本发明涉及高分子技术领域，尤其涉及一种家电外壳用聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术：
聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂,通常为半透明无色固体，且无臭无毒。具有优异的物理性能和良好的化学稳定性，是目前使用最广泛的通用塑料之一。聚丙烯因其良好的表面光泽度以及低廉的价格，被广泛应用于家用电器外壳；聚丙烯为结晶材料，根据其结晶度不同其收缩率在1.6-2.0左右，聚丙烯在注塑成型过程中，会发生链段重排，及二次结晶现象，使得注塑制件成型后继续收缩，且需要较长时间才能够达到尺寸稳定，这给注塑制件的尺寸稳定性及整机组装带来了一定的困难。
为了降低聚丙烯材料的后收缩，目前常用的方法是选择等规度较高的聚丙烯，或者加入成核剂，使得聚丙烯复合材料在注塑成型过程中快速成核结晶，但效果都不是很理想，聚丙烯收缩稳定至少要24h以上，难以达到使用要求。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种家电外壳用聚丙烯复合材料及其制备方法。
本发明提出的一种家电外壳用聚丙烯复合材料，包括以下重量份的原料：均聚聚丙烯80～96份、沉淀硫酸钡2～17份、晶须1～7份、成核剂0.1～0.5份、抗氧剂0.2～0.4份、分散剂0.5～0.7份、耐刮擦剂0～2份、滑石粉0～5份、色粉0～1份；所述均聚聚丙烯的等规度为97～98％，结晶度≥80％。
优选地，所述耐刮擦剂为1～2份；更优选地，所述耐刮擦剂为2份。
优选地，所述晶须为硫酸镁晶须。
优选地，所述成核剂为磷酸金属盐类成核剂、山梨醇类成核剂中的至少一种。
优选地，所述沉淀硫酸钡为高纯沉淀硫酸钡，纯度≥99.8％。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类、硫代酯类、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；优选地，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010，硫代酯类抗氧剂为dltp，亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。
优选地，所述分散剂为硬脂酸钙、n,n-亚乙基双硬脂酰胺中的至少一种。
优选地，所述滑石粉为1250～3000目。
优选地，所述耐刮擦剂为硅酮、芥酸酰胺中的至少一种。
优选地，所述色粉为钛白粉、酞青蓝中至少一种。
一种所述的家电外壳用聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
s1、按重量称取原料，将沉淀硫酸钡与30～50wt％的分散剂混合均匀；
s2、将聚丙烯、晶须、耐刮擦剂、成核剂高速混合均匀；
s3、将步骤s1、步骤s2得到的物料与抗氧剂、滑石粉、色粉和余量分散剂混合均匀；
s4、将步骤s3得到的物料在双螺杆挤出机中进行熔融，经过挤出、造粒，得到家电外壳用聚丙烯复合材料。
优选地，所述步骤s4中，双螺杆挤出机的机筒温度为190～230℃，螺杆转速为400～550r/min，真空度为-0.04～-0.08mpa。
优选地，所述步骤s2中，高速混合时间为3～5min。
优选地，所述步骤s3中，混合时间为3～5min。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明选用合适规整度的聚丙烯，并添加成核剂、晶须，使制得的复合材料在8h达到基本稳定，能大大缩短聚丙烯的冷却成型时间，从而缩短了零部件产品的存放时间，加快产品组装周期，加大资源及资金的有效利用率，节约了经济成本，并且使成型制件尺寸稳定性大大提高，有助于提升良品率。
(2)本发明通过选用合适规整度的聚丙烯，并添加成核剂、晶须与耐刮擦剂，还能使得到的聚丙烯材料在保持高光泽的情况下，耐刮擦性能优异，物理性能及洛氏硬度大大提高。
