一種高韌性、高收縮、環(huán)保型改性聚丙烯組合物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚丙烯組合物，具體涉及一種高韌性、高收縮、環(huán)保型改性聚丙烯 組合物，本發(fā)明的聚丙烯組合物具有工藝簡單、韌性好、較高的材料收縮率等優(yōu)點，同時可 以減少粉煤灰對環(huán)境的污染。
【背景技術】
[0002] 聚丙烯具有加工性能優(yōu)良、耐汽油和化學藥品性好的優(yōu)點，同時質輕、價廉，廣泛 應用于汽車內外飾件、電子和家用電器產(chǎn)品的外殼等，是目前增長速度最快的通用型熱塑 性塑料。但是由于聚丙烯耐熱性和韌性較低，尤其是低溫沖擊性能差的顯著缺點等，限制了 其在很多領域的應用。
[0003] 通常情況下，聚丙烯中加入玻璃纖維，滑石粉等無機填料來提高材料的耐熱性和 強度等性能，同時材料的收縮率會大幅度降低。但是在很多實際應用中，特別是在產(chǎn)品模具 收縮率固定的情況下，需要產(chǎn)品的尺寸減小，這時就需要在保持性能不變的情況下來提高 材料的收縮率或使用較高收縮率的材料。
[0004] 粉煤灰是從燃煤發(fā)電廠的煙道中排出的粉狀物質，是目前世界上排放量最大的工 業(yè)廢料之一。若不對其進行綜合利用，必然會對城市的水環(huán)境、大氣環(huán)境等造成嚴重的污 染。粉煤灰的合理開發(fā)利用不僅是為了滿足對能源和資源的需要，也是解決環(huán)境污染的需 要。如何變粉煤灰這一有害物質為有利于環(huán)境、有利于人類生活的有用之物，已經(jīng)成為工業(yè) 和環(huán)保領域中一項重要的研宄課題。
[0005] 20世紀80年代我國才開始對粉煤灰利用進行系統(tǒng)研宄，并相繼產(chǎn)生了大量適用 技術。粉煤灰的綜合利用主要集中在其做為建筑材料，但是隨著科學研宄的不斷深入，對 粉煤灰本質認識的不斷深化，在粉煤灰高層次的開發(fā)研宄上已取得一定進展，粉煤灰的應 用范圍正在不斷擴大。粉煤灰的主要成分為SiOjP A1 203，還有少量的Ca0、Mg0、K20、Na20、 Fe 203等。近年來，鑒于粉煤灰粒細質輕、力學性能高、活性基團較多、電性能優(yōu)良等優(yōu)點，使 其用做塑料填料已經(jīng)為粉煤灰的綜合利用開辟了新的領域，變廢為寶。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供開發(fā)一種一種高韌性、高收縮、環(huán)保型改性聚丙烯組合物，該 組合物具有良好的韌性以及較高的材料收縮率，且本發(fā)明同時可以減少粉煤灰對環(huán)境的污 染，利國利民。
[0007] 本發(fā)明的改性聚丙烯組合物通過以下技術方案實現(xiàn)其目的：
[0008]-種高韌性、高收縮、環(huán)保型改性聚丙烯組合物，包括以下重量份計的原料：
[0009] 聚丙煉 45~88重量份； 增韌劑 5~20重量份； 粉煤灰 5~30重量份； 偶聯(lián)劑 0~3重量份； 抗氧劑 0.1~2重量份； 其它助劑 0~2重量份；
[0010] 其中，所述聚丙烯在230°C、2. 16kg負荷條件下，熔體流動速率為2?60g/10min。
[0011] 所述聚丙烯為均聚丙烯或嵌段共聚丙烯。優(yōu)選地，所述均聚丙烯的結晶度為70? 100%，等規(guī)度為99?100%。所述嵌段共聚丙烯的共聚單體為乙烯，乙烯單體重復單元摩 爾含量為4?10%。
[0012] 所述增韌劑為乙烯-辛烯線性共聚物，其密度為0.88?0.90g/cm3;在230°C和 2. 16kg負荷條件下恪融指數(shù)為0. 5?10g/10min的乙稀-辛稀線性共聚物。
[0013] 所述粉煤灰為相對密度為2. 1?2. 3g/cm3,平均粒徑為1?10微米的灰白色粉狀 物，其主要成分為Si〇dP A1 203，兩者的總量在85%以上。
[0014] 所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種。
