一種高韌性耐寒填充母料及其制備方法,屬于聚合物加工領(lǐng)域。
背景技術(shù):
填充母料一種新型填料,具有分散性好、與樹脂結(jié)合力強(qiáng)、添加量高、使用方便等特點(diǎn),其在塑料加工行業(yè)應(yīng)用廣泛,填充母料中的主要填充劑為碳酸鈣類無機(jī)化工填料,其具有無毒、資源豐富、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),提高了復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性的同時(shí),降低了復(fù)合材料的成本。但填充母料低溫時(shí)普遍具有成型收縮率大、脆性高、缺口沖擊強(qiáng)度低的缺點(diǎn),這大大限制了填充母料的推廣和應(yīng)用。
在填充母料制備過程中,常采用添加耐寒增塑劑的方法來改善其耐寒性能,常用耐寒增塑劑有酰胺類、二羧酸鹽類和稀土類聚丙烯β晶型成核劑,添加耐寒增塑劑可以提高填充母粒的耐寒性能,但添加增塑劑的制品一般韌性較差,無法使韌性和耐寒性能同時(shí)得到改善。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種高韌性且耐寒性能良好的填充母料及其制備方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該高韌性耐寒填充母料包括以下重量份原料:聚乙烯2-8份、聚丙烯5-15份、遙爪聚烯烴單醇混合物0.5-3份、白炭黑10-15份、重質(zhì)碳酸鈣60-75份、硅油1-3份、聚乙烯蠟1-3份、硅酮粉0.01-0.5份和芥酸酰胺0.01-0.1份,其中所述遙爪聚烯烴單醇混合物為端羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯任意比例混合物。
優(yōu)選的,高韌性耐寒填充母料包括以下重量份原料:聚乙烯2-8份、聚丙烯5-15份、單遙爪聚烯烴混合物1-3份、白炭黑11-14份、重質(zhì)碳酸鈣65-75份、硅油1.5-3份、聚乙烯蠟1.5-3份、硅酮粉0.01-0.3份和芥酸酰胺0.01-0.08份,其中,其中所述遙爪聚烯烴單醇混合物為端羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯任意比例混合物。
優(yōu)選的,所述聚乙烯為線性低密度聚乙烯,密度為0.926-0.940g/cm3,熔融指數(shù)為1-10g/10min。
優(yōu)選的,所述聚丙烯為無規(guī)聚丙烯。
所述端羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯重量比為1:1-2.5。
還包括癸二酸二異辛酯0.1-1份。
還包括乙烯-辛烯共聚物1-3份。
優(yōu)選的,所述白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣的粒徑為800-1000目。
高韌性耐寒填充母料的制備方法,其特征在于:包括以下步驟:
1)將白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣混合均勻,并在80-100℃下干燥3-5h;
2)將硅油加入到步驟1)所得混合物中,攪拌混合均勻,備用;
3)將聚乙烯、聚丙烯、單遙爪聚烯烴混合物和聚乙烯蠟混合,攪拌30-60min,控制溫度為50-70℃,得載體樹脂;
4)將硅油、白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣的混合物加入步驟3)得載體樹脂中,加入硅酮粉和芥酸酰胺,攪拌均勻;
5)將步驟4)得混合物喂入雙螺桿擠出機(jī)中塑化、擠出、造粒,得高韌性耐寒填充母料。
步驟5)所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為100-130rpm,各區(qū)溫度為一區(qū)溫度120-150℃,二區(qū)120-150℃,三區(qū)150-190℃,四區(qū)160-200℃,五區(qū)200-220℃。
對(duì)本發(fā)明的說明如下:
