的聚乙烯、 5 ～ 30wt％的增韧剂、 10 ～ 40wt％的填充剂、 0.2 ～ 2wt％的光热稳定剂、 0.1 ～ 5wt％的偶联剂、 0.5 ～ 5wt％的相容剂、 0.5 ～ 5wt％的耐刮擦剂和 0.1 ～ 5wt％的加 工助剂混合而成。
所述增韧剂为下列聚合物中的一种或多种 ：
乙烯 - 丙烯 - 辛烯三元共聚物、 乙烯 - 丙烯 - 丁二烯三元共聚物、 苯乙烯 - 丁二烯 共聚物、 氢化的乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物和丙烯 - 乙烯接枝共聚物。
所述填充剂为下列材料中的一种或多种 ：
纳米滑石粉、 纳米碳酸钙和中空玻璃微球。
所述光热稳定剂为下列材料中的一种或多种 ：
钛白粉、 紫外线吸收剂、 抗氧剂和防老剂。
所述偶联剂为下列材料中的一种或多种 ：
硅烷偶联剂、 铝酸脂偶联剂和钛酸酯偶联剂。
所述相容剂为马来酸酐。
所述耐刮擦剂为改性硅氧烷和 / 或改性聚硅氧烷。
所述加工助剂为下列材料中的一种或多种 ：
硬脂酸、 硬脂酸盐、 硅橡胶、 N， N′ - 乙撑双硬脂酸酰胺和 PE 蜡。
本发明提供了一种聚丙烯材料的制备方法， 包括如下步骤 ：
A： 将填充剂浸泡于偶联剂中， 保持 10 ～ 60 分钟 ；B： 将所述浸泡于偶联剂中的填充剂置于烘箱中， 对所述填充剂进行烘干处理， 所 述烘箱温度设置为 80 ～ 100℃ ；
C： 将聚丙烯颗粒、 聚乙烯颗粒、 增韧剂、 填充剂、 光热稳定剂、 相容剂、 耐刮擦剂、 加 工助剂按质量百分比进行称量， 并置于高速混合机中进行混合处理 ；
D： 将混合好的原料送入双螺杆挤出机中进行挤出处理， 并将经所述双螺杆挤出机 挤出后的材料进行造粒处理， 得到所述聚丙烯材料。
所述 C 步骤中， 在所述高速混合机中进行混合处理的处理温度为 60 ～ 100℃， 混合 处理时间为 5 ～ 20 分钟。
与现有技术相比， 本发明具有以下优点 ： 本发明提出的聚丙烯材料具有密度低、 强 度高和耐刮擦等性能， 适用于汽车等对重量要求高、 易被刮擦的应用上。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可 以根据这些附图获得其他的附图。
图 1 是本发明提供的一种聚丙烯材料的制备方法的流程示意图。具体实施方式
为了使本发明更加清楚明了， 以下结合说明书附图进行详细说明。
如图 1 所示， 为本发明提出的一种聚丙烯材料的制备方法的流程示意图， 该方法 包括如下步骤 ：
步骤 s101 ： 将填充剂浸泡于偶联剂中， 保持 10 ～ 60 分钟 ；
步骤 s102 ： 将浸泡于偶联剂中的填充剂置于烘箱中， 对填充剂进行烘干处理， 烘 箱温度设置为 80 ～ 100℃ ；
步骤 s103 ： 将聚丙烯颗粒、 聚乙烯颗粒、 增韧剂、 填充剂、 光热稳定剂、 相容剂、 耐 刮擦剂、 加工助剂按质量百分比进行称量， 并置于高速混合机中进行混合处理 ；
步骤 s104 ： 将混合好的原料送入双螺杆挤出机中进行挤出处理， 并将经双螺杆挤 出机挤出后的材料进行造粒处理， 得到聚丙烯材料。
在上述聚丙烯材料的制备方法中， 增韧剂为下列聚合物中的一种或多种 ： 乙 烯 - 丙烯 - 辛烯三元共聚物 (POE)、 乙烯 - 丙烯 - 丁二烯三元共聚物 (EPDM)、 苯乙烯 - 丁二 烯共聚物 (SBS)、 氢化的乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物 (SEBS) 和丙烯 - 乙烯接枝共聚物 ；
填充剂为下列材料中的一种或多种 ： 纳米滑石粉、 纳米碳酸钙和中空玻璃微球 ；
