本发明涉及PP发泡材料技术领域,具体是一种PP改性发泡增强材料。
背景技术:
泡沫塑料具有质轻、隔热、隔音、缓冲、比强度高等优点。因此在包装、工业、农业、交通运输、军事工业、航天工业及日用品等领域得到广泛应用。我国自20世纪90年代以来泡沫塑料的发展也十分迅速,主要品种有聚氨西言聚氨酯(PU)软、硬质泡沫塑料,聚苯乙烯(PS)和聚烯烃发泡材料。然而PU在发泡过程中会产生对人体有害的异氰酸酯残留物,同时无法回收利用;而发泡PS制品废弃物不腐烂、难回收,造成″白色污染”,1991年欧洲共同体制定了强制性的“包装规则”,将发泡PS列入“避免使用”范围。联合国环保组织已决定到2005年全世界范围内停止生产和使用发泡PS。此时人们采用性能优异、使于回收利用的发泡聚丙烯(PP)在很多领域来取代其他泡沫材料。
聚丙烯是一种结晶聚合物,其发泡只能在结晶熔点附近进行,超过熔点熔体粘度迅速下降。通用聚丙烯树脂的熔体强度很低,发泡成型非常因难。聚丙烯发泡技术的研究、开发和推广应用,已成为各国关注的焦点。
目前汽车门板模块、仪表台模块多是以改性聚丙烯塑料为原料,材料常见的注塑成型工艺制备而成。这种普通的原料以PP和填充物为主,注塑成型后使得制品质地紧密、密度高、重量大,增加了产品的用料与成本,不利于当前汽车轻量化设计理念,而且制品表面容易出现蠕变、缩痕等缺陷,严重影响了制品的外观与品质。同时由于这种质地紧密的制品不能很好的隔热与隔音,使得在制品上需要另附一层隔热隔音材料,增加成本,工艺复杂。因而发泡PP材料则可以很好的解决这些问题。
目前市场上现有的PP发泡材料虽然具有低密度,但是并没有良好的物理力学性能,不能用作结构性材料。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种PP改性发泡增强材料,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种PP改性发泡增强材料,包括改性PP颗粒和发泡母粒,其中改性PP颗粒的质量份数为:PP基材:50~60、无机矿物填充剂:30、增韧剂:5~16、短玻纤:3~5、抗氧剂1010:0.2、表面活性剂:0.2;发泡母粒的质量份数为:EVA:44~60、滑石粉:20~30、发泡剂:10~20、助发泡剂:2~5、交联剂:0.5、助交联剂:0.2、抗氧剂1010:0.3。
作为本发明进一步的方案:所述PP基材为融指数1~3g/10min的PP;无机矿物填充剂为滑石粉/蒙脱土/高岭土,且比例为2/0.5/0.5;增韧剂为EVA/EPDM,其比例为1/1;抗氧剂1010为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯;表面活性剂为硬脂酸;EVA为VA含量28%MI为40的聚醋酸乙烯酯;发泡剂为偶氮二甲酰胺发泡剂;助发泡剂为氧化锌;交联剂为过氧化苯甲酰;助交联剂为二乙烯基苯。
本发明的制备方法为:
第一步,制备改性PP颗粒;按照配比称取原料,利用双螺杆挤出机进行挤出造粒;挤出机各区温度:一区150℃,二区160℃,三区175℃,四区180℃,五区180℃,六区180℃,七区180℃,八区180℃,九区190℃,机头180℃;
第二步,制备发泡母粒;按照配比称取原料,利用双螺杆挤出机进行挤出造粒;挤出机各区温度:一区不加温,二区60℃,三区70℃,四区85℃,五区85℃,六区90℃,七区85℃,八区80℃,九区80℃,机头80℃;
第三步,按一定比例称取改性PP颗粒和发泡母粒,利用注塑机进行注塑成型;注塑机各段温度为175℃~190℃。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明设计合理,具有低密度、高强度、耐候、耐老化等特性,可用于包装、汽车、缓冲衬垫、吸声降噪等领域。尤其可以用于替代目前汽车上不发泡PP制备的门板和仪表台等部件,起到减重、隔热、降噪等目的。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
一种PP改性发泡增强材料,包括改性PP颗粒和发泡母粒,其中改性PP颗粒的质量份数为:PP基材:50~60、无机矿物填充剂:30、增韧剂:5~16、短玻纤:3~5、抗氧剂1010:0.2、表面活性剂:0.2;发泡母粒的质量份数为:EVA:44~60、滑石粉:20~30、发泡剂:10~20、助发泡剂:2~5、交联剂:0.5、助交联剂:0.2、抗氧剂1010:0.3。
进一步的,本发明所述PP基材为融指数1~3g/10min的PP;无机矿物填充剂为滑石粉/蒙脱土/高岭土,且比例为2/0.5/0.5;增韧剂为EVA/EPDM,其比例为1/1;抗氧剂1010为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯;表面活性剂为硬脂酸;EVA为VA含量28%MI为40的聚醋酸乙烯酯;发泡剂为偶氮二甲酰胺发泡剂;助发泡剂为氧化锌;交联剂为过氧化苯甲酰;助交联剂为二乙烯基苯。
本发明的制备方法为:
第一步,制备改性PP颗粒;按照配比称取原料,利用双螺杆挤出机进行挤出造粒;挤出机各区温度:一区150℃,二区160℃,三区175℃,四区180℃,五区180℃,六区180℃,七区180℃,八区180℃,九区190℃,机头180℃;
第二步,制备发泡母粒;按照配比称取原料,利用双螺杆挤出机进行挤出造粒;挤出机各区温度:一区不加温,二区60℃,三区70℃,四区85℃,五区85℃,六区90℃,七区85℃,八区80℃,九区80℃,机头80℃;
第三步,按一定比例称取改性PP颗粒和发泡母粒,利用注塑机进行注塑成型;注塑机各段温度为175℃~190℃。
本发明通过添加不同类型的改性剂以及不同配比的改性剂,在获得低密度PP发泡材料的同时保证了材料的物理力学性能。增加短玻纤能很好的增强材料,但是短玻纤的加入不利于材料的发泡。为了解决此技术难题本发明使用了增韧剂(EVA/EPDM)来改性材料。通过多种配比研究发现,增韧剂的加入能解决短玻纤不利于发泡的难题。
本发明所述的发泡母粒采用EVA作为基材,不仅有利于低温造粒,还能很好的促进粉料的分散,有利于材料获得更大倍率的发泡。
本发明对PP进行增强改性,再进行法学发泡,制备低密度增强PP发泡材料。使得制备出来的PP发泡材料既具有低密度,有具备良好的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度。
本发明实现了低密度与优良的力学性能兼得的目标。本发明在制备高发泡低密度PP材料的同时使用玻纤增强材料。
本发明优选以下四种实施例:
使用螺杆挤出机根据以上实施例分别对改性PP和发泡母粒进行造粒。
改性PP颗粒和发泡母粒配比:
按照以上实施例,称取改性PP颗粒与发泡母粒,混合均匀,使用注塑机注射成型,测试性能。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。