本發(fā)明的載體樹脂由聚乙烯、聚丙烯和遙爪聚烯烴單醇混合物組成,遙爪聚烯烴單醇分子一端帶有反應(yīng)性官能團(tuán)羥基,其與聚乙烯和聚丙烯混合后發(fā)生鏈交叉反應(yīng),使得載體樹脂具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和一定的熔融流動(dòng)性,優(yōu)選的端羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯作用較顯著,其與線性聚乙烯和無規(guī)聚丙烯協(xié)同作用使得載體樹脂的性質(zhì)得到進(jìn)一步提升,通過控制其各組分的用量,和聚合溫度,可以有效控制載體樹脂的熔融指數(shù);在遙爪聚烯烴單醇的作用下乙烯-辛烯共聚物可以顯著提高載體樹脂的熔融指數(shù),改善載體的流動(dòng)性;同時(shí),遙爪聚烯烴單醇與聚乙烯蠟、硅酮粉和芥酸酰胺的相互作用使得無機(jī)填料和載體樹脂之間發(fā)生反應(yīng),提高了填料的分散性能。遙爪聚烯烴單醇具有耐低溫性能,與聚乙烯和聚丙烯的協(xié)同作用使得載體樹脂的耐寒性能得到有效改善,另外,癸二酸二異辛酯作為耐寒增塑劑,其與遙爪聚烯烴單醇相互作用可以明顯提高其耐寒性能,微量的耐寒增塑劑即可產(chǎn)生顯著的效果,避免了耐寒增塑劑的添加對(duì)填充母料的韌性產(chǎn)生的影響。
另外,在填充母料的制備過程中,選用白炭黑作為補(bǔ)充填料,與重質(zhì)碳酸鈣結(jié)合作用,并用硅油對(duì)白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行預(yù)處理,使其充分混合均勻,硅油分子包裹在白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣表面,形成一層光滑致密的潤(rùn)滑層,降低摩擦系數(shù)和表面張力,減少了因聚合物熔體與加工機(jī)械表面的外摩擦;白炭黑比表面積大,表面吸附力強(qiáng),經(jīng)硅油處理后,分散性能明顯改善;同時(shí),硅油的加入也改善了熔體的流動(dòng)性。
聚乙烯蠟作為分散劑可以改善填料在載體中的分散性能,但由于白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣與載體樹脂的結(jié)構(gòu)差異,使得二者的界面結(jié)合力很差,而硅酮粉分子間的作用力較強(qiáng),其一端與無機(jī)物結(jié)合,另一端與高分子結(jié)合,在界面起到承上啟下的作用,一邊拉住無機(jī)物一邊融合高分子,比偶聯(lián)劑單純的改善界面極性強(qiáng)度要高很多。芥酸酰胺具有較高的熔點(diǎn)和良好的熱穩(wěn)定性,較好的外潤(rùn)滑作用和抗粘連性,由于硅酮粉和芥酸酰胺的協(xié)同作用使得白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣與載體樹脂的結(jié)合力增強(qiáng),從而使白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣可以在基材中均勻分散;同時(shí)硅酮粉還可以與基材中的高分子結(jié)構(gòu)相結(jié)合,改善復(fù)合材料的力學(xué)性能。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所具有的有益效果是:
1、本發(fā)明的載體樹脂熔融流動(dòng)性較高,載體樹脂能夠與基材充分接觸并熔融混合均勻,使得載體樹脂中分散的無機(jī)填料可以在基材中分散均勻;在填充母料的制備過程中,選用白炭黑作為補(bǔ)充填料,與重質(zhì)碳酸鈣結(jié)合作用,并用硅油對(duì)白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行預(yù)處理,改善了熔體的流動(dòng)性,同時(shí),結(jié)合硅酮粉和芥酸酰胺的作用,提高了填料在基材中分散性,也有助于提高制品的性能。以均聚pp樹脂制得的復(fù)合材料各項(xiàng)力學(xué)性能優(yōu)于以hdpe樹脂作為基材制得的復(fù)合材料,抗拉強(qiáng)度達(dá)到40-45.6mpa,斷裂伸長(zhǎng)率為370-389%,彎曲強(qiáng)度為48.1-56.8mpa,缺口沖擊強(qiáng)度為20.2-23.5kj/m2。
2、利用本發(fā)明制備的填充母料制備的復(fù)合材料具有一定的耐寒性,制得的復(fù)合材料試樣在低溫環(huán)境中,各項(xiàng)力學(xué)性能下降緩慢,在-5℃的環(huán)境中,各項(xiàng)力學(xué)性能無變化,在-20℃的環(huán)境中各項(xiàng)力學(xué)性能保留率均在95%以上,拉伸強(qiáng)度達(dá)保留率到98.5%,彎曲強(qiáng)度保留率達(dá)到98.2%。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明,實(shí)施例1為最佳實(shí)施例。
