一种低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法与流程

[0001]
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法。


背景技术：

[0002]
聚丙烯树脂(pp)是一种用途非常广泛的通用塑料，由丙烯单体聚合制备，因其质轻、化学稳定性好、易加工成型、较好的机械性能、不吸水、耐化学腐蚀、综合成本低等诸多优点被广泛应用于诸多领域。在很多日常生活领域，根据零部件的使用环境及要求，会针对性的对聚丙烯材料进一步改善从而提高其综合力学性能，具体方式有填充、复配等改性。
[0003]
但目前填充改性聚丙烯的一大难点就是，如何降低材料的线性膨胀系数，在很多地区，随着四季的变化，环境温度发生很大改变，材料的线性膨胀系数高低从而决定了制件的尺寸稳定性；尤其在一些特殊领域，如汽车后背门外板、前仓盖板外板等，材料的基本力学性能通过改性均可以满足使用要求，但由于外板材料是与内板材料(lft-pp)是胶粘在一起后使用，这就需要两种材料之间的线性膨胀系数匹配，否则随着环境温度的变化，从而造成内、外板胶粘失效而分离。因此，寻求一种低线性膨胀系数聚丙烯复合材料的制备显得非常有必要。


技术实现要素：

[0004]
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法。
[0005]
本发明提出的一种低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，包括下述重量份的原料：聚丙烯45～95份、交联聚乙烯母粒2～10份、无机填料0～30份、增韧剂2～15份、其他助剂0.5～2份。
[0006]
优选地，所述交联聚乙烯母粒的制备方法为：将聚乙烯、过氧化物引发剂、相容剂与其他助剂混合均匀，经过挤出造粒，即得。
[0007]
优选地，所述交联聚乙烯母粒包括下述重量份的原料：聚乙烯95～99份、过氧化物引发剂0.1～1份、相容剂1～5份、其他助剂0.1～1份。
[0008]
优选地，所述聚乙烯为高密度聚乙烯(hdpe)、低密度聚乙烯(ldpe)、线性低密度聚乙烯(lldpe)中的至少一种；所述过氧化物引发剂为过氧化二已丙苯(dcp)、过氧化二叔丁基(dtbp)、过氧化苯甲酸叔丁酯(tpb)中的至少一种。
[0009]
优选地，所述聚丙烯为共聚聚丙烯，其在2.16kg，230℃条件下的熔体流动速率为5～100g/10min。
[0010]
优选地，所述无机填料为滑石粉、钛酸钙、硫酸钡、云母中的至少一种；所述增韧剂为poe、epdm、sebs中的至少一种；所述相容剂为pp接枝马来酸酐(pp-g-mah)、poe接枝马来酸酐(poe-g-mah)或其组合。
[0011]
优选地，所述其他助剂为抗氧剂、润滑剂、耐uv剂、颜料中的至少一种。
[0012]
一种所述的低线性膨胀系数聚丙烯复合材料的制备方法，包括：按重量份数，称取聚丙烯、交联聚乙烯母粒、无机填料、增韧剂和其他助剂，混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
[0013]
本发明的有益效果如下：
[0014]
本发明采用交联聚乙烯母粒与聚丙烯进行复配，所制备的聚丙烯复合材料具有较低的线性膨胀系数，且处理过程简单，加工性能优异。
具体实施方式
[0015]
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0016]
在以下实施例和对比例中，所采用的的原料如下：
[0017]
共聚聚丙烯，牌号为m60rhc，厂家为镇海炼化，2.16kg，230℃条件下的熔体流动速率60g/10min；
[0018]
共聚聚丙烯，牌号为k9026，厂家为燕山石化，2.16kg,230℃条件下的熔体流动速率为26g/10min；
[0019]
滑石粉，牌号为ahcp250，厂家为辽宁艾海；
[0020]
poe，牌号为8730l，厂家为韩国sk；
[0021]
sebs，牌号为yh-501，厂家为岳阳石化；
[0022]
pp-g-mah，牌号为ca100，厂家为阿科玛；
[0023]
poe-g-mah，牌号为ng7002，厂家为上海泽明；
[0024]
hdpe，牌号为dmda8008，厂家为兰州石化；
[0025]
其他材料均为市售常规常用产品。
[0026]
实施例1
[0027]
制备交联聚乙烯母粒：
[0028]
按重量份数，将95份高密度聚乙烯、0.1份dcp、5份pp-g-mah、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂混合均匀，经过挤出造粒，即得。
[0029]
制备聚丙烯复合材料：
[0030]
按重量份数，称取95份共聚聚丙烯m60rhc、2份交联聚乙烯母粒、2份poe、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
[0031]
实施例2
[0032]
制备交联聚乙烯母粒：
[0033]
