《一种高焊接强度聚丙烯复合材料及其制备方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种高焊接强度聚丙烯复合材料及其制备方法.pdf(12页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103172930 A (43)申请公布日 2013.06.26 CN 103172930 A *CN103172930A* (21)申请号 201110434975.1 (22)申请日 2011.12.22 C08L 23/12(2006.01) C08L 23/14(2006.01) C08L 51/00(2006.01) C08K 3/34(2006.01) B29C 47/92(2006.01) (71)申请人 上海普利特复合材料股份有限公司 地址 201707 上海市虹口区四平路421弄20 号 2 楼 (72)发明人 张锴 张鹰 张祥福 周文 (74)专利。
2、代理机构 上海新天专利代理有限公司 31213 代理人 王敏杰 (54) 发明名称 一种高焊接强度聚丙烯复合材料及其制备方 法 (57) 摘要 本发明公开了一种高焊接强度的聚丙烯复合 材料及其制备方法, 其中聚丙烯复合材料由以下 原料按重量百分比组成 : 聚丙烯, 接枝聚烯烃和 弹性体增韧剂。 在不影响材料性能和注塑工艺、 也 无需改变焊接工艺的前提下, 获得更适用于超声 波或摩擦振动焊接工艺、 焊接强度更高的聚丙烯 复合材料。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 10 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书10页 (10)申请公。
3、布号 CN 103172930 A CN 103172930 A *CN103172930A* 1/1 页 2 1. 一种高焊接强度聚丙烯复合材料, 其特征在于, 组分包括 : 丙烯均聚物和 / 或共聚物, 接枝聚烯烃 0.56wt%, 弹性体增韧剂 020wt% ; 其中, 所述接枝聚烯烃的接枝基团包括自酸酐、 硅烷、 羧酸、 酰胺中的一种或多种 ; 所述 丙烯共聚物中其它共聚单体摩尔比为 410%。 2. 根据权利要求 1 所述的高焊接强度聚丙烯复合材料, 其特征在于, 所述丙烯均聚物 和 / 或共聚物在 230以及 2.16kg 负荷条件下的熔融流动指数为 0.560g/10min。 3。
4、. 根据权利要求 1 所述的高焊接强度聚丙烯复合材料, 其特征在于, 所述接枝聚烯烃 的接枝率为 0.51%。 4.根据权利要求1或3所述的高焊接强度聚丙烯复合材料, 其特征在于, 所述接枝聚烯 烃在 230以及 2.16kg 负荷条件下的熔融流动指数为 1050g/10min。 5. 根据权利要求 1 所述的高焊接强度聚丙烯复合材料, 其特征在于, 组分还包括 : 无机填料 1030%。 6. 根据权利要求 5 所述的高焊接强度聚丙烯复合材料, 其特征在于, 所述无机填料粒 径为 120m。 7. 根据权利要求 1 所述的高焊接强度聚丙烯复合材料, 其特征在于, 组分还包括 : 抗氧化剂 0。
5、20wt%。 8. 根据权利要求 7 所述的高焊接强度聚丙烯复合材料, 其特征在于, 所述氧化剂包括 主抗氧剂和辅助抗氧, 所述主抗氧剂包括剂受阻酚类抗氧化剂和硫酯类抗氧化剂中的任意 一种 ; 所述辅助抗氧剂包括亚磷酸盐和亚磷酸酯类抗氧化剂中的任意一种。 9. 一种制备如权利要求 1 所述的高焊接强度聚丙烯复合材料的方法, 步骤包括 : 步骤 1, 称取聚丙烯复合材料组分, 所述聚丙烯复合材料组分包括 丙烯均聚物和 / 或共聚物, 接枝聚烯烃 0.56wt% 弹性体增韧剂 020wt% ; 其中, 所述接枝聚烯烃的接枝基团包括酸酐、 硅烷、 羧酸、 酰胺中的一种或多种 ; 所述聚丙烯共聚物中其。