實(shí)施例1
填充母料包括以下原料:聚乙烯6.5g、無規(guī)聚丙烯11g、單遙爪聚烯烴混合物2g、白炭黑12g、重質(zhì)碳酸鈣72g、硅油2g、聚乙烯蠟1.5g、硅酮粉0.1g、芥酸酰胺0.05g、癸二酸二異辛酯0.5g和乙烯-辛烯共聚物2.5g,其中所述遙爪聚烯烴單醇混合物由端羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯組成,羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯重量比為1:2,聚乙烯為線性聚乙烯,密度為0.93-0.940g/cm3,熔融指數(shù)為5-7g/10min。
填充母料的制備:
1)將白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣混合均勻,并在80-100℃下干燥4h;
2)將硅油加入到步驟1)所得混合物中,攪拌混合均勻,備用;
3)將聚乙烯、聚丙烯、單遙爪聚烯烴混合物和聚乙烯蠟混合,攪拌40min,控制溫度為55℃,得載體樹脂;
4)將硅油、白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣的混合物加入步驟3)得載體樹脂中,加入硅酮粉和芥酸酰胺,攪拌均勻;
5)將步驟4)得混合物喂入雙螺桿擠出機(jī)中塑化、擠出、造粒,得高韌性耐寒填充母料。
步驟5)所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為110rpm,各區(qū)溫度為一區(qū)溫度120-150℃,二區(qū)120-150℃,三區(qū)150-190℃,四區(qū)160-200℃,五區(qū)200-220℃。白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣粒徑為900目。
用本實(shí)施例制備的填充母料制備復(fù)合材料,填充母料的添加量為35%,基材為均聚pp樹脂。利用制得的復(fù)合材料進(jìn)行性能檢測(cè),測(cè)試結(jié)果見表1和表2。
實(shí)施例2
填充母料包括以下重量份原料:聚乙烯8g、無規(guī)聚丙烯10g、單遙爪聚烯烴混合物0.5g、白炭黑10g、重質(zhì)碳酸鈣75g、硅油3g、聚乙烯蠟1g、硅酮粉0.01g、芥酸酰胺0.1g、癸二酸二異辛酯0.8g和乙烯-辛烯共聚物2g,其中所述遙爪聚烯烴單醇混合物由端羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯組成,羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯重量比為1:3,聚乙烯為線性聚乙烯,密度為0.93-0.940g/cm3,熔融指數(shù)為7-9g/10min。
填充母料的制備:
1)將白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣混合均勻,并在80-100℃下干燥3.5h;
2)將硅油加入到步驟1)所得混合物中,攪拌混合均勻,備用;
3)將聚乙烯、聚丙烯、單遙爪聚烯烴混合物和聚乙烯蠟混合,攪拌50min,控制溫度為70℃,得載體樹脂;
4)將硅油、白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣的混合物加入步驟3)得載體樹脂中,加入硅酮粉和芥酸酰胺,攪拌均勻;
5)將步驟4)得混合物喂入雙螺桿擠出機(jī)中塑化、擠出、造粒,得高韌性耐寒填充母料。
步驟4)所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為120rpm,各區(qū)溫度為一區(qū)溫度120-180℃,二區(qū)120-180℃,三區(qū)180-200℃,四區(qū)180-200℃,五區(qū)200-220℃。重質(zhì)碳酸鈣粒徑為800目。
用本實(shí)施例制備的填充母料制備復(fù)合材料,填充母料的添加量為35%,基材為均聚pp樹脂。利用制得的復(fù)合材料進(jìn)行性能檢測(cè),測(cè)試結(jié)果見表1和表2。
實(shí)施例3