按重量份数，将97份高密度聚乙烯、0.4份dtbp、3份poe-g-mah、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂混合均匀，经过挤出造粒，即得。
[0034]
制备聚丙烯复合材料：
[0035]
按重量份数，称取64份共聚聚丙烯m60rhc、20份共聚聚丙烯k9026、5份交联聚乙烯母粒、10份滑石粉、5份sebs、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂、0.5份抗uv剂，混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
[0036]
实施例3
[0037]
制备交联聚乙烯母粒：
[0038]
按重量份数，将98份高密度聚乙烯、0.7份tpb、2份pp-g-mah、0.3份抗氧剂、0.2份
润滑剂混合均匀，经过挤出造粒，即得。
[0039]
制备聚丙烯复合材料：
[0040]
按重量份数，称取40份共聚聚丙烯m60rhc、20份共聚聚丙烯k9026、8份交联聚乙烯母粒、20份滑石粉、10份poe、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂、0.5份抗uv剂、1份黑色母，混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
[0041]
实施例4
[0042]
制备交联聚乙烯母粒：
[0043]
按重量份数，将99份高密度聚乙烯、1份dcp、1份poe-g-mah与0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂混合均匀，经过挤出造粒，即得。
[0044]
制备聚丙烯复合材料：
[0045]
按重量份数，称取40份共聚聚丙烯m60rhc、5份共聚聚丙烯k9026、10份交联聚乙烯母粒、30份滑石粉、10份poe、5份sebs、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂、0.5份黑色母，混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
[0046]
对比例1
[0047]
制备聚丙烯复合材料：
[0048]
按重量份数，称取95份共聚聚丙烯m60rhc、2份高密度聚乙烯、2份poe、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂，混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
[0049]
对比例2
[0050]
制备聚丙烯复合材料：
[0051]
按重量份数，称取64份共聚聚丙烯m60rhc、20份共聚聚丙烯k9026、5份高密度聚乙烯、10份滑石粉、5份sebs、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂、0.5份抗uv剂，混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
[0052]
对比例3
[0053]
制备聚丙烯复合材料：
[0054]
按重量份数，称取40份共聚聚丙烯m60rhc、20份共聚聚丙烯k9026、8份高密度聚乙烯、20份滑石粉、10份poe、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂、0.5份抗uv剂、1份黑色母，混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
[0055]
对比例4
[0056]
制备聚丙烯复合材料：
[0057]
按重量份数，称取40份共聚聚丙烯m60rhc、5份共聚聚丙烯k9026、10份高密度聚乙烯、30份滑石粉、10份poe、5份sebs、0.3份抗氧剂、0.2份润滑剂、0.5份黑色母，混合均匀，加入挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、冷却、烘干，即得。
[0058]
上述实施例1-4以及对比例1-4的具体配方如表1所示：
[0059]
表1实施例1-4以及对比例1-4的具体配方
[0060][0061]
对上述实施例1-4以及对比例1-4的聚丙烯复合材料进行性能测试，测试条件及标准如表2所示：
[0062]
表2聚丙烯复合材料性能测试条件及标准
[0063][0064]
测试结果如表3所示：
[0065]
表3聚丙烯复合材料性能测试结果
[0066][0067]
由此可见，利用交联聚乙烯母粒与聚丙烯复配，在相同配方体系条件下，所制备的聚丙烯复合材料，不仅具有较低的线性膨胀系数，而且综合力学性能优异。
[0068]
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。

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