光热稳定剂为下列材料中的一种或多种 ： 钛白粉、 紫外线吸收剂、 抗氧剂和防老 剂；
偶联剂为下列材料中的一种或多种 ： 硅烷偶联剂、 铝酸脂偶联剂和钛酸酯偶联 剂；
相容剂为马来酸酐 ； 耐刮擦剂为改性硅氧烷和 / 或改性聚硅氧烷 ；
加工助剂为下列材料中的一种或多种 ： 硬脂酸、 硬脂酸盐、 硅橡胶、 N， N′ - 乙撑双硬脂酸酰胺和 PE 蜡。
通过使用本发明提出的聚丙烯材料的制备方法制备出的聚丙烯材料具有以下性 能： 密度低、 强度高和耐刮擦。 适合应用于汽车等对重量要求高、 易被刮擦的产品上， 应用范 围较广。
下面通过具体的实施例对本发明提出的聚丙烯材料进行详细说明， 具体的 ：
本发明实施例一提出了一种聚丙烯材料， 其中增韧剂为 POE ； 填充剂为中空玻璃 微球 ； 光热稳定剂为抗氧剂 1010 和防老剂 CPL ； 加工助剂为硬脂酸、 硅橡胶和 PE 蜡 ； 相容剂 为马来酸酐 ； 耐刮擦剂为改性硅氧烷。
本实施例中聚丙烯材料由 65wt ％聚丙烯、 5wt ％的聚乙烯、 12wt ％的 POE、 10wt ％ 的中空玻璃微球、 0.5wt％的抗氧剂 1010、 3wt％的硬脂酸、 0.5wt％的硅橡胶、 2wt％的马来 酸酐、 0.5wt％的改性硅氧烷、 0.5wt％的 CPL 和 1wt％的 PE 蜡混合而成。
本发明实施例二提出了一种聚丙烯材料， 其中增韧剂为 EPDM ； 填充剂为中空玻璃 微球和纳米碳酸钙 ； 光热稳定剂为抗氧剂 1010 和防老剂 CPL ； 加工助剂为硬脂酸、 硅橡胶和 PE 蜡 ； 相容剂为马来酸酐 ； 耐刮擦剂为改性硅氧烷。
本 实 施 例 中 聚 丙 烯 材 料 由 55wt ％ 聚 丙 烯、 10wt ％ 的 聚 乙 烯、 10wt ％ 的 EPDM、 10wt ％的中空玻璃微球、 7wt ％的纳米碳酸钙、 0.5wt ％的抗氧剂 1010、 1wt ％的硬脂酸、 0.5wt％的硅橡胶、 2wt％的马来酸酐、 2wt％的改性硅氧烷、 1wt％的 CPL 和 1wt％的 PE 蜡混 合而成。
本发明实施例三提出了一种聚丙烯材料， 其中增韧剂为 SBS ； 填充剂为中空玻璃 微球和纳米滑石粉 ； 光热稳定剂为抗氧剂 1010 和防老剂 CPL ； 加工助剂为硬脂酸、 硅橡胶和 PE 蜡 ； 相容剂为马来酸酐 ； 耐刮擦剂为改性硅氧烷。
本实施例中聚丙烯材料由 50wt ％聚丙烯材料、 8wt ％的聚乙烯、 10wt ％的 SBS、 15wt ％的中空玻璃微球、 10wt ％的纳米滑石粉、 0.5wt ％的抗氧剂 1010、 1wt ％的硬脂酸、 0.5wt％的硅橡胶、 2wt％的马来酸酐、 1wt％的改性硅氧烷、 1wt％的 CPL 和 1wt％的 PE 蜡混 合而成。
本发明实施例四提出了一种聚丙烯材料， 其中增韧剂为 EPDM ； 填充剂为中空玻璃 微球 ； 光热稳定剂为抗氧剂 1010 和防老剂 CPL ； 加工助剂为硬脂酸、 硅橡胶和 PE 蜡 ； 相容剂 为马来酸酐 ； 耐刮擦剂为改性聚硅氧烷。
本实施例中聚丙烯材料由 55wt ％聚丙烯、 18wt ％的 EPDM、 20wt ％的中空玻璃微 球、 0.5wt％的抗氧剂 1010、 1wt％的硬脂酸、 0.5wt％的硅橡胶、 1wt％的马来酸酐、 2wt％的 改性聚硅氧烷、 1wt％的 CPL 和 1wt％的 PE 蜡混合而成。
本发明提出的聚丙烯材料具有以下性能 ： 密度低、 强度高和耐刮擦等性能， 适用于 汽车等对重量要求高、 易被刮擦的应用上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。