6、它共聚单体摩尔比为 410% ; 步骤 2, 将称取的各组分共混挤出。 10. 根据权利要求 9 所述的方法, 其特征在于, 所述共混挤出在双螺杆挤出机中进行, 双螺杆挤出机转速为100-1000转/分 ; 螺筒内温度为 : 一区190-200、 二区190-210、 三 区 190-210、 四区 190-210、 机头 190-220。 权 利 要 求 书 CN 103172930 A 2 1/10 页 3 一种高焊接强度聚丙烯复合材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种聚丙烯复合材料, 尤其涉及一种具有高焊接强度的聚丙烯复合物 及其制备方法。 背景技术 0002 聚丙烯 (p。
7、olypropylene, PP) 是一种通用高分子材料, 由于脆性较大, 因此商业上 一般加入部分其它共聚单体进行共聚改性, 因此市售聚丙烯具有更好的抗冲击强度。 0003 汽车工业的发展离不开汽车塑料化的进程, 近年来, 随着汽车工业的迅猛发展和 新能源汽车产业的战略性布局, 越来越多的高性能高分子复合材料在汽车内外饰件中得到 越来越广泛的应用。 其中以聚丙烯为基体的复合材料由于其低廉的价格、 优良的综合性能、 出色的加工可塑性等特点, 逐渐成为汽车用塑料的主力军, 并开始出现在车用材料领域逐 步取代其它昂贵的工程塑料的发展趋势。PP 用于汽车工业具有较强的竞争力, 但因其模量 和耐热性较。
8、低, 冲击强度较差, 因此不能直接用作汽车配件, 轿车中使用的均为改性 PP 产 品, 其耐热性可由 80提高到 145 150, 并能承受高温 7501000h 后不老化, 不龟裂。 据报道, 日本丰田公司推出的新一代具有高取向结晶性的聚丙烯 HEHCPP 产品, 可以作为汽 车仪表板、 保险杠, 比以 TPO 为原料生产的同类产品成本降低 30%, 因此改性 PP 用作汽车配 件具有十分广阔的开发前景。 0004 随着汽车设计理念的发展, 安全美观实用环保成为当前的主要发展趋势, 大量零 部件总成安装时直接采用塑料焊接方式, 大大减少金属连接件的使用, 使车用塑料的可回 收性提高, 零件重。
9、量也随之减轻。 塑料焊接是采用超声波、 振动磨擦、 高频电流等方式, 使塑 料件接触面的分子快速融合在一起的加热连接方法, 即使焊接区试样表面温度升高熔化, 挤出形成一定厚度的熔化层, 焊接后在一定时间内保持压力, 直到熔化层冷却凝固成为可 靠接头的方法。 0005 原则上来说, 包括聚丙烯在内的所有热塑性塑料都可以采用上述几种方式进行焊 接, 但在有些特殊的零部件上, 如侧门板、 无缝仪表板、 安全气囊盖板等需要在特定情况下 承受巨大冲击力的安全部件上, 常规聚丙烯材料焊接后的连接强度很可能无法承受巨大的 撕裂力而导致脱焊, 从而产生出高速飞溅的硬质碎片对人员造成伤害, 尤其是在高低温或 其。
10、它恶劣的环境条件下更加危险。 0006 因此, 在塑料焊接应用越来越广泛的前提下, 急需开发出一种聚丙烯复合材料, 其 焊接强度明显高于常规聚丙烯材料, 用于生产上述部件以满足安全要求, 同时不能影响材 料的原有机械性能和加工性能, 更不能引入其它不相容或难相容的异类组分。 0007 据统计, 2010 年中国汽车产销量已经位居全球第一, 中国汽车制造业对工程塑料 需求量增长迅速, 但目前中国工程塑料自给率很低。因此, 研究可用于工程塑料的 PP 对中 国汽车产业的发展具有重要的意义。 发明内容 说 明 书 CN 103172930 A 3 2/10 页 4 0008 针对现有技术聚丙烯材料焊。
11、接后的连接强度很可能无法承受巨大的撕裂力而导 致脱焊的问题, 本发明提供了一种具有高焊接强度的聚丙烯复合材料、 及其制备方法, 以满 足注塑零部件进行超声波或摩擦振动焊接的要求。 0009 本发明的第一个目的是提供一种高焊接强度聚丙烯复合材料, 组分包括 : 丙烯均聚物和 / 或共聚物, 接枝聚烯烃 0.56wt%, 弹性体增韧剂 020wt%。 0010 其中, 所述接枝聚烯烃包括接枝聚乙烯、 接枝聚丙烯、 接枝聚苯乙烯、 接枝 ABS、 接 枝 POE 中的任意一种, 所述接枝聚烯烃主链也可以是上述烯烃的共聚物 ; 接枝基团包括酸 酐、 硅烷、 羧酸、 酰胺中的一种或多种, 如马来酸酐、 。
