一种高光泽、良分散聚丙烯滑石粉母粒其及制备方法和应用与流程

1.本发明涉及高分子材料技术领域，更具体地，涉及一种高光泽、良分散聚丙烯滑石粉母粒其及制备方法和应用。


背景技术：

2.有关聚丙烯滑石粉母粒的研究多针对滑石粉的含量，载体种类和加工工艺，并未涉及到高光泽的聚丙烯滑石粉母粒的研究。聚丙烯滑石粉母粒的分散性会影响后端工序产品的外观，因此需要改善分散性，同时应用在具体的电器领域需要聚丙烯滑石粉母粒具有良好的光泽度，因此，改善聚丙烯滑石粉母粒的光泽性也是非常重要的。
3.cn107129634a公开了一种添加大分子分散剂的高填充滑石粉母粒的制备方法，包括以下步骤：原料准备，按以下重量百分比准备各原料：基体树脂，10％～25％；大分子分散剂，2％～10％；助剂，1％～5％；滑石粉70％～85％；原料预混，将基体树脂、大分子分散剂及助剂在混合机中均匀预混；滑石粉母粒制备，将滑石粉及上述预混原料加入到密炼机中进行密炼，使得滑石粉与基体树脂充分混合；密炼完成后，通过单螺杆或者双螺杆挤出机挤出造粒；挤出的颗粒经过振动筛筛选、冷却，然后经过风送设备冷却，得到高填充滑石粉母粒。上述技术公开的方法制备得到的高填充滑石粉母粒提高了滑石粉母粒的分散性能，但其滑石粉含量也只能提高至70～85％，并未达到很好的分散效果，并且单螺杆或双螺杆挤出机的挤出温度为180
‑
230℃，温度较高，所得的滑石粉母粒颜色偏暗，不利于下游生产本色或者白色的产品，也不利于滑石粉母粒的表面光泽度的改善。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是克服现有聚丙烯滑石粉母粒的分散性和光泽度不佳的缺陷和不足，提供一种高光泽、良分散聚丙烯滑石粉母粒。
5.本发明的目的是提供一种高光泽、良分散聚丙烯滑石粉母粒的制备方法。
6.本发明的再一目的在于提供一种高光泽、良分散聚丙烯滑石粉母粒在电器及电子电器制备中的应用。
7.本发明上述目的通过以下技术方案实现：
8.一种高光泽、良分散聚丙烯滑石粉母粒，包括如下质量份数计的组分：
9.均聚低熔指聚丙烯粉5～20份；
10.茂金属低等规度聚丙烯2～10份；
11.滑石粉80～95份；
12.其它添加剂0.1～2份，
13.均聚低熔指聚丙烯粉为按照iso1133
‑
2011方法，230℃/2.16kg条件下测得熔体流动速率为0.5～5g/10min的均聚聚丙烯；
14.茂金属低等规度聚丙烯为等规度为55～65％的茂金属聚丙烯，按照iso1133
‑
2011方法，230℃/2.16kg条件下测得熔体流动速率为500～3000g/10min。
15.本发明的聚丙烯滑石粉母粒由于添加少量的茂金属低等规度聚丙烯，滑石粉母粒在注塑时，熔体中茂金属低等规度聚丙烯相与其它相熔体流动速率差异非常大，易最先注塑到模具表面形成凝固层形成高光面，达到较高的光泽度。
16.与此同时，本发明所述的聚丙烯滑石粉母粒中添加茂金属低等规度聚丙烯还具有较好的耐低温性能，可以广泛应用在家用电器及电子电器领域。
17.在本发明的聚丙烯滑石粉母粒中茂金属低等规度聚丙烯的加入量非常关键，茂金属低等规度聚丙烯的加入量过低则无法达到其高光泽度和良分散效果的实现，茂金属低等规度聚丙烯的加入量过多则会影响聚丙烯滑石粉母粒的低温冲击性能，不具有良好的耐低温性能。
18.优选地，包括如下质量份数计的组分：
19.均聚低熔指聚丙烯粉8～15份；
20.茂金属低等规度聚丙烯5～8份；
21.滑石粉88～92份；
22.其它添加剂0.5～2份。
23.优选地，所述均聚低熔指聚丙烯粉为按照iso1133
‑
2011方法，230℃/2.16kg条件下测得熔体流动速率3～4g/10min的均聚聚丙烯。
24.优选地，所述茂金属低等规度聚丙烯为等规度为60～63％的茂金属聚丙烯，按照iso1133
‑