填充母料包括以下重量份原料:聚乙烯2g、無規(guī)聚丙烯15g、單遙爪聚烯烴混合物3g、白炭黑15g、重質(zhì)碳酸鈣60g、硅油1g、聚乙烯蠟3g、硅酮粉0.05g、芥酸酰胺0.01g、癸二酸二異辛酯0.1g和乙烯-辛烯共聚物2.5g,其中所述遙爪聚烯烴單醇混合物由端羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯組成,羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯重量比為1:1,聚乙烯為線性聚乙烯,密度為0.93-0.940g/cm3,熔融指數(shù)為5-7g/10min。
填充母料的制備:
1)將白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣混合均勻,并在80-100℃下干燥5h;
2)將硅油加入到步驟1)所得混合物中,攪拌混合均勻,備用;
3)將聚乙烯、聚丙烯、單遙爪聚烯烴混合物和聚乙烯蠟混合,攪拌60min,控制溫度為50℃,得載體樹脂;
4)將硅油、白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣的混合物加入步驟3)得載體樹脂中,加入硅酮粉和芥酸酰胺,攪拌均勻;
5)將步驟4)得混合物喂入雙螺桿擠出機(jī)中塑化、擠出、造粒,得高韌性耐寒填充母料。
步驟4)所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為130rpm,各區(qū)溫度為一區(qū)溫度120-150℃,二區(qū)150-180℃,三區(qū)180-200℃,四區(qū)200-220℃,五區(qū)200-220℃。重質(zhì)碳酸鈣粒徑為1000目。
用本實(shí)施例制備的填充母料制備復(fù)合材料,填充母料的添加量為35%,基材為均聚pp樹脂。利用制得的復(fù)合材料進(jìn)行性能檢測(cè),測(cè)試結(jié)果見表1和表2。
實(shí)施例4
填充母料包括以下重量份原料:聚乙烯6.5g、無規(guī)聚丙烯11g、單遙爪聚烯烴混合物2g、白炭黑12g、重質(zhì)碳酸鈣72g、硅油2g、聚乙烯蠟1.5g、硅酮粉0.1g、芥酸酰胺0.05g和乙烯-辛烯共聚物2.5g,其中所述遙爪聚烯烴單醇混合物由端羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯組成,羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯重量比為1:2,聚乙烯為線性聚乙烯,密度為0.93-0.940g/cm3,熔融指數(shù)為5-7g/10min。
填充母料的制備:
1)將白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣混合均勻,并在80-100℃下干燥4h;
2)將硅油加入到步驟1)所得混合物中,攪拌混合均勻,備用;
3)將聚乙烯、聚丙烯、單遙爪聚烯烴混合物和聚乙烯蠟混合,攪拌40min,控制溫度為55℃,得載體樹脂;
4)將硅油、白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣的混合物加入步驟3)得載體樹脂中,加入硅酮粉和芥酸酰胺,攪拌均勻;
5)將步驟4)得混合物喂入雙螺桿擠出機(jī)中塑化、擠出、造粒,得高韌性耐寒填充母料。
步驟4)所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為110rpm,各區(qū)溫度為一區(qū)溫度120-150℃,二區(qū)120-150℃,三區(qū)150-190℃,四區(qū)160-200℃,五區(qū)200-220℃。重質(zhì)碳酸鈣粒徑為900目。
用本實(shí)施例制備的填充母料制備復(fù)合材料,填充母料的添加量為35%,基材為均聚pp樹脂。利用制得的復(fù)合材料進(jìn)行性能檢測(cè),測(cè)試結(jié)果見表1和表2。
實(shí)施例5
填充母料包括以下重量份原料:聚乙烯6.5g、無規(guī)聚丙烯11g、單遙爪聚烯烴混合物2g、白炭黑12g、重質(zhì)碳酸鈣72g、硅油2g、聚乙烯蠟1.5g、硅酮粉0.1g、芥酸酰胺0.05g和癸二酸二異辛酯0.5g,其中所述遙爪聚烯烴單醇混合物由端羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯組成,羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯重量比為1:2,聚乙烯為線性聚乙烯,密度為0.93-0.940g/cm3,熔融指數(shù)為5-7g/10min。