12、硅烷、 丙烯酸、 聚丙烯酰胺等。 0011 优选地, 所述接枝聚烯烃熔融流动指数 (230和 2.16kg 负荷条件下)为 1050g/10min, 接枝率优选为 0.5-1.0%。 0012 其中, 所述丙烯共聚物可以是接枝共聚物、 前段共聚物、 无规共聚物等, 丙烯外的 其它共聚单体摩尔比为 410%, 即丙烯共聚物链中丙烯单体单元数量含量为 90%96%, 其它 工具单体单元数量含量为 410%。所述其它工具单体如乙烯、 苯乙烯、 丁烯等。 0013 其中, 所述丙烯均聚物可以是无规聚丙烯或等规聚丙烯。 0014 优选地, 所述丙烯均聚物和 / 或共聚物熔融流动指数 (230和 2.16。
13、kg 负荷条件 下) 为 0.560g/10min。并且, 所述丙烯均聚物和 / 或共聚物在所述复合材料中的重量百分 比优选为 4389wt% 其中, 所述弹性体增韧剂可以是任意合适的聚烯烃弹性体, 包括但不限于聚丁二烯橡 胶、 乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、 乙烯-辛烯共聚物(POE)等中的一种或两种以上的组合 物。 0015 优 选 地, 弹 性 体 增 韧 剂 熔 融 流 动 指 数 (230 和 2.16kg 负 荷 条 件 下)为 0.550g/10min。 0016 本发明上述的高焊接强度聚丙烯复合材料, 组分还可以包括 : 无机填料 1030%。 0017 其中, 所述无机填。
14、料包括滑石粉、 碳酸钙、 硫酸钡中的任意一种。 0018 优选地, 所述无机填料粒径为 120m ; 更优选地, 所述无机填料粒径为 110m。 0019 本发明上述的高焊接强度聚丙烯复合材料, 组分还可以包括 : 抗氧化剂 0.12wt%。 0020 其中, 所述抗氧化剂可以是主抗氧剂于辅助抗氧剂组成的体系, 所述主抗氧剂如 受阻酚类抗氧化剂和硫酯类抗氧化剂 (硫代酯类抗氧化剂) ; 所述辅助抗氧剂如亚磷酸类抗 氧剂, 主要包括亚磷酸盐和 / 或亚磷酸酯。 0021 本发明上述的高焊接强度聚丙烯复合材料, 各组分之和不足 100% 的部分, 为本领 域常用的其它添加剂, 如着色剂、 成核剂、。
15、 发泡剂、 表面活性剂、 增塑剂、 偶联剂、 阻燃剂、 光 稳定剂、 加工助剂、 抗静电助剂、 抗微生物助剂、 润滑剂中的一种或以上的组合物。优选地, 其它添加剂的用量不超过 5wt%。 0022 本发明的第二个目的是提供上述高焊接强度聚丙烯复合材料的制备方法, 步骤包 括 : 说 明 书 CN 103172930 A 4 3/10 页 5 步骤 1, 称取聚丙烯复合材料组分, 所述聚丙烯复合材料组分包括 丙烯均聚物和 / 或共聚物, 接枝聚烯烃 0.56wt% 弹性体增韧剂 020wt% ; 步骤 2, 将称取的各组分共混挤出。 0023 所述共混挤出在双螺杆挤出机中进行, 双螺杆挤出机转速。
16、为 100-1000 转 / 分 ; 螺筒内温度为 : 一区 190-200、 二区 190-210、 三区 190-210、 四区 190-210、 机头 190-220。 0024 其中, 所述接枝聚烯烃包括接枝聚乙烯、 接枝聚丙烯、 接枝聚苯乙烯、 接枝 ABS、 接 枝 POE 中的任意一种, 所述接枝聚烯烃主链也可以是上述烯烃的共聚物 ; 接枝基团包括酸 酐、 硅烷、 羧酸、 酰胺中的一种或多种, 如马来酸酐、 硅烷、 丙烯酸、 聚丙烯酰胺等。 0025 优选地, 所述接枝聚烯烃熔融流动指数 (230和 2.16kg 负荷条件下)为 1050g/10min, 接枝率优选为 0.5-1。
17、.0%。 0026 其中, 所述丙烯共聚物可以是接枝共聚物、 前段共聚物、 无规共聚物等, 丙烯外的 其它共聚单体摩尔比为 410%, 即丙烯共聚物链中丙烯单体单元数量含量为 90%96%, 其它 工具单体单元数量含量为 410%。所述其它工具单体如乙烯、 苯乙烯、 丁烯等。 0027 其中, 所述丙烯均聚物可以是无规聚丙烯或等规聚丙烯。 0028 优选地, 所述丙烯均聚物和 / 或共聚物熔融流动指数 (230和 2.16kg 负荷条件 下) 为 0.560g/10min。并且, 所述丙烯均聚物和 / 或共聚物在所述复合材料中的重量百分 比优选为 4389wt% 其中, 所述弹性体增韧剂可以是。
