抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料及其制備方法，該材料各組分重量百分比如下：聚丙烯樹脂40～70%；增韌改性劑5～20%，無(wú)機(jī)納米粉體20～40%；表面化學(xué)改性劑0.1～5%，白油0.1～5%；該制備方法為將無(wú)機(jī)納米粉體、表面化學(xué)改性劑、白油和聚丙烯樹脂加入高溫混煉機(jī)中，進(jìn)行預(yù)混合，造粒，冷卻得到初級(jí)料；將上述初級(jí)料、增韌改性劑和剩余的聚丙烯樹脂混合均勻，加入雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)行熔融混合，造粒、冷卻、干燥，包裝。本發(fā)明的材料具有優(yōu)異的抗沖擊力學(xué)性能，耐低溫，從而保障儲(chǔ)運(yùn)過程中防護(hù)箱的完整及箱體內(nèi)物資的安全。本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可以運(yùn)用于塑料防護(hù)箱生產(chǎn)的材料，特別是涉及一種具有抗沖擊、耐低性能的防護(hù)箱專用材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的防護(hù)箱大多采用常規(guī)通用的普通塑料箱包裝設(shè)備，其大多采用普通高分子聚合材料，例如聚丙烯、PC (聚碳酸酯)PVC(即聚氯乙烯)、ABS (即丁二烯一丙烯腈一苯乙烯組成的三元共聚物)等材料，其可以達(dá)到普通運(yùn)輸?shù)囊蟆?br> [0003]然而，目前，一些特殊物資對(duì)專用儲(chǔ)存和運(yùn)輸設(shè)備提出了更高的要求，因而對(duì)防護(hù)箱材料的要求也更加嚴(yán)格。
[0004]因?yàn)樵谖镔Y的儲(chǔ)運(yùn)過程中，其會(huì)經(jīng)歷不同于初始環(huán)境的溫度，而低溫油品或氣體如低溫成品油、液化天然氣、環(huán)氧乙烷、液態(tài)二氧化碳及壓縮天然氣等在儲(chǔ)藏和運(yùn)輸過程中都要求使用耐低溫的材料，目前的防護(hù)箱材料尚不能可靠地滿足低溫環(huán)境下長(zhǎng)期使用的需求，因而有可能造成其變質(zhì)或者損壞，甚至發(fā)生危險(xiǎn)情況；其次，在物資儲(chǔ)運(yùn)過程中還有可能發(fā)生碰撞，嚴(yán)重時(shí)還可能導(dǎo)致箱體破損，或使箱體產(chǎn)生變形，從而破壞箱體的密封性能，導(dǎo)致箱體內(nèi)運(yùn)輸物資的損壞。
[0005]是以，如何提供一種抗沖擊力學(xué)性能高、耐低溫的防護(hù)箱材料及其制備方法，從而保障儲(chǔ)運(yùn)過程中防護(hù)箱的完整及箱體內(nèi)部物資的安全，成為業(yè)界亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述技術(shù)問 題，本發(fā)明的目的在于提供一種抗沖擊力學(xué)性能高、耐低溫的防護(hù)箱材料及其制備方法，其能夠滿足防護(hù)箱在極端低溫下儲(chǔ)運(yùn)，同時(shí)滿足安全與外觀的使用要求，具有優(yōu)異的抗沖擊力學(xué)性能，從而保障儲(chǔ)運(yùn)過程中防護(hù)箱的完整及箱體內(nèi)部物資的安全。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料，其各組分重量百分比如下:
聚丙烯樹脂40~70% ；
增韌改性劑5~20% ；
無(wú)機(jī)納米粉體20~40% ；
表面化學(xué)改性劑 0.1~5% ；
白油0.1~5%;
上述各組分配方比例總和為100%;
所述聚丙烯樹脂為無(wú)規(guī)共聚聚丙烯和等規(guī)共聚聚丙烯的混合物，其中無(wú)規(guī)共聚聚丙烯的含量為20%~50%。
[0008]進(jìn)一步的，在溫度230°C，重荷2.16kg的條件下，所述聚丙烯樹脂的熔融指數(shù)為
5~20g/10min。[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述增韌改性劑包括彈性體和馬來酸酐接枝共聚物。其作用是增強(qiáng)聚丙烯樹脂的韌性，增強(qiáng)低溫抗沖擊性。
[0010]更進(jìn)一步的，所述彈性體為乙烯-丙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的至少一種，所述彈性體的分子量為100000~lOOOOOOg/mol ;所述馬來酸酐接枝共聚物為馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝聚丙烯中的至少一種，所述馬來酸酐接枝共聚物的分子量為1000~100000 g/mol O
[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述無(wú)機(jī)納米粉體為碳酸鈣、氧化硅、氧化鈦中的至少一種，所述無(wú)機(jī)納米粉體的粒徑為0.01~5μπι。納米粉體具有納米尺寸效應(yīng)、大的比表面積以及強(qiáng)的界面相互作用，而納米復(fù)合材料的性能又優(yōu)于相同組分常規(guī)復(fù)合材料的性能，因此無(wú)機(jī)納米粉體可以增強(qiáng)材料的韌性。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述表面化學(xué)改性劑為硬脂酸、硬脂酸鋅、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑中的至少一種。其具有潤(rùn)滑性，可以使材料在加工過程中有很好的分散性、相容性和加工流動(dòng)性，增加材料的穩(wěn)定性。
[0013]一般來說，納米粉體的表面積是微米級(jí)粉體的幾十倍至百倍以上，并且都有較高的表面活性。未經(jīng)表面改性的納米粉體與聚丙烯基體間只有很弱的的界面粘接作用力，經(jīng)表面改性處理的納米粉體與聚丙烯粘接的效果要明顯好于未改性的，這主要是經(jīng)改性后的納米粉體的分散性及與樹脂的交聯(lián)性都得到了提高，起到了應(yīng)力集中的點(diǎn)的作用，從而達(dá)到了提高材料力學(xué)性能的效果。
[0014]一種抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料的制備方法，包括如下步驟:
(1)將無(wú)機(jī)納米粉體、表面化學(xué)改性劑、白油和部分聚丙烯樹脂按組成原料的重量份加入到高溫混煉機(jī)中，在170~250°C的溫度下進(jìn)行預(yù)混合，造粒，冷卻得到初級(jí)料；