(3)本发明通过预先将硫酸钡与分散剂混合均匀，能提高硫酸钡的分散性，从而提高制品的光泽性。
综上所述，本发明制得的聚丙烯复合材料，注塑产品具有高光泽、耐刮擦、低后收缩等特点，解决了聚丙烯材料后收缩大的缺陷，为pp用家电外壳类材料解决了技术瓶颈。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
以下实施例和对比例中，沉淀硫酸钡均为高纯沉淀硫酸钡，其纯度为99.8％。
实施例1
一种家电外壳用聚丙烯复合材料，包括以下重量份的原料：
均聚聚丙烯83份、沉淀硫酸钡12份、硫酸镁晶须5份、硅酮2份、磷酸金属盐类成核剂0.2份、抗氧剂10100.2份、抗氧剂1680.2份、硬脂酸钙0.3份、n,n-亚乙基双硬脂酰胺0.4份、钛白粉1份。
其中，均聚聚丙烯的等规度为98％，结晶度为90％。
家电外壳用聚丙烯复合材料的制备方法包括以下步骤：
s1、按重量称取原料，将12份沉淀硫酸钡与0.1份硬脂酸钙、0.2份n,n-亚乙基双硬脂酰胺混合均匀；
s2、将83份均聚聚丙烯、5份硫酸镁晶须、2份硅酮、0.2份磷酸金属盐类成核剂高速混合4min；
s3、将步骤s1、步骤s2得到的物料与0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168、1份钛白粉、0.2份硬脂酸钙、0.2份n,n-亚乙基双硬脂酰胺混合4min；
s4、将步骤s3得到的物料在机筒温度为220℃，螺杆转速为500r/min，真空度为-0.06mpa的条件下，在双螺杆挤出机中进行熔融，经过挤出、造粒，得到家电外壳用聚丙烯复合材料。
实施例2
一种家电外壳用聚丙烯复合材料，包括以下重量份的原料：
均聚聚丙烯96份、沉淀硫酸钡2份、硫酸镁晶须2份、磷酸金属盐类成核剂0.1份、抗氧剂10100.1份、抗氧剂1680.1份、硬脂酸钙0.3份、n,n-亚乙基双硬脂酰胺0.2份。
其中，均聚聚丙烯的等规度为97.5％，结晶度为85％。
家电外壳用聚丙烯复合材料的制备方法包括以下步骤：
s1、按重量称取原料，将2份沉淀硫酸钡与0.1份硬脂酸钙、0.1份n,n-亚乙基双硬脂酰胺混合均匀；
s2、将96份均聚聚丙烯、2份硫酸镁晶须、0.2份磷酸金属盐类成核剂高速混合3min；
s3、将步骤s1、步骤s2得到的物料与0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂168、0.2份硬脂酸钙、0.1份n,n-亚乙基双硬脂酰胺混合3min；
s4、将步骤s3得到的物料在机筒温度为190℃，螺杆转速为400r/min，真空度为-0.04mpa的条件下，在双螺杆挤出机中进行熔融，经过挤出、造粒，得到家电外壳用聚丙烯复合材料。
实施例3
一种家电外壳用聚丙烯复合材料，包括以下重量份的原料：
均聚聚丙烯83份、沉淀硫酸钡10份、硫酸镁晶须7份、芥酸酰胺2份、山梨醇类成核剂0.5份、抗氧剂10100.2抗氧剂dltp0.2份、硬脂酸钙0.3份、n,n-亚乙基双硬脂酰胺0.4份、酞青蓝1份。
其中，均聚聚丙烯的等规度为97％，结晶度为80％。
家电外壳用聚丙烯复合材料的制备方法包括以下步骤：
s1、按重量称取原料，将10份沉淀硫酸钡与0.1份硬脂酸钙、0.2份n,n-亚乙基双硬脂酰胺混合均匀；
s2、将83份均聚聚丙烯、7份硫酸镁晶须、2份芥酸酰胺、0.5份山梨醇类成核剂高速混合5min；
s3、将步骤s1、步骤s2得到的物料与0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂dltp、1份酞青蓝、0.2份硬脂酸钙、0.2份n,n-亚乙基双硬脂酰胺混合5min；
s4、将步骤s3得到的物料在机筒温度为230℃，螺杆转速为550r/min，真空度为-0.08mpa的条件下，在双螺杆挤出机中进行熔融，经过挤出、造粒，得到家电外壳用聚丙烯复合材料。