18、任意合适的聚烯烃弹性体, 包括但不限于聚丁二烯橡 胶、 乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、 乙烯-辛烯共聚物(POE)等中的一种或两种以上的组合 物。 0029 优 选 地, 弹 性 体 增 韧 剂 熔 融 流 动 指 数 (230 和 2.16kg 负 荷 条 件 下)为 0.550g/10min。 0030 本发明上述的高焊接强度聚丙烯复合材料组分中还可以包括 : 无机填料 1030%。 0031 其中, 所述无机填料包括滑石粉、 碳酸钙、 硫酸钡中的任意一种。 0032 优选地, 所述无机填料粒径为 120m ; 更优选地, 所述无机填料粒径为 110m。 0033 本发明上述的高焊接强。
19、度聚丙烯复合材料组分中还可以包括 : 抗氧化剂 0.12wt%。 0034 其中, 所述抗氧化剂可以是主抗氧剂于辅助抗氧剂组成的体系, 所述主抗氧剂如 受阻酚类抗氧化剂和硫酯类抗氧化剂 ; 所述辅助抗氧剂如亚磷酸类抗氧剂, 主要包括亚磷 酸盐和 / 或亚磷酸酯。 0035 本发明上述的高焊接强度聚丙烯复合材料组分中, 各组分之和不足 100% 的部分, 为本领域常用的其它添加剂, 如着色剂、 成核剂、 发泡剂、 表面活性剂、 增塑剂、 偶联剂、 阻 燃剂、 光稳定剂、 加工助剂、 抗静电助剂、 抗微生物助剂、 润滑剂中的一种或以上的组合物。 优选地, 其它添加剂的用量不超过 5wt%。 003。
20、6 通过上述设计, 本发明提供的聚丙烯复合材料明显提高了零部件焊接处的抗冲击 说 明 书 CN 103172930 A 5 4/10 页 6 和抗撕裂能力, 大大提高了汽车用塑料零部件在承受巨大冲击时的安全系数。同时本发明 高焊接强度聚丙烯复合材料, 不引入任何与聚丙烯不相容的或难相容的组分, 在提高焊接 强度的同时, 其它物理机械性能和加工性能不受明显影响。 具体实施方式 0037 本发明提供了一种高焊接强度的聚丙烯复合材料, 组分包括 : 丙烯均聚物和 / 或共聚物, 接枝聚烯烃 0.56wt%, 弹性体增韧剂 020wt%。 0038 还还可以包括 : 无机填料 1030% ; 和 / 。
21、或 抗氧化剂 0.12wt%。 0039 或者还加入本领域常用的其它添加剂, 其它添加剂在所述复合材料中的重量百分 比优选为 05wt%, 其中, 所述接枝聚烯烃包括接枝聚乙烯、 接枝聚丙烯、 接枝聚苯乙烯、 接枝 ABS、 接枝 POE 中的任意一种, 所述接枝聚烯烃主链也可以是上述烯烃的共聚物 ; 接枝基团包括酸酐、 硅烷、 羧酸、 酰胺中的一种或多种, 如马来酸酐、 硅烷、 丙烯酸、 聚丙烯酰胺等。 0040 优选地, 所述接枝聚烯烃熔融流动指数 (230和 2.16kg 负荷条件下)为 1050g/10min, 接枝率优选为 0.5-1.0%。 0041 其中, 所述丙烯共聚物可以是接。
22、枝共聚物、 前段共聚物、 无规共聚物等, 丙烯外的 其它共聚单体摩尔比为 410%, 即丙烯共聚物链中丙烯单体单元数量含量为 90%96%, 其它 工具单体单元数量含量为 410%。所述其它工具单体如乙烯、 苯乙烯、 丁烯等。 0042 其中, 所述丙烯均聚物可以是无规聚丙烯或等规聚丙烯。 0043 优选地, 所述丙烯均聚物和 / 或共聚物熔融流动指数 (230和 2.16kg 负荷条件 下) 为 0.560g/10min。并且, 所述丙烯均聚物和 / 或共聚物在所述复合材料中的重量百分 比优选为 4389wt% 其中, 所述弹性体增韧剂可以是任意合适的聚烯烃弹性体, 包括但不限于聚丁二烯橡 。
