本发明涉及高分子材料改性领域，尤其涉及一种低后收缩性聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术：
聚丙烯材料由于价格低廉，易于加工成型及具有密度低、优异的力学性能等优点，其应用范围非常广泛，被广泛应用于汽车、家电领域。但目前很多汽车大型制件，如保险杠、仪表台对尺寸稳定性具有较高的要求，通常制件还需进行搪塑、喷漆等后处理工艺，要求制件在后处理过程中具有较低的后收缩率，以保证制件的尺寸及安装。
目前普通pp+epdm-td20的聚丙烯材料收缩率为1.0％，喷涂后的收缩率为0.2-0.4％左右，尺寸稳定性较差。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种低后收缩率聚丙烯材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种低后收缩聚丙烯材料，由以下组分按重量份制备而成：
聚丙烯28.5～79.4份，
滑石粉10～30份，
增韧剂5～20份，
有机硅改性纳米凝胶5～20份，
润滑剂0.2～0.5份，
抗氧剂0.2～0.5份，
偶联剂0.2～0.5份。
优选地，所述的聚丙烯为共聚聚丙烯、均聚聚丙烯或两种复配使用。
优选地，所述滑石粉的粒径在3000目以上。
优选地，所述的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物。
优选地，所述的有机硅改性纳米凝胶以甲基丙烯酸酯改性硅油，二脲烷二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸异冰片酯为主要原料，在物质的量比为15:15:70的条件下，通过溶液聚合得到的一种有机硅改性纳米凝胶。
优选地，所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌或白油的一种或两种以上的混合物。
优选地，所述的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、或二者的混合物。
优选地，所述的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
一种如上述的低后收缩聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：称取上述原材料于高速混合机中混合均匀，再将混合好的物料从主喂料口加入双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出造粒，即可制备得到低后收缩聚丙烯材料。
优选地，所述高速混合机中的混合温度为50～70℃，混合转速为200～300转/分钟，混合时间为3～10分钟；所述双螺杆挤出机中的加工温度为170～250℃。
本发明的有益效果有：
本发明通过加入有机硅改性纳米凝胶，纳米凝胶是一种纳米尺度的分子内分子交联的聚合物凝胶颗粒，其分子结构介于支链大分子和宏观网络聚合物之间，凝胶以这种尺寸均匀分散在聚合物中，能够有效降低材料的结晶度，防止因聚合物基料结晶产生收缩。同时可减少体系内注塑造成的收缩应力，有效保证产品收缩的均匀性，以降低材料后收缩。
本发明加入的有机硅改性纳米凝胶以硅氧键为主链，由于聚硅氧烷本身具有较高的强度、耐候性能，会使得改性聚丙烯材料强度大大提高，同时由于硅氧链的柔软特性，易于基体材料形成接枝、互穿的网络结构，在保证收缩率的同时提高材料力学性能。
本发明工艺简单，易于大批量生产。
具体实施方式
为更好理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步描述，以下实施例仅是对本发明进行说明而非对其加以限定。
实施例1：
将共聚聚丙烯55.1份，5000目滑石粉15份，增韧剂poe12份，有机硅改性纳米凝胶17份，润滑剂硬脂酸钙0.3份，抗氧剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.3份，偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.3份置于高速混合机中，温度60℃，250转/分钟混合6分钟；再将混合好的物料从主喂料口加入双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出造粒，加工温度为170-250℃，即可制备得到低后收缩聚丙烯材料。
实施例2：
将均聚聚丙烯59.1份，8000目滑石粉20份，增韧剂poe10份，有机硅改性纳米凝胶10份，润滑剂硬脂酸锌0.3份，抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份，偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.3份置于高速混合机中，温度65℃，220转/分钟混合8分钟；再将混合好的物料从主喂料口加入双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出造粒，加工温度为170-250℃，即可制备得到低后收缩聚丙烯材料。
实施例3：
将共聚聚丙烯43.8份，6000目滑石粉25份，增韧剂poe15份，有机硅改性纳米凝胶15份，润滑剂白油0.4份，抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.4份，偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.4份置于高速混合机中，温度55℃，270转/分钟混合5分钟；再将混合好的物料从主喂料口加入双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出造粒，加工温度为170-250℃，即可制备得到低后收缩聚丙烯材料。
实施例4：
将共聚聚丙烯59.4份，均聚聚丙烯20份，3000目滑石粉10份，增韧剂poe5份，有机硅改性纳米凝胶5份，润滑剂硬脂酸钙0.2份，抗氧剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.2份，偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.2份置于高速混合机中，温度50℃，200转/分钟混合3分钟；再将混合好的物料从主喂料口加入双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出造粒，加工温度为170-250℃，即可制备得到低后收缩聚丙烯材料。
实施例5：
将聚丙烯28.5份，12000目滑石粉30份，增韧剂poe20份，有机硅改性纳米凝胶20份，润滑剂硬脂酸钙0.2份，润滑剂硬脂酸锌0.2份，白油0.1份，抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.3份，偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.5份置于高速混合机中，温度70℃，300转/分钟混合10分钟；再将混合好的物料从主喂料口加入双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出造粒，加工温度为170-250℃，即可制备得到低后收缩聚丙烯材料。
以上实施例1-5制备的聚丙烯复合材料和普通改性聚丙烯的性能检测如下表：
在以上实施例可看出，本发明制备的聚丙烯符合材料和对比例中的普通聚丙烯材料相比，具有明显更优异的机械性能，且在收缩率与普通材料接近的情况下，具有更低的喷涂后收缩率，故制成的产品具有更高的尺寸稳定性，符合汽车、家电领域对尺寸精密度较高的制件的应用。
1.一种低后收缩聚丙烯材料，其特征在于，由以下组分按重量份制备而成：
聚丙烯28.5~79.4份，
滑石粉10~30份，
增韧剂5~20份，
有机硅改性纳米凝胶5~20份，
润滑剂0.2~0.5份，
抗氧剂0.2~0.5份，
偶联剂0.2~0.5份。
2.根据权利要求1所述的低后收缩聚丙烯材料，其特征在于：所述的聚丙烯为共聚聚丙烯、均聚聚丙烯或两种复配使用。
3.根据权利要求1所述的低后收缩聚丙烯材料，其特征在于：所述滑石粉的粒径在3000目以上。
4.根据权利要求1所述的低后收缩聚丙烯材料，其特征在于：所述的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物。
5.根据权利要求1所述的低后收缩聚丙烯材料，其特征在于：所述的有机硅改性纳米凝胶以甲基丙烯酸酯改性硅油，二脲烷二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸异冰片酯为主要原料，在物质的量比为15:15:70的条件下，通过溶液聚合得到的一种有机硅改性纳米凝胶。
6.根据权利要求1所述的低后收缩聚丙烯材料，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌或白油的一种或两种以上的混合物。
7.根据权利要求1所述的低后收缩聚丙烯材料，其特征在于：所述的抗氧剂为四［β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸］季戊四醇酯或三［2,4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯、或二者的混合物。
8.根据权利要求1所述的低后收缩聚丙烯材料，其特征在于：所述的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
9.一种如权利要求1~8任一项所述的低后收缩聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：称取上述原材料于高速混合机中混合均匀，再将混合好的物料从主喂料口加入双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出造粒，即可制备得到低后收缩聚丙烯材料。
10.根据权利要求9所述的一种低后收缩聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：所述高速混合机中的混合温度为50~70℃，混合转速为200~300转/分钟，混合时间为3~10分钟；所述双螺杆挤出机中的加工温度为170~250℃。