[0015] 所述抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑（輔助抗氧劑）；所述主抗氧劑為受阻酚和 硫酯類抗氧劑中的一種或幾種混合；輔抗氧劑為亞磷酸鹽和酯類抗氧劑中的一種或幾種混 合。
[0016] 所述其它助劑包括各種顏色添加劑、各種酯類或脂肪酸類潤滑劑等。
[0017] 上述高韌性、高收縮、環(huán)保型改性聚丙烯組合物的制備方法，其步驟如下：
[0018] (1)按上述重量配比稱取各組分；
[0019] (2)將步驟⑴在高速混合器中干混3?5分鐘；
[0020](3)將步驟⑵所得產(chǎn)物置于雙螺桿機中，經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為：一區(qū) 200?210°C，二區(qū)210?220°C，三區(qū)210?220°C，四區(qū)205?215°C ;停留時間為1?2 分鐘，壓力為12?18Mpa。
[0021] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：
[0022] 1 :本發(fā)明的制備方法工藝簡單，降低成本。
[0023] 2:本發(fā)明所制得的改性聚丙烯材料具有優(yōu)異的韌性以及較高的材料收縮率。
[0024] 3:本發(fā)明既能解決粉煤灰對環(huán)境的污染，又能降低聚丙烯材料的成本，使之達到 環(huán)境與經(jīng)濟效益的統(tǒng)一，變廢為寶。
【具體實施方式】
[0025] 本發(fā)明的高韌性、高收縮、環(huán)保型改性聚丙烯組合物中，包括質量百分含量為 42?90%的熔體流動速率（測試條件：230°〇,2.161^負荷）為2?6(^/101^11的均聚丙烯 或嵌段共聚丙烯（嵌段共聚丙烯的共聚單體為乙烯其含量在4?lOmol%的范圍內；均聚 丙烯的結晶度在70 %以上，等規(guī)度大于99% );質量百分含量為5?20%、密度為0. 88? 0? 90g/cm3、熔融指數(shù)為0? 5?10g/10min (測試條件：230°C，2. 16kg負荷）的乙烯-辛烯 線性共聚物作為增韌劑；質量百分含量為5?30%，相對密度2. 1?2. 3g/cm3,平均粒徑為 1?10微米的粉煤灰；質量百分含量為0?3%的硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián) 劑中的一種偶聯(lián)劑。還包括包含以受阻酚或硫酯類抗氧劑中的一種或幾種組成的主抗氧劑 和以亞磷酸鹽或酯類抗氧劑中的一種或幾種組成的輔抗氧劑為組分的抗氧劑，該抗氧劑在 本發(fā)明聚丙烯組合物中的質量百分比含量為〇. 1?2%。還可以包括質量百分含量為0? 3%的其它助劑包括各種顏色添加劑、各種酯類或脂肪酸類潤滑劑等。
[0026] 使用前，按上述組分和重量配比稱取原料，在高速混合器中干混3?5分鐘；將 混合的原料置于雙螺桿機中，經(jīng)熔融擠出、造粒，其工藝為：一區(qū)200?210°C，二區(qū)210? 220°C，三區(qū)210?220°C，四區(qū)205?215°C ;停留時間為1?2分鐘，壓力為12?18Mpa。
[0027] 下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施 例范圍之中。
[0028] 實施例1
[0029] 本發(fā)明聚丙烯組合物主要組分包括86. 7%聚丙烯、5%增韌劑、5%粉煤灰、1%偶 聯(lián)劑、0. 1 %抗氧劑3114和0. 2 %抗氧劑168以及2 %其它助劑。
[0030] 實施例2
[0031] 本發(fā)明聚丙烯組合物主要組分包括76. 7%聚丙烯、10%增韌劑、10%粉煤灰、1% 偶聯(lián)劑、〇. 1 %抗氧劑3114和0. 2 %抗氧劑168以及2 %其它助劑。
[0032] 實施例3