23、胶、 乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、 乙烯-辛烯共聚物(POE)等中的一种或两种以上的组合 物。 0044 优 选 地, 弹 性 体 增 韧 剂 熔 融 流 动 指 数 (230 和 2.16kg 负 荷 条 件 下)为 0.550g/10min。 0045 其中, 所述无机填料包括滑石粉、 碳酸钙、 硫酸钡中的任意一种。 0046 优选地, 所述无机填料粒径为 120m ; 更优选地, 所述无机填料粒径为 110m。 0047 其中, 所述抗氧化剂可以是主抗氧剂于辅助抗氧剂组成的体系, 所述主抗氧剂如 受阻酚类抗氧化剂和硫酯类抗氧化剂 (硫代酯类抗氧化剂) ; 所述辅助抗氧剂如亚磷酸类抗。
24、 氧剂, 主要包括亚磷酸盐和 / 或亚磷酸酯。 0048 所述受阻酚类抗氧化剂如 2,6- 二叔丁基 -4- 甲基苯酚、 双 (3,5- 二叔丁基 -4- 羟 基苯基 ) 硫醚、 四 甲基 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯、 3,5- 二叔丁 基 -4- 羟基苯基丙酸十八碳醇酯、 N,N - 六亚甲基双 (3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯丙酰胺) 、 说 明 书 CN 103172930 A 6 5/10 页 7 1,3,5- 三 (3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苄基 )-1,3,5- 三嗪 -2,4,61H,3H,5H 三酮等。 0049 所述硫酯类抗氧化剂。
25、主要是硫代丙酸酯类, 如硫代二丙酸二硬脂醇酯、 硫代二丙 酸二月桂酯、 硫代二丙酸双十四酯、 硫代二丙酸双十三酯等。 0050 所述亚磷酸类抗氧化剂如亚磷酸三辛酯、 亚磷酸三癸酯、 亚磷酸三 (十二碳醇) 酯 和亚磷酸三 ( 十六碳醇 ) 酯、 亚磷酸三 (2,4- 二叔丁基苯基 ) 酯、 双 2- 甲基 -4,6- 二 (1,1 - 二甲基乙基 ) 苯酚 磷酸乙基酯、 四 (2,4- 二叔丁基八烷氧基 -4,4- 联苯基 ) 磷酸 酯、 双 (2,4- 二叔丁基苯基 ) 季戊四醇二亚磷酸酯、 二 (2,4- 二对异丙基苯基 ) 季戌四醇双 亚磷酸酯、 (2,4,6- 三叔丁基苯基 -2 丁基。
26、 -2- 乙基 )1,3- 丙二醇亚磷酸酯、 2,2 - 亚乙 基双 (4,6- 二叔丁基苯基 ) 氟代亚磷酸酯、 四 (2,4- 二叔丁基苯基 -4,4 - 联苯基 ) 双磷酸 酯、 螺乙二醇二 2,2 - 亚甲基双 (4,6 二叔丁基苯基 ) 亚磷酸酯等、 双十八烷基季戊四醇双 亚磷酸酯。 0051 所述其它添加剂如着色剂、 成核剂、 发泡剂、 表面活性剂、 增塑剂、 偶联剂、 阻燃 剂、 光稳定剂、 加工助剂、 抗静电助剂、 抗微生物助剂、 润滑剂中的一种或以上的组合物。 0052 本发明还提供了一种上述高焊接强度聚丙烯复合材料的制备方法, 按照重量比称 取各组分, 混合后送入杆挤出机,。
27、 共挤出造粒。挤出机优选为双螺杆挤出机, 其中螺筒内温 度为 : 一区 190-200, 二区 190-210, 三区 190-210, 四区 190-210, 机头 190-220, 双螺杆挤出机转速为 100-1000 转 / 分。 0053 下面通过具体实施了对本发明玻璃纤维增强尼龙复合材料及其制备方法进行详 细的介绍和描述, 以使更好地理解本发明, 但是应当理解的是, 下述实施例并不限制本发明 范围。 0054 实施例 1 聚丙烯 84g 滑石粉 10g 马来酸酐接枝聚丙烯 0.5g POT 弹性体增韧剂 5g 四 甲基 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯 。