2011方法，230℃/2.16kg条件下测得熔体流动速率为2000～2500g/10min。
25.优选地，所述滑石粉的粒径为8～20μm。滑石粉的粒径对整体的分散性有一定影响，10μm以下的滑石粉粒径过细，容易团聚，影响分散性，同样，粒径过大也不利于整体分散均匀，最终影响聚丙烯滑石粉母粒的分散性和光泽度，也会降低低温悬臂梁缺口冲击强度。
26.进一步优选地，所述滑石粉的粒径为10～15μm。
27.优选地，所述其它添加剂包括0.2～1份抗氧剂和0.3～1份的润滑剂。
28.其中，需要说明的是：
29.抗氧化剂可以是受阻酚类主抗氧剂与亚磷酸酯类或硫醚类辅抗氧剂的混合物。
30.其他添加剂还包括其他加工助剂，例如可以为金属皂类、硬脂酸复合酯类、酰胺类的一种或两种以上的混合物。
31.本发明还具体保护一种高光泽、良分散聚丙烯滑石粉母粒的制备方法，包括如下步骤：
32.s1.将均聚低熔指聚丙烯粉、茂金属低等规度聚丙烯、滑石粉和其它添加剂加入到到密炼机中，混合均匀得到混合物；
33.s2.将上述混合物通过主喂和双侧喂的喂料方式同时加入双螺杆挤出机中，挤出并造粒，得到聚丙烯滑石粉母粒。
34.其中需要说明的是：
35.本发明的挤出造粒温度为150～170℃，
36.目前的造粒机喂粉体的能力有限，大约80～100kg/h，只通过密炼方式会造成原料外溢，本方案混合物采用密炼加侧喂的方式进行挤出造粒，从根本上解决粉体返料问题，同时解决了粉体污染环境的问题。
37.进一步优选地，所述主喂的喂料质量百分比为55～70％，双侧喂的喂料质量百分
比为30～45％。
38.本发明的高光泽、良分散聚丙烯滑石粉母粒在家用电器及电子电器制备中的应用也在本发明的保护范围之内。
39.本发明的聚丙烯滑石粉母粒不仅具有表面高光泽性，且与滑石粉分散性良好，还具有耐低温性能，可以广泛应用在家用电器及电子电器领域。
40.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
41.本发明公开了一种高光泽、良分散聚丙烯滑石粉母粒，母粒中添加了茂金属低等规度聚丙烯，茂金属低等规度聚丙烯相与其它相流动性差异非常大，易最先注塑到模具表面形成凝固层形成高光面，达到较高的光泽度，同时通过均聚低熔指聚丙烯粉和茂金属低等规度聚丙烯等组分的协同作用还可以有效改善聚丙烯滑石粉母粒的低温缺口冲击性能。
42.本发明的聚丙烯滑石粉母粒的光泽度可达62.1，可实现1级分散效果，具有良分散高光泽性，且聚丙烯滑石粉母粒在
‑
40℃的缺口冲击强度最高可达3.45kj/m2，具有很好的低温韧性。
具体实施方式
43.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
44.其中，本发明的实施例和对比例的光泽度、分散系数和
‑
40℃缺口冲击强度，kj/m2的测试方法如下：
45.分散系数：将聚丙烯滑石粉母粒通过在表面进行抛光处理的模具上把材料制成100mm*100mm*1mm方板，通过二次元相仪对表面进行观察，通过二次元相仪量化出2mm*2mm面积上出现的黑斑数量，根据表面黑斑数量的不同分为10级，其中1级最好，10级最差，1级黑斑数量在2个以内，2
‑
10级，黑斑数量依次在4个以内，6个以内，8个以内，10个以内，12个以内，14个以内，16个以内，18个以内和大于18个。
46.光泽度：根据标准gb/t 8807
‑
1988，用数字表示的物体表面接近镜面的程度。光泽度的评价可采用光泽度仪，主要取决于光源照明和观察的角度，仪器测量通常采用20
°
、45
°
、60
°
或85
°
角度照明，主要是60
°
角度。测试方法：使用光泽度仪平放在2.0mm*100mm*100mm的方板上，直接读出60
°
的光泽度数据。
47.‑
40℃悬臂梁缺口冲击强度，kj/m2：根据标准gb/t 1843