填充母料的制備:
1)將白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣混合均勻,并在80-100℃下干燥4h;
2)將硅油加入到步驟1)所得混合物中,攪拌混合均勻,備用;
3)將聚乙烯、聚丙烯、單遙爪聚烯烴混合物和聚乙烯蠟混合,攪拌40min,控制溫度為55℃,得載體樹脂;
4)將硅油、白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣的混合物加入步驟3)得載體樹脂中,加入硅酮粉和芥酸酰胺,攪拌均勻;
5)將步驟4)得混合物喂入雙螺桿擠出機(jī)中塑化、擠出、造粒,得高韌性耐寒填充母料。
步驟4)所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為110rpm,各區(qū)溫度為一區(qū)溫度120-150℃,二區(qū)120-150℃,三區(qū)150-190℃,四區(qū)160-200℃,五區(qū)200-220℃。重質(zhì)碳酸鈣粒徑為900目。
用本實(shí)施例制備的填充母料制備復(fù)合材料,填充母料的添加量為35%,基材為均聚pp樹脂。利用制得的復(fù)合材料進(jìn)行性能檢測(cè),測(cè)試結(jié)果見表1和表2。
實(shí)施例6
填充母料包括以下重量份原料:聚乙烯6.5g、等規(guī)聚丙烯11g、單遙爪聚烯烴混合物2g、白炭黑12g、重質(zhì)碳酸鈣72g、硅油2g、聚乙烯蠟1.5g、硅酮粉0.1g、芥酸酰胺0.05g、癸二酸二異辛酯0.5g和乙烯-辛烯共聚物2.5g,其中所述遙爪聚烯烴單醇混合物由端羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯組成,羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯重量比為1:2,聚乙烯為均聚聚乙烯。
填充母料的制備:
1)將白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣混合均勻,并在80-100℃下干燥4h;
2)將硅油加入到步驟1)所得混合物中,攪拌混合均勻,備用;
3)將聚乙烯、聚丙烯、單遙爪聚烯烴混合物和聚乙烯蠟混合,攪拌40min,控制溫度為55℃,得載體樹脂;
4)將硅油、白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣的混合物加入步驟3)得載體樹脂中,加入硅酮粉和芥酸酰胺,攪拌均勻;
5)將步驟4)得混合物喂入雙螺桿擠出機(jī)中塑化、擠出、造粒,得高韌性耐寒填充母料。
步驟4)所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為110rpm,各區(qū)溫度為一區(qū)溫度120-150℃,二區(qū)120-150℃,三區(qū)150-190℃,四區(qū)160-200℃,五區(qū)200-220℃。白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣粒徑為900目。
用本實(shí)施例制備的填充母料制備復(fù)合材料,填充母料的添加量為35%,基材為均聚pp樹脂。利用制得的復(fù)合材料進(jìn)行性能檢測(cè),測(cè)試結(jié)果見表1和表2。
實(shí)施例7
聚烯烴類載體樹脂和填充母料的組分和制備過程同實(shí)施例1。
用本實(shí)施例制備的填充母料制備復(fù)合材料,填充母料的添加量為25%,基材為均聚pp樹脂。利用制得的復(fù)合材料進(jìn)行性能檢測(cè),測(cè)試結(jié)果見表1和表2。
實(shí)施例8
聚烯烴類載體樹脂和填充母料的組分和制備過程同實(shí)施例1。
用本實(shí)施例制備的填充母料制備復(fù)合材料,填充母料的添加量為35%,基材為hdpe樹脂。利用制得的復(fù)合材料進(jìn)行性能檢測(cè),測(cè)試結(jié)果見表1和表2。
對(duì)比例1
填充母料包括以下重量份原料:聚乙烯1.5g、無規(guī)聚丙烯117g、單遙爪聚烯烴混合物0.5g、白炭黑5g、重質(zhì)碳酸鈣80g、硅油1g、聚乙烯蠟1.5g、硅酮粉0.1g、芥酸酰胺0.05g、癸二酸二異辛酯0.5g和乙烯-辛烯共聚物2.5g,其中所述遙爪聚烯烴單醇混合物由端羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯組成,羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯重量比為1:2,聚乙烯為線性聚乙烯,密度為0.93-0.940g/cm3,熔融指數(shù)為5-7g/10min。