(2)將上述初級(jí)料、增韌改性劑和剩余的聚丙烯樹脂混合均勻，加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在180~230°C的溫度下進(jìn)行熔融混合，然后造粒、冷卻、干燥，包裝。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料能夠滿足防護(hù)箱在極端低溫下儲(chǔ)運(yùn)，同時(shí)滿足安全與外觀的使用要求，具有優(yōu)異的抗沖擊力學(xué)性能，從而保障儲(chǔ)運(yùn)過程中防護(hù)箱的完整及箱體內(nèi)部物資的安全。
[0016]本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不能將實(shí)施例中所涉及的方法和技術(shù)參數(shù)作為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0018]實(shí)施例1
(1)將無(wú)機(jī)納米粉體20%、表面化學(xué)改性劑1%、白油5%和聚丙烯樹脂30%加入到高溫混煉機(jī)中，在250°C的溫度下進(jìn)行預(yù)混合，造粒，冷卻得到初級(jí)料；
(2)將上述初級(jí)料、增韌改性劑14%和剩余的聚丙烯樹脂30%混合均勻，加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在230°C的溫度下進(jìn)行熔融混合，然后造粒、冷卻、干燥，包裝。
[0019]本實(shí)施例制得的抗沖擊耐低 溫防護(hù)箱材料的機(jī)械物理性能如表1所示。
[0020]實(shí)施例2(1)將無(wú)機(jī)納米粉體40%、表面化學(xué)改性劑0.1%、白油0.1%和聚丙烯樹脂20%加入到高溫混煉機(jī)中，在250°C的溫度下進(jìn)行預(yù)混合，造粒，冷卻得到初級(jí)料；
(2)將上述初級(jí)料、增韌改性劑19.8%和剩余的聚丙烯樹脂20%混合均勻，加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在230°C的溫度下進(jìn)行熔融混合，然后造粒、冷卻、干燥，包裝。
[0021]本實(shí)施例制得的抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料的機(jī)械物理性能如表1所示。
[0022]實(shí)施例3
(1)將無(wú)機(jī)納米粉體30%、表面化學(xué)改性劑0.5%、白油2.5%和聚丙烯樹脂31%加入到高溫混煉機(jī)中，在250°C的溫度下進(jìn)行預(yù)混合，造粒，冷卻得到初級(jí)料；
(2)將上述初級(jí)料、增韌改性劑5%和剩余的聚丙烯樹脂31%混合均勻，加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在230°C的溫度下進(jìn)行熔融混合，然后造粒、冷卻、干燥，包裝。
[0023]本實(shí)施例制得的抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料的機(jī)械物理性能如表1所示。
[0024]表1實(shí)施例1-3制得的抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料的機(jī)械物理性能
【權(quán)利要求】
1.一種抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料，其特征在于，該抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料各組分重量百分比如下: 聚丙烯樹脂40~70% ； 增韌改性劑5~20% ； 無(wú)機(jī)納米粉體20~40% ； 表面化學(xué)改性劑 0.1~5% ； 白油0.1~5%; 上述各組分配方比例總和為100%; 所述聚丙烯樹脂為無(wú)規(guī)共聚聚丙烯和等規(guī)共聚聚丙烯的混合物，其中無(wú)規(guī)共聚聚丙烯的含量為20%~50%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料，其特征在于，在溫度230°C，重荷16kg的條件下,所述聚丙烯樹脂的熔融指數(shù)為5~20g/10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料，其特征在于，所述增韌改性劑包括彈性體和馬來酸酐接枝共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料，其特征在于，所述彈性體為乙烯-丙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的至少一種，所述彈性體的分子量為100000~1000000g/mol。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料，其特征在于，所述馬來酸酐接枝共聚物為馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝聚丙烯中的至少一種，所述馬來酸酐接枝共聚物的分子量為1000~100000 g/mol。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料，其特征在于，所述無(wú)機(jī)納米粉體為碳酸鈣、氧化硅、氧化鈦中的至少一種，所述無(wú)機(jī)納米粉體的粒徑為0.01~5μπι。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料，其特征在于，所述表面化學(xué)改性劑為硬脂酸、硬脂酸鋅、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑中的至少一種。
8.權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的一種抗沖擊耐低溫防護(hù)箱材料的制備方法,其特征在于，所述方法包括如下步驟: (O將無(wú)機(jī)納米粉體、表面化學(xué)改性劑、白油和部分聚丙烯樹脂加入到高溫混煉機(jī)中，在170~250°C的溫度下進(jìn)行預(yù)混合，造粒，冷卻得到初級(jí)料； (2)將上述初級(jí)料、增韌改性劑和剩余的聚丙烯樹脂混合均勻，加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在180~230°C的溫度下進(jìn)行熔融混合，然后造粒、冷卻、干燥，包裝。
【文檔編號(hào)】C08K3/34GK103865179SQ201410124756
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】魏元武 申請(qǐng)人:上海山容塑料科技有限公司