專利名稱：一種高透明、高模量抗沖改性聚丙烯材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高透明、高模量抗沖改性聚丙烯材料，是一種工藝簡單并有優(yōu)良的剛韌性平衡的改性聚丙烯材料，可以用于制備一些透明度要求高、高模量高抗沖的塑料制品。
背景技術(shù)：
聚丙烯是五大類通用塑料之一，由于其原料來源豐富、價格便宜、易于加工成型、產(chǎn)品綜合性能優(yōu)良，因此用途非常廣泛，已成為通用樹脂中發(fā)展最快的品種，廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)外飾件、電子和家用電器產(chǎn)品中。盡管聚丙烯有眾多優(yōu)點，但是，聚丙烯也存在一些不足之處，如沒有很好的達(dá)到剛韌性平衡，高模量的聚丙烯往往不能同時達(dá)到高沖擊，高沖擊的聚丙烯也不能同時達(dá)到高模量。通常通過加入玻璃纖維、滑石粉等無機(jī)填料的方法來提高材料的模量，但同時會降低材料抗沖擊韌性，密度也會增加。也可以通過加EPDM、SBS、EVA、POE等彈性體來提高聚丙烯材料的韌性，但是材料模量會降低，同時成本也會增加。申請?zhí)枮?00810207476. 7公開了一種高透明高流動增韌聚丙烯材料及其制備方法，其加入10-30%的LLPE和5-15%的SEBS，制得了一種流動性、透明均強(qiáng)于普通PP的增韌材料，可以用于制造具有高透明度高韌性要求的塑料制品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高透明、高模量抗沖改性聚丙烯材料，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，在實際生產(chǎn)中能夠提供一種透明度高、高模量、高抗沖的聚丙烯材料。本發(fā)明的另一目的是提供上述改性聚丙烯材料的制備方法。本發(fā)明的目的主要通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。一種高透明、高模量抗沖改性聚丙烯材料，按以下重量百分比計的原料配制而成
聚丙烯88 99.5%
納米碳酸鈣0.1 5%
成核劑0.1 3%
抗氧劑0.1 2%
其他助劑0 3%。本發(fā)明所述的聚丙烯其熔體流動速率為5 30g/10min的均聚聚丙烯(測試條件230 0C X 2. 16Kg)。
所述的成核劑為二(3，4_ 二甲基二芐叉)山梨糖醇(DMDBS)，分子式為C24H3tlO6，分
子結(jié)構(gòu)式為所述的納米碳酸鈣所述的納米碳酸鈣其粒徑在100 300nm，表面經(jīng)過硬脂酸處理。所述的抗氧劑為主抗氧劑和輔抗氧劑，其中主抗氧劑選自受阻酚或硫酯類抗氧劑。為3114、1010和DSTP中的一種或幾種組合；輔抗氧劑選用亞磷酸鹽或酯類抗氧劑。為618和168中的一種或兩種組合。所述的其他添加劑是各種潤滑劑、抗紫外線劑和顏料。制備這種高透明、耐熱抗沖擊改性聚丙烯材料的方法，其步驟如下(1)按重量配比稱取原料；(2)將聚丙烯、納米碳酸鈣、成核劑、抗氧劑和其他助劑在高速混合器中干混3 5分鐘；(3)將混合好的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，螺桿轉(zhuǎn)速為180 600轉(zhuǎn)/分，溫度為一區(qū)190 200°C，二區(qū)200 220°C，三區(qū)220 2!35°C，四區(qū)215 220°C ；整個擠出過程的停留時間為1 2分鐘，壓力為12 18MPa。本發(fā)明通過利用成核劑的成核結(jié)晶能力，提高PP基體的模量；納米碳酸鈣結(jié)合成核劑協(xié)同增韌，所制備的改性聚丙烯材料在保持均聚聚丙烯高剛性的同時，也改善了均聚聚丙烯的抗沖擊性能，同時制備的材料還具有良好的透明性，可用于制作透明度要求高、高模量高抗沖的塑料制品。具體的實施方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。在實施例及對比例復(fù)合材料配方中，聚丙烯為中上海石油化工股份有限公司生產(chǎn)的均聚聚丙烯，商品名為M1200HS，其熔體流動速率為llg/lOmin(測試條件2300C X2. 16Kg)；所述的納米碳酸鈣為江西華明納米碳酸鈣有限公司生產(chǎn)，商品名為納米碳酸鈣SPSL-2，其粒徑在100 300nm ；所述的成核劑為Milliken公司生產(chǎn)的DMDBS，化學(xué)名為二(3，4_ 二甲基二芐叉)山梨糖醇；主抗氧劑選用英國ICE公司生產(chǎn)的DSTP，化學(xué)名為硫代二丙酸十八酯，以及Cil3a公司生產(chǎn)的3114，化學(xué)名為3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基磷酸二乙酯。輔抗氧劑為Ciki公司生產(chǎn)的168，化學(xué)名稱為三(2，4_ 二叔丁基芐基)亞磷酸 將所有組份加入高速混合器中，以高于600r/min的轉(zhuǎn)速干混3 5分鐘。將混合好的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，螺桿轉(zhuǎn)速為180 600轉(zhuǎn)/分，溫度為一區(qū)190