‑
2008，将聚丙烯滑石粉母粒注塑成80mm*10mm*4mm的悬臂梁缺口冲击样条，然后将样条放入温度
‑
40℃强制对流烘箱中，测试低温悬臂梁缺口冲击强度。
48.本发明的各原料信息具体说明如下：
49.均聚中熔指聚丙烯粉，按照iso1133
‑
2011方法，230℃/2.16kg条件下测得熔体流动速率为15g/10min，购自巴陵石化，牌号为pp 150(粉)；
50.均聚低熔指聚丙烯粉a，按照iso1133
‑
2011方法，230℃/2.16kg条件下测得熔体流动速率为3g/10min，购自中海壳牌，牌号为pp hp550j；
51.均聚低熔指聚丙烯粉b，按照iso1133
‑
2011方法，230℃/2.16kg条件下测得熔体流动速率为4g/10min，购自神华宁煤，牌号为pp 1102k；
52.均聚低熔指聚丙烯粉c，按照iso1133
‑
2011方法，230℃/2.16kg条件下测得熔体流
动速率为0.6g/10min，购自台湾石化，牌号为pp b1101；
53.均聚低熔指聚丙烯粉d，按照iso1133
‑
2011方法，230℃/2.16kg条件下测得熔体流动速率为5g/10min，购自雷普索尔，牌号为pp 050；
54.茂金属低等规度聚丙烯a为等规度为60％的茂金属聚丙烯，按照iso1133
‑
2011方法，230℃/2.16kg条件下测得熔体流动速率为2000g/10min，购自日本出光，牌号为l
‑
modu s400；
55.茂金属低等规度聚丙烯b为等规度为63％的茂金属聚丙烯，按照iso1133
‑
2011方法，230℃/2.16kg条件下测得熔体流动速率为2500g/10min，购自日本出光，牌号为l
‑
modu s600；
56.茂金属低等规度聚丙烯c为等规度为55％的茂金属聚丙烯，按照iso1133
‑
2011方法，230℃/2.16kg条件下测得熔体流动速率为800g/10min，购自日本出光，牌号为pp t500；
57.茂金属低等规度聚丙烯d为等规度为65％的茂金属聚丙烯，按照iso1133
‑
2011方法，230℃/2.16kg条件下测得熔体流动速率为3000g/10min，购自日本出光，牌号为l
‑
modu s901；
58.茂金属低等规度聚丙烯e为等规度为68％的茂金属聚丙烯，按照iso1133
‑
2011方法，230℃/2.16kg条件下测得熔体流动速率为10g/10min，购自燕山石化，牌号为pp c5608m；
59.茂金属低等规度聚丙烯f为等规度为50％的茂金属聚丙烯，按照iso1133
‑
2011方法，230℃/2.16kg条件下测得熔体流动速率为1400g/10min，购自日本出光，牌号为l
‑
modu s410；
60.滑石粉a购自华美滑石，牌号为ah
‑
1250n6，粒径d50为10～15μm；
61.滑石粉b购自龙广滑石，牌号为ty90
‑
20
‑
a，粒径d50为16～20μm；
62.抗氧剂为抗氧剂y
‑
001，购自营口风光；
63.滑润剂为润滑剂
‑
ebs hi
‑
lube，购自韩国信元。
64.实施例1～12
65.一种高光泽、良分散聚丙烯滑石粉母粒，包括如下表1质量份数计的组分。
66.高光泽、良分散聚丙烯滑石粉母粒的制备方法，具体包括如下步骤：
67.s1.将均聚低熔指聚丙烯粉、茂金属低等规度聚丙烯、滑石粉和其它添加剂加入到密炼机中密炼20min，混合均匀得到混合物；
68.s2.将质量百分含量60％的混合物通过强制喂料器主喂加入到双螺杆挤出机中，质量百分含量40％的混合物通过双侧喂的方式加入到双螺杆挤出机中，一起挤出并造粒，得到聚丙烯滑石粉母粒。
69.表1
[0070][0071]
对比例1
[0072]
一种聚丙烯滑石粉母粒，包括如下质量份数计的组分：
[0073]