对比例1
对比例1为实施例1的对照，具体如下：
一种家电外壳用聚丙烯复合材料，包括以下重量份的原料：
均聚聚丙烯83份、沉淀硫酸钡12份、滑石粉5份，硅酮2份、磷酸金属盐类成核剂0.2份、抗氧剂10100.2份、抗氧剂1680.2份、硬脂酸钙0.3份、n,n-亚乙基双硬脂酰胺0.4份、钛白粉1份。
其中，均聚聚丙烯的等规度为98％，结晶度为90％。
家电外壳用聚丙烯复合材料的制备方法包括以下步骤：
s1、按重量称取原料，将12份沉淀硫酸钡与0.1份硬脂酸钙、0.2份n,n-亚乙基双硬脂酰胺混合均匀；
s2、将83份均聚聚丙烯、2份硅酮、0.2份磷酸金属盐类成核剂高速混合4min；
s3、将步骤s1、步骤s2得到的物料与0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168、1份钛白粉、0.2份硬脂酸钙、0.2份n,n-亚乙基双硬脂酰胺混合4min；
s4、将步骤s3得到的物料在机筒温度为220℃，螺杆转速为500r/min，真空度为-0.06mpa的条件下，在双螺杆挤出机中进行熔融，经过挤出、造粒，得到家电外壳用聚丙烯复合材料。
对比例2
对比例2为实施例1的对照，具体如下：
一种家电外壳用聚丙烯复合材料，包括以下重量份的原料：
均聚聚丙烯83份、沉淀硫酸钡12份、硫酸镁晶须5份、硅酮2份、抗氧剂10100.2份、抗氧剂1680.2份、硬脂酸钙0.3份、n,n-亚乙基双硬脂酰胺0.4份、钛白粉1份。
其中，均聚聚丙烯的等规度为98％，结晶度为90％。
家电外壳用聚丙烯复合材料的制备方法包括以下步骤：
s1、按重量称取原料，将12份沉淀硫酸钡与0.1份硬脂酸钙、0.2份n,n-亚乙基双硬脂酰胺混合均匀；
s2、将83份均聚聚丙烯、5份硫酸镁晶须、2份硅酮高速混合4min；
s3、将步骤s1、步骤s2得到的物料与0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168、1份钛白粉、0.2份硬脂酸钙、0.2份n,n-亚乙基双硬脂酰胺混合4min；
s4、将步骤s3得到的物料在机筒温度为220℃，螺杆转速为500r/min，真空度为-0.06mpa的条件下，在双螺杆挤出机中进行熔融，经过挤出、造粒，得到家电外壳用聚丙烯复合材料。
对比例3
对比例3为实施例1的对照，具体如下：
一种家电外壳用聚丙烯复合材料，包括以下重量份的原料：
均聚聚丙烯83份、沉淀硫酸钡12份、硫酸镁晶须5份、硅酮2份、磷酸金属盐类成核剂0.2份、抗氧剂10100.2份、抗氧剂1680.2份、硬脂酸钙0.3份、n,n-亚乙基双硬脂酰胺0.4份、钛白粉1份。
其中，均聚聚丙烯的等规度为95％，结晶度为70％。
家电外壳用聚丙烯复合材料的制备方法包括以下步骤：
s1、按重量称取原料，将12份沉淀硫酸钡与0.1份硬脂酸钙、0.2份n,n-亚乙基双硬脂酰胺混合均匀；
s2、将83份均聚聚丙烯、5份硫酸镁晶须、2份硅酮、0.2份磷酸金属盐类成核剂高速混合4min；
s3、将步骤s1、步骤s2得到的物料与0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168、1份钛白粉、0.2份硬脂酸钙、0.2份n,n-亚乙基双硬脂酰胺混合4min；
s4、将步骤s3得到的物料在机筒温度为220℃，螺杆转速为500r/min，真空度为-0.06mpa的条件下，在双螺杆挤出机中进行熔融，经过挤出、造粒，得到家电外壳用聚丙烯复合材料。
试验例
将上述实施例1-3以及对比例1-3制得的聚丙烯复合材料根据相关检测标准测试光泽度、耐刮擦性、拉伸、弯曲、洛氏硬度、收缩率、悬壁梁缺口冲击等主要物性指标，其中，耐刮擦性采取十字刮擦法，在25n条件下测试，测得结果为刮擦前后的色差值。具体检测标准与检测结果如表1所示：
表1聚丙烯复合材料主要物性指标
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。