28、0.1g 亚磷酸三 (2,4- 二叔丁基苯基 ) 酯 0.1g 硫代二丙酸二硬脂醇酯 0.3g 按重量百分比称起各种原材料, 在高速混合器中干混 5 分钟之后 ; 将混合好的原料置 于双螺杆机中, 经熔融挤出, 造粒。 其中螺筒内温度为 : 一区200, 二区210, 三区210, 四区 210, 机头 220, 双螺杆挤出机转速为 400 转 / 分。 0055 实施例 2 聚丙烯 82.5g 滑石粉 10g 马来酸酐接枝聚丙烯 2g POT 弹性体增韧剂 5g 四 甲基 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯 0.1g 亚磷酸三 (2,4- 二叔丁基苯基 ) 酯 0。
29、.1g 硫代二丙酸二硬脂醇酯 0.3g 说 明 书 CN 103172930 A 7 6/10 页 8 按重量百分比称起各种原材料, 在高速混合器中干混 5 分钟之后 ; 将混合好的原料置 于双螺杆机中, 经熔融挤出, 造粒。 其中螺筒内温度为 : 一区200, 二区210, 三区210, 四区 210, 机头 220, 双螺杆挤出机转速为 400 转 / 分。 0056 实施例 3 聚丙烯 68.5g 滑石粉 20g 马来酸酐接枝聚丙烯 1g POT 弹性体增韧剂 10g 四 甲基 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯 0.1g 亚磷酸三 (2,4- 二叔丁基苯基 。
30、) 酯 0.1g 硫代二丙酸二硬脂醇酯 0.3g 按重量百分比称起各种原材料, 在高速混合器中干混 5 分钟之后 ; 将混合好的原料置 于双螺杆机中, 经熔融挤出, 造粒。 其中螺筒内温度为 : 一区200, 二区210, 三区210, 四区 210, 机头 220, 双螺杆挤出机转速为 400 转 / 分。 0057 实施例 4 聚丙烯 65.5g 滑石粉 20g 马来酸酐接枝聚丙烯 4g POT 弹性体增韧剂 10g 四 甲基 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯 0.1g 亚磷酸三 (2,4- 二叔丁基苯基 ) 酯 0.1g 硫代二丙酸二硬脂醇酯 0.3g 按重。
31、量百分比称起各种原材料, 在高速混合器中干混 5 分钟之后 ; 将混合好的原料置 于双螺杆机中, 经熔融挤出, 造粒。 其中螺筒内温度为 : 一区200, 二区210, 三区210, 四区 210, 机头 220, 双螺杆挤出机转速为 400 转 / 分。 0058 实施例 5 聚丙烯 48g 滑石粉 30g 马来酸酐接枝聚丙烯 1.5g POT 弹性体增韧剂 20g 四 甲基 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯 0.1g 亚磷酸三 (2,4- 二叔丁基苯基 ) 酯 0.1g 硫代二丙酸二硬脂醇酯 0.3g 按重量百分比称起各种原材料, 在高速混合器中干混 5 分钟。
32、之后 ; 将混合好的原料置 于双螺杆机中, 经熔融挤出, 造粒。 其中螺筒内温度为 : 一区200, 二区210, 三区210, 四区 210, 机头 220, 双螺杆挤出机转速为 400 转 / 分。 0059 实施例 6 聚丙烯 43.5g 滑石粉 30g 说 明 书 CN 103172930 A 8 7/10 页 9 马来酸酐接枝聚丙烯 6g POT 弹性体增韧剂 20g 四 甲基 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯 0.1g 亚磷酸三 (2,4- 二叔丁基苯基 ) 酯 0.1g 硫代二丙酸二硬脂醇酯 0.3g 按重量百分比称起各种原材料, 在高速混合器中干混。
33、 5 分钟之后 ; 将混合好的原料置 于双螺杆机中, 经熔融挤出, 造粒。 其中螺筒内温度为 : 一区200, 二区210, 三区210, 四区 210, 机头 220, 双螺杆挤出机转速为 400 转 / 分。 0060 将上述实施例 16 中制备的复合材料样品分别进行性能测试, 性能检测结果见表 1。 0061 表 1, 本发明上述实施例 16 制备的复合材料性能测试结果 实施例123456 焊接强度 ( 级 )565666 密度 (g/cm3)0.963 0.962 1.044 1.042 1.110 1.114 熔融指数 (g/10min)19.318.918.117.814.114.。