茂金属低等规度聚丙烯a6份；滑石粉a90份，抗氧剂0.2份，滑润剂0.3份。
[0074]
聚丙烯滑石粉母粒的制备方法，具体包括如下步骤：
[0075]
s1.将茂金属低等规度聚丙烯和滑石粉和其它添加剂加入到低速混合机中密炼20min，混合均匀得到混合物；
[0076]
s2.将质量百分含量60％的混合物通过强制喂料器主喂加入到双螺杆挤出机中，质量百分含量40％的混合物通过双侧喂的方式加入到双螺杆挤出机中，一起挤出并造粒，得到聚丙烯滑石粉母粒。
[0077]
对比例2
[0078]
一种聚丙烯滑石粉母粒，包括如下质量份数计的组分：
[0079]
均聚低熔指聚丙烯粉a10份；滑石粉a90份，抗氧剂0.2份，滑润剂0.3份。
[0080]
聚丙烯滑石粉母粒的制备方法，具体包括如下步骤：
[0081]
s1.将均聚低熔指聚丙烯粉和滑石粉和其它添加剂加入到低速混合机中密炼20min，混合均匀得到混合物；
[0082]
s2.将质量百分含量60％的混合物通过强制喂料器主喂加入到双螺杆挤出机中，质量百分含量40％的混合物通过双侧喂的方式加入到双螺杆挤出机中，一起挤出并造粒，得到聚丙烯滑石粉母粒。
[0083]
对比例3
[0084]
一种聚丙烯滑石粉母粒，包括如下质量份数计的组分：
[0085]
均聚中熔指聚丙烯粉10份，茂金属低等规度聚丙烯a6份，滑石粉a90份，抗氧剂0.2份，滑润剂0.3份。
[0086]
聚丙烯滑石粉母粒的制备方法，具体包括如下步骤：
[0087]
s1.将均聚超高熔指聚丙烯、茂金属低等规度聚丙烯和滑石粉和其它添加剂加入到低速混合机中密炼20min，混合均匀得到混合物；
[0088]
s2.将质量百分含量60％的混合物通过强制喂料器主喂加入到双螺杆挤出机中，质量百分含量40％的混合物通过双侧喂的方式加入到双螺杆挤出机中，一起挤出并造粒，得到聚丙烯滑石粉母粒。
[0089]
对比例4～9
[0090]
一种聚丙烯滑石粉母粒，包括如下表2质量份数计的组分。
[0091]
高光泽、良分散聚丙烯滑石粉母粒的制备方法，具体包括如下步骤：
[0092]
s1.将均聚低熔指聚丙烯粉、茂金属低等规度聚丙烯、滑石粉和其它添加剂加入到低速混合机中密炼20min，混合均匀得到混合物；
[0093]
s2.将质量百分含量60％的混合物通过强制喂料器主喂加入到双螺杆挤出机中，质量百分含量40％的混合物通过双侧喂的方式加入到双螺杆挤出机中，一起挤出并造粒，得到聚丙烯滑石粉母粒。
[0094]
表2
[0095] 对比例4对比例5对比例6对比例7对比例8对比例9均聚低熔指聚丙烯粉a4222051010茂金属低等规度聚丙烯a111102
ꢀꢀ
茂金属低等规度聚丙烯e
ꢀꢀꢀꢀ
6 茂金属低等规度聚丙烯f
ꢀꢀꢀꢀꢀ
6滑石粉a909078969090抗氧剂0.20.210.050.20.2滑润剂0.30.310.050.30.3
[0096]
结果检测
[0097]
上述实施例和对比例的检测结果具体见下表3。
[0098]
表3
[0099][0100][0101]
从上述表3的数据可以看出，本发明的聚丙烯滑石粉母粒注塑后可以达到较高的光泽度，实施例的光泽度值最高可达到62.1，从实施例1和对比例3的对比，以及实施例1和对比例8和9的对比可以看出，本发明的聚丙烯滑石粉母粒的各组分的协同作用是相当显著的，不在本发明的保护范围内，均会造成最终母粒材料的光泽度、分散系数和低温韧性
‑
40℃悬臂梁缺口冲击强度的显著下降。实施例1和对比例4
‑
7的对比则可以看出本发明聚丙烯滑石粉母粒的各组分的配伍的重要性，改变相关配伍也无法达到本发明的具体技术效果，
无法获得高光泽度和良分散性的聚丙烯滑石粉母粒。也无法达到本发明的低温韧性。
[0102]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。