4200°C，二區(qū)200 220°C，三區(qū)220 2!35°C，四區(qū)215 220°C ；整個擠出過程的停留時間為1 2分鐘，壓力為12 18MPa。性能評價及實行標(biāo)準(zhǔn)將按上述方法完成造粒的粒子材料至于100°C的鼓風(fēng)干燥箱中干燥2 3小時，然后再將干燥好的粒料在注射成型機(jī)上進(jìn)行注射成型制樣。熔體流動速率測試按照ISO 1133進(jìn)行，測試條件為230°C X 2. 16Kg ；拉伸性能按照ISO 527進(jìn)行，試樣尺寸為170X10X4，拉伸速度為50mm/min ；彎曲性能測試按照ISO178進(jìn)行，試樣尺寸為80X 10X4，彎曲速度為2mm/min，跨距為64mm ；簡支梁沖擊按ISO179進(jìn)行，試樣尺寸為80X10X4，缺口深度為試樣厚度的三分之一；透明度用透光率來表示，透光率越高，其透明性越好，用WGT-S型透光率霧度測定儀，按GB M10-80，采用Imm厚注塑板測定。材料的綜合性能通過測試所得的缺口沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、彎曲模量、透光率的數(shù)值進(jìn)行評判。實施例配方及各項性能測試結(jié)果見下列各表表1實施例1 6及對比例1 3配方(重量％ )。
權(quán)利要求
1.一種高透明、高模量抗沖改性聚丙烯材料，其特征在于按以下重量百分比計的原料配制而成聚丙烯88 99.5%納米碳酸鈣0.1 5%成核劑0.1 3%抗氧劑0.1 2%其他助劑0 3%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高透明、高模量抗沖改性聚丙烯材料，其特征在于所述的聚丙烯為在230°C，2. 16Kg測試條件下，熔體流動速率為5 30g/10min的均聚聚丙烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高透明、高模量抗沖改性聚丙烯材料，其特征在于所述的成核劑為二(3，4_ 二甲基二芐叉)山梨糖醇(DMDBS)，分子式為C24H3tlO6,分子結(jié)構(gòu)式為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高透明、高模量抗沖改性聚丙烯材料，其特征在于所述的納米碳酸鈣所述的納米碳酸鈣其粒徑在100 300nm，表面經(jīng)過硬脂酸處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高透明、高模量抗沖改性聚丙烯材料，其特征在于所述的抗氧劑為主抗氧劑和輔抗氧劑，其中主抗氧劑選自受阻酚和硫酯類抗氧劑中的一種或幾種組合；輔抗氧劑選用亞磷酸鹽和酯類抗氧劑中的一種或幾種組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高透明、高模量抗沖改性聚丙烯材料，其特征在于所述的主抗氧劑為3114、1010和DSTP中的一種或幾種組合；輔抗氧劑為618和168中的一種或兩種組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高透明、高模量抗沖改性聚丙烯材料，其特征在于所述的其他添加劑是各種潤滑劑、抗紫外線劑和顏料。
8.一種制備權(quán)利要求1所述高透明、高模量抗沖改性聚丙烯材料的方法，其特征在于其步驟如下(1)按重量配比稱取原料；(2)將聚丙烯、納米碳酸鈣、成核劑、抗氧劑和其他助劑在高速混合器中干混3 5分鐘；(3)將混合好的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，螺桿轉(zhuǎn)速為180 600轉(zhuǎn)/分，溫度為一區(qū)190 200°C，二區(qū)200 220°C，三區(qū)220 2!35°C，四區(qū)215 220°C;整個擠出過程的停留時間為1 2分鐘，壓力為12 18MPa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高透明、高模量抗沖改性聚丙烯材料及其制備方法，它按以下重量百分比的原料配制成聚丙烯88～99.5％，納米碳酸鈣0～5％，成核劑0.1～3％，抗氧劑0.1～2％，其他助劑0～3％，本發(fā)明通過利用成核劑的成核結(jié)晶能力，提高PP基體的模量；納米碳酸鈣結(jié)合成核劑協(xié)同增韌，所制備的改性聚丙烯材料在保持均聚聚丙烯高剛性的同時，也改善了均聚聚丙烯的抗沖擊性能，同時制備的材料還具有良好的透明性，可用于制作透明度要求高、高模量高抗沖的塑料制品。
文檔編號C08K5/1575GK102558678SQ20111044306
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者周文, 屈國梁, 張祥福, 張鷹 申請人:上海普利特復(fù)合材料股份有限公司