34、0 拉伸强度 (MPa)21.822.018.919.017.817.9 弯曲模量 (MPa)145014681769178216851703 23缺口冲击强度 (kJ/m2)8.78.511.911.731.630.5 -30缺口冲击强度 (kJ/m2)2.52.73.13.24.95.1 下面以不加接枝聚烯烃的聚丙烯复合材料进行对比。 0062 对比例 1 聚丙烯 84.5g 滑石粉 10g 马来酸酐接枝聚丙烯 0.5g POT 弹性体增韧剂 5g 四 甲基 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯 0.1g 亚磷酸三 (2,4- 二叔丁基苯基 ) 酯 0.1g 硫代。
35、二丙酸二硬脂醇酯 0.3g 按重量百分比称起各种原材料, 在高速混合器中干混 5 分钟之后 ; 将混合好的原料置 于双螺杆机中, 经熔融挤出, 造粒。 其中螺筒内温度为 : 一区200, 二区210, 三区210, 四区 210, 机头 220, 双螺杆挤出机转速为 400 转 / 分。 0063 对比例 2 聚丙烯 69.5g 滑石粉 20g POT 弹性体增韧剂 10g 四 甲基 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯 0.1g 亚磷酸三 (2,4- 二叔丁基苯基 ) 酯 0.1g 硫代二丙酸二硬脂醇酯 0.3g 按重量百分比称起各种原材料, 在高速混合器中干混 5。
36、 分钟之后 ; 将混合好的原料置 于双螺杆机中, 经熔融挤出, 造粒。 其中螺筒内温度为 : 一区200, 二区210, 三区210, 四区 210, 机头 220, 双螺杆挤出机转速为 400 转 / 分。 说 明 书 CN 103172930 A 9 8/10 页 10 0064 对比例 3 聚丙烯 49.5g 滑石粉 30g POT 弹性体增韧剂 20g 四 甲基 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯 0.1g 亚磷酸三 (2,4- 二叔丁基苯基 ) 酯 0.1g 硫代二丙酸二硬脂醇酯 0.3g 按重量百分比称起各种原材料, 在高速混合器中干混 5 分钟之后 ;。
37、 将混合好的原料置 于双螺杆机中, 经熔融挤出, 造粒。 其中螺筒内温度为 : 一区200, 二区210, 三区210, 四区 210, 机头 220, 双螺杆挤出机转速为 400 转 / 分。 0065 将上述对比例 13 中制备的复合材料样品分别进行性能测试, 性能检测结果见表 2。 0066 下面以不加接枝聚烯烃和弹性体增韧剂的聚丙烯复合材料进行对比。 0067 对比例 4 聚丙烯 89.5g 滑石粉 10g 四 甲基 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯 0.1g 亚磷酸三 (2,4- 二叔丁基苯基 ) 酯 0.1g 硫代二丙酸二硬脂醇酯 0.3g 按重量百分。
38、比称起各种原材料, 在高速混合器中干混 5 分钟之后 ; 将混合好的原料置 于双螺杆机中, 经熔融挤出, 造粒。 其中螺筒内温度为 : 一区200, 二区210, 三区210, 四区 210, 机头 220, 双螺杆挤出机转速为 400 转 / 分。 0068 对比例 5 聚丙烯 79.5g 滑石粉 20g 四 甲基 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯 0.1g 亚磷酸三 (2,4- 二叔丁基苯基 ) 酯 0.1g 硫代二丙酸二硬脂醇酯 0.3g 按重量百分比称起各种原材料, 在高速混合器中干混 5 分钟之后 ; 将混合好的原料置 于双螺杆机中, 经熔融挤出, 造粒。
