本发明属于高分子材料技术领域,涉及一种耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术:
聚丙烯树脂(PP)综合性能优良,广泛应用于汽车、家电、包装、建材、日用品等领域。然而在加工或使用中,PP材料会受到各种应力作用(拉伸、剪切、冲击等)时,很容易产生应力发白现象,从而影响了制品的性能与美观度。当成型为较大制件(如行李箱),在受到外力作用时,我们除了尽可能减少材料的应力发白现象,还需要使其保持较高的回弹性,能够快速恢复到原来的尺寸,从而保证物品原有的功能和使用价值。
现有技术下单一的PP树脂已经不能满足耐应力发白和高回弹性的要求。均聚PP和无规共聚PP虽然可以大幅降低应力发白,但是其较低的冲击韧性容易使制件发生破裂,回弹性差;嵌段共聚PP中乙烯组分的加入虽然赋予了材料高抗冲性,但是也恶化了应力发白现象。现在市场上普遍流行的拉杆箱(行李箱)材料主要以PC/ABS合金为主,虽然该基材具备很高的抗冲性、耐弯折以及高的回弹性,但是其成本价格偏高,并且需要在较高的注塑温度下(250~280℃)成型,不良品率也大大增加。为了克服这一问题,我们对成本低廉的PP原料树脂进行了重新的设计和混配加工,综合利用了弹性体的高韧性、聚乙烯的高回弹性以及纳米填料对应力发白的抵消作用,得到了一种耐应力发白、高回弹改性、综合性能优异的聚丙烯复合材料。
技术实现要素:
针对上述现有技术存在的缺点,本发明人积累多年从事本领域工作的经验,经过反复研究论证,终得本发明的产生,本发明旨在提供一种耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料及其制备方法,以满足客户越来越高的使用需求。
本发明采用的技术方案是:一种耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料,包括有以下按照重量百分比计的原料:(1)PP树脂60~85%;(2)弹性体6~20%;(3)PE树脂5~15%;(4)相容剂0~4%;(5)无机填料0~5%;(6)抗氧剂0.2~0.8%;(7)加工助剂0.8~1.5%;(8)。
所述的PP树脂为均聚PP和嵌段共聚PP的混合物,重量比为2~3:1~3。均聚PP树脂优选为茂名石化的高结晶PP树脂PPH-MM20-S,共聚PP优选为中海油壳牌的EP548R,优选比例为2~3:2。
所述的弹性体为POE(乙烯)或PBE(丙烯基),优选为埃克森美孚的威达美VM6202。
所述PE树脂为HDPE、LLDPE中的一种或其混合物组成,优选为茂名石化的PE-LM2720A和兰州石化的5000S。
所述相容剂为马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯的接枝物,其接枝率为0.6~1.2%,优选为阿科玛的CA100,接枝率为0.8%。
所述无机填料为金属氧化物、滑石粉、活化钙中一种或其混合物组成,优选纳米级活化钙。
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂DSTP中一种或其混合物,优选为1010:168=1:2。
所述加工助剂为EBS、改性乙撑双硬脂酰胺(TAF)、聚乙烯蜡或硅酮粉中的一种或其混合物,优选为EBS。
所述其它为紫外线吸收剂、光稳定剂的一种或其混合物,优选为光稳定剂。
本发明的耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料采用合金方式选取了合适的组分比、相容剂与加工助剂,具备成本低、成型工艺简单的特点,高抗冲耐撞击、耐应力发白且兼具高回弹性,能够满足不同规格的拉杆箱、旅行包、快递箱等户外使用的要求。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的技术方案,下面结合实施例对本发明作进一步说明,实施例不对本发明构成任何形式的限制。
下面实施例中所使用的均聚高结晶聚丙烯为PPH-MM20-S,嵌段共聚聚丙烯为EP548R,熔体流动速率在230℃/2.16kg条件下分别测得为21g/10min和25g/10min;弹性体为威达美的6202,熔体流动速率在230℃/2.16kg条件下分别测得为18g/10min;PE树脂分别为5000S(HDPE)和LM2720A(LLDPE),熔体流动速率在230℃/2.16kg条件下分别测得为3.0g/10min和28g/10min;相容剂为马来酸酐接枝PP阿科玛的CA100;抗氧剂为1010与168的混合物(重量比1:2);加工助剂为EBS;光稳定剂为台湾奇钛的388PP5。
按照表1中的各实施例的原料配方方案按重量分数进行称量,将各组分原料按比例加入到高速混合机中,混合均匀,备用;将混匀之后的物料在双螺杆挤出机中进行挤出造粒,挤出机分为9个区,PP树脂、POE树脂、PE树脂、相容剂、无机填料、抗氧剂和加工助剂从1区加入;经熔融挤出,然后经过水冷后,由切粒机切成长度为2-5mm的粒子,得到耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料。其中,各区加工温度依次为90℃,155℃,165℃,170℃,180℃,180℃,190℃,195℃,200℃,主机转速为410rpm,真空度为0.2MPa。挤出造粒之后的粒子进行重新干燥之后,进行注塑,制备出测试力学性能的样板或样条。各实施例的测试标准及测试结果如表2所示。
表1各实施例所用原料及重量(kg)
表2各实施例所得产品性能测试结果
综合表2可以看出,本发明的耐应力发白、高回弹改性的聚丙烯复合材料具备了低比重、高流动、刚韧并重的特点,并且应力发白问题得到有效改善,回弹性突出。以上实施例是本发明的较佳实施方案,凡依本发明技术方案所作出的改变,所产生的功能作用未能超出本发明技术方案的范围时,均属于本发明的保护范围。