填充母料的制備:
1)將白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣混合均勻,并在80-100℃下干燥4h;
2)將硅油加入到步驟1)所得混合物中,攪拌混合均勻,備用;
3)將聚乙烯、聚丙烯、單遙爪聚烯烴混合物和聚乙烯蠟混合,攪拌40min,控制溫度為55℃,得載體樹脂;
4)將硅油、白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣的混合物加入步驟3)得載體樹脂中,加入硅酮粉和芥酸酰胺,攪拌均勻;
5)將步驟4)得混合物喂入雙螺桿擠出機(jī)中塑化、擠出、造粒,得高韌性耐寒填充母料。
步驟4)所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為110rpm,各區(qū)溫度為一區(qū)溫度120-150℃,二區(qū)120-150℃,三區(qū)150-190℃,四區(qū)160-200℃,五區(qū)200-220℃。白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣粒徑為900目。
用本實(shí)施例制備的填充母料制備復(fù)合材料,填充母料的添加量為35%,基材為均聚pp樹脂。利用制得的復(fù)合材料進(jìn)行性能檢測(cè),測(cè)試結(jié)果見表1和表2。
對(duì)比例2
填充母料包括以下重量份原料:聚乙烯6.5g、無規(guī)聚丙烯11g、單遙爪聚烯烴混合物2g、白炭黑12g、重質(zhì)碳酸鈣72g、硅油2g、聚乙烯蠟1.5g、硅酮粉0.1g、癸二酸二異辛酯0.5g和乙烯-辛烯共聚物2.5g,其中所述遙爪聚烯烴單醇混合物由端羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯組成,羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯重量比為1:2,聚乙烯為線性聚乙烯,密度為0.93-0.940g/cm3,熔融指數(shù)為5-7g/10min。
填充母料的制備:
1)將白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣混合均勻,并在80-100℃下干燥4h;
2)將硅油加入到步驟1)所得混合物中,攪拌混合均勻,備用;
3)將聚乙烯、聚丙烯、單遙爪聚烯烴混合物和聚乙烯蠟混合,攪拌40min,控制溫度為55℃,得載體樹脂;
4)將硅油、白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣的混合物加入步驟3)得載體樹脂中,加入硅酮粉和芥酸酰胺,攪拌均勻;
5)將步驟4)得混合物喂入雙螺桿擠出機(jī)中塑化、擠出、造粒,得高韌性耐寒填充母料。
步驟4)所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為110rpm,各區(qū)溫度為一區(qū)溫度120-150℃,二區(qū)120-150℃,三區(qū)150-190℃,四區(qū)160-200℃,五區(qū)200-220℃。白炭黑和重質(zhì)碳酸鈣粒徑為900目。
用本實(shí)施例制備的填充母料制備復(fù)合材料,填充母料的添加量為35%,基材為均聚pp樹脂。利用制得的復(fù)合材料進(jìn)行性能檢測(cè),測(cè)試結(jié)果見表1和表2。
對(duì)比例3
填充母料包括以下重量份原料:聚乙烯6.5g、無規(guī)聚丙烯11g、單遙爪聚烯烴混合物2g、白炭黑12g、重質(zhì)碳酸鈣72g、硅油2g、聚乙烯蠟1.5g、癸二酸二異辛酯0.5g和乙烯-辛烯共聚物2.5g,其中所述遙爪聚烯烴單醇混合物由端羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯組成,羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯重量比為1:2,聚乙烯為線性聚乙烯,密度為0.93-0.940g/cm3,熔融指數(shù)為5-7g/10min。
填充母料的制備方法同實(shí)施例1;
用本實(shí)施例制備的填充母料制備復(fù)合材料,填充母料的添加量為35%,基材為均聚pp樹脂。利用制得的復(fù)合材料進(jìn)行性能檢測(cè),測(cè)試結(jié)果見表1和表2。