39、。 其中螺筒内温度为 : 一区200, 二区210, 三区210, 四区 210, 机头 220, 双螺杆挤出机转速为 400 转 / 分。 0069 对比例 6 聚丙烯 69.5g 滑石粉 30g 四 甲基 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯 0.1g 亚磷酸三 (2,4- 二叔丁基苯基 ) 酯 0.1g 硫代二丙酸二硬脂醇酯 0.3g 按重量百分比称起各种原材料, 在高速混合器中干混 5 分钟之后 ; 将混合好的原料置 于双螺杆机中, 经熔融挤出, 造粒。 其中螺筒内温度为 : 一区200, 二区210, 三区210, 说 明 书 CN 103172930 A 。
40、10 9/10 页 11 四区 210, 机头 220, 双螺杆挤出机转速为 400 转 / 分。 0070 将上述实施例 13 中制备的复合材料样品分别进行性能测试, 性能检测结果见表 2。 0071 表 2, 对比例 16 制备的聚丙烯复合材料性能测试结果 对比例123456 焊接强度 ( 级 )2.52.5321.51 密度 (g/cm3)0.961 1.040 1.108 0.966 1.045 1.112 熔融指数 (g/10min)19.118.214.521.523.420.6 拉伸强度 (MPa)21.218.217.023.420.919.3 弯曲模量 (MPa)142217。
41、111644167819802245 23缺口冲击强度 (kJ/m2)8.912.132.75.23.52.8 -30缺口冲击强度 (kJ/m2)2.32.94.51.91.51.4 表 1 和表 2 中 : 样品密度测试按 ISO1183A 标准进行 ; 样品熔体流动速率测试按 ISO1133 标准 (230和 2.16kg 负荷条件) 进行 ; 样品拉伸性能测试按 ISO527-2 标准进行, 试样尺寸为 170104mm, 拉伸速度为 50mm/min ; 弯曲性能测试按ISO178标准进行, 试样尺寸为80104mm, 跨距64mm, 弯曲速度2mm/ min ; 简支梁冲击性能测试按。
42、 ISO179 标准进行, 试样尺寸为 80104mm, 缺口深度为试样 厚度的三分之一。 0072 材料的焊接强度采用主观评价方式, 由 3 到 5 名实验人员将完成焊接后的两部分 注塑件从焊缝处破坏并撕开, 并根据破坏难易程度对焊接强度进行打分, 分值从1级到6级 不等, 取所有实验人员给出的平均分数进行评价, 分值越高表明焊接强度越高, 焊接件抗撕 裂破坏能力越强, 无法撕开则标注为 6 级。 0073 从对比例 16 中可以看出, 随着滑石粉等无机矿物的含量的增加, 虽然增加了弯曲模 量, 但是抗冲击强度和焊接强度均逐渐下降, 加入 POE 等弹性体增韧剂后, 抗冲击强度和焊 接强度均。
43、有增加, 但是增加效果非常有限, 而且流动性 (加工性能功能) 受到明显的影响。 0074 对比本发明实施例 16 中加入了接枝聚烯烃的聚丙烯复合材料的性能, 可以看 出, 焊接强度均大幅度提升。对比实施例 12 和对比例 1、 实施例 34 和实施例 2、 实施例 56 和对比例 3, 可以看出, 加入了接枝聚烯烃后, 流动性能有了改善, 并且部分机械性能还 有一定程度的提高。 0075 上述实施例中所说聚丙烯可以是丙烯均聚物或丙烯与少量共聚单体 (摩尔百分比 410%) 得到的共聚物。 0076 下面是采用丙烯酸接枝聚丙烯、 硅烷接枝聚乙烯与聚丁二烯橡胶、 乙烯-丙烯-二 烯橡胶作为添加剂制备聚丙烯复合材料实施例。 0077 实施例 7 聚丙烯 43.5g 滑石粉 30g 丙烯酸接枝聚丙烯 6g 说 明 书 CN 103172930 A 11 10/10 页 12 乙烯 - 丙烯 - 二烯橡胶 20g 四 甲基 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯 0.1g 亚磷酸三 (2,4- 二叔丁基苯基 ) 酯 0.1g 硫代二丙酸二硬脂醇酯 0.3g 按重量百分比称起各种原材料, 在高速混合器中干混 5 分钟之后 ; 将混合好的原料置 于双螺杆。