對(duì)比例4
填充母料包括以下重量份原料:聚乙烯6.5g、無規(guī)聚丙烯11g、單遙爪聚烯烴混合物2g、白炭黑12g、重質(zhì)碳酸鈣72g、聚乙烯蠟1.5g、硅酮粉0.1g、芥酸酰胺0.05g、癸二酸二異辛酯0.5g和乙烯-辛烯共聚物2.5g,其中所述遙爪聚烯烴單醇混合物由端羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯組成,羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯重量比為1:2,聚乙烯為線性聚乙烯,密度為0.93-0.940g/cm3,熔融指數(shù)為5-7g/10min。
填充母料的制備方法同實(shí)施例1;
用本實(shí)施例制備的填充母料制備復(fù)合材料,填充母料的添加量為35%,基材為hdpe樹脂。利用制得的復(fù)合材料進(jìn)行性能檢測(cè),測(cè)試結(jié)果見表1和表2。
對(duì)比例5
填充母料包括以下重量份原料:聚乙烯6.5g、無規(guī)聚丙烯11g、單遙爪聚烯烴混合物2g、重質(zhì)碳酸鈣72g、硅油2g、聚乙烯蠟1.5g、硅酮粉0.1g、芥酸酰胺0.05g、癸二酸二異辛酯0.5g和乙烯-辛烯共聚物2.5g,其中所述遙爪聚烯烴單醇混合物由端羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯組成,羥基聚丁二烯和端羥基聚戊二烯重量比為1:2,聚乙烯為線性聚乙烯,密度為0.93-0.940g/cm3,熔融指數(shù)為5-7g/10min。
填充母料的制備方法同實(shí)施例1;
用本實(shí)施例制備的填充母料制備復(fù)合材料,填充母料的添加量為35%,基材為均聚pp樹脂。利用制得的復(fù)合材料進(jìn)行性能檢測(cè),測(cè)試結(jié)果見表1和表2。
對(duì)比例6
填充母料包括以下重量份原料:聚乙烯6.5g、無規(guī)聚丙烯11g、白炭黑12g、重質(zhì)碳酸鈣72g、硅油2g、聚乙烯蠟1.5g、硅酮粉0.1g、芥酸酰胺0.05g、癸二酸二異辛酯0.5g和乙烯-辛烯共聚物2.5g,聚乙烯為線性聚乙烯,密度為0.93-0.940g/cm3,熔融指數(shù)為5-7g/10min。
對(duì)比例7
填充母料包括以下重量份原料:聚乙烯6.5g、無規(guī)聚丙烯11g、白炭黑12g、重質(zhì)碳酸鈣72g、硅油2g、聚乙烯蠟1.5g,硅酮粉0.1g、芥酸酰胺0.05g和乙烯-辛烯共聚物2.5g,聚乙烯為線性聚乙烯,密度為0.93-0.940g/cm3,熔融指數(shù)為5-7g/10min。
性能測(cè)試:
拉伸性能按照標(biāo)準(zhǔn)gb/t1040-2006測(cè)試;彎曲性能按照標(biāo)準(zhǔn)gb/t1042-1992測(cè)試,沖擊性能按照標(biāo)準(zhǔn)gb/t1843-1996測(cè)試。耐寒性檢測(cè):將試樣置于低溫環(huán)境中24h后檢測(cè)其性能。
表1實(shí)施例1-8和對(duì)比例1-7復(fù)合材料性能測(cè)試
表2實(shí)施例1復(fù)合材料耐寒性測(cè)試
由表1可知,制得的不同組分含量的聚烯烴載體樹脂的熔融指數(shù)在132-170g/10min,填充母料制備過程中,重質(zhì)碳酸鈣和白炭黑的含量為73-87.5%,制得的填充母料在復(fù)合材料中的添加量達(dá)到35%,以均聚pp樹脂制得的復(fù)合材料各項(xiàng)力學(xué)性能優(yōu)于以hdpe樹脂作為基材制得的復(fù)合材料,抗拉強(qiáng)度達(dá)到40-45.6mpa,斷裂伸長(zhǎng)率為370-389%,彎曲強(qiáng)度為48.1-56.8mpa,缺口沖擊強(qiáng)度為20.2-23.5kj/m2。由表2檢測(cè)結(jié)果可知,制得的復(fù)合材料試樣在低溫環(huán)境中,各項(xiàng)力學(xué)性能下降緩慢,在-5℃的環(huán)境中,各項(xiàng)力學(xué)性能無變化,在-20℃的各項(xiàng)力學(xué)性能保留率均在95%以上,拉伸強(qiáng)度達(dá)保留率到98.5%,彎曲強(qiáng)度保留率達(dá)到98.2%。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型,仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。