[0033] 本發(fā)明聚丙烯組合物主要組分包括61. 7 %聚丙烯、15 %增韌劑、20 %粉煤灰、1 % 偶聯(lián)劑、〇. 1 %抗氧劑3114和0. 2 %抗氧劑168以及2 %其它助劑。
[0034] 實施例4
[0035] 本發(fā)明聚丙烯組合物主要組分包括46. 7 %聚丙烯、20 %增韌劑、30 %粉煤灰、1 % 偶聯(lián)劑、〇. 1 %抗氧劑3114和0. 2 %抗氧劑168以及2 %其它助劑。
[0036] 上述實施例主要成分質量百分含量見表1。
[0037] 表1實施例1?4主要組分含量（質量百分含量）
[0038]
【主權項】
1. 一種高初性、高收縮、環(huán)保型改性聚丙締組合物，其特征在于：包括w下重量份計的 原料： 聚丙婦 45~88重量份； 增初劑 5?20重量份； 粉煤灰 5~30重量份； 偶聯(lián)劑 0~3重量份； 抗氧劑 0.1 ~2重量份； 其它助劑 0~2重量份。
2. 根據(jù)權利要求1所述的高初性、高收縮、環(huán)保型改性聚丙締組合物，其特征在于：所 述聚丙締在230°C、2. 16kg負荷條件下，烙體流動速率為2?60g/10min。
3. 根據(jù)權利要求1所述的高初性、高收縮、環(huán)保型改性聚丙締組合物，其特征在于： 所述聚丙締為均聚丙締或嵌段共聚丙締；所述均聚丙締的結晶度為70?100%，等規(guī)度 為99?100% ;所述嵌段共聚丙締的共聚單體為己締，己締單體重復單元摩爾含量為4? 10%。
4. 根據(jù)權利要求1所述的高初性、高收縮、環(huán)保型改性聚丙締組合物，其特征在于：所 述增初劑為己締-辛締線性共聚物，其密度為0. 88?0. 90g/cm3;在230°C和2. 16kg負荷 條件下烙融指數(shù)為0. 5?lOg/lOmin。
5. 根據(jù)權利要求1所述的高初性、高收縮、環(huán)保型改性聚丙締組合物，其特征在于：所 述粉煤灰為相對密度為2. 1?2. 3g/cm3,平均粒徑為1?10微米的灰白色粉狀物，其主要 成分為Si化和A1 2〇3,兩者的總量在85% W上。
6. 根據(jù)權利要求1所述的高初性、高收縮、環(huán)保型改性聚丙締組合物，其特征在于：所 述偶聯(lián)劑為娃燒偶聯(lián)劑、鐵酸醋偶聯(lián)劑和侶酸醋偶聯(lián)劑中的一種。
7. 根據(jù)權利要求1所述的高初性、高收縮、環(huán)保型改性聚丙締組合物，其特征在于：所 述抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑；所述主抗氧劑為受阻酪和硫醋類抗氧劑中的一種或幾 種混合；輔抗氧劑為亞磯酸鹽和醋類抗氧劑中的一種或幾種混合。
8. 根據(jù)權利要求1所述的高初性、高收縮、環(huán)保型改性聚丙締組合物，其特征在于：所 述其它助劑包括各種顏色添加劑、各種醋類或脂肪酸類潤滑劑等。
9. 權利要求1所述高初性、高收縮、環(huán)保型改性聚丙締組合物的制備方法，其特征在 于；其步驟如下： (1) 按上述重量配比稱取各組分； (2) 將步驟（1)在高速混合器中干混3?5分鐘； (3) 將步驟（2)所得產(chǎn)物置于雙螺桿機中，經(jīng)烙融擠出，造粒，其工藝為；一區(qū)200? 210°C，二區(qū)210?220°C，S區(qū)210?220°C，四區(qū)205?215°C ;停留時間為1?2分鐘， 壓力為I2?ISMpa。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高韌性、高收縮、環(huán)保型改性聚丙烯組合物及其制備方法，這種聚丙烯組合物包括以下重量百分比的組分：聚丙烯為45～88，增韌劑為5～20，粉煤灰為5～30，偶聯(lián)劑為0～3，抗氧劑為0.1～2，其它助劑為0～2。本發(fā)明的優(yōu)點在于：1、本發(fā)明的制備方法工藝簡單，降低成本。2、本發(fā)明所制得的改性聚丙烯材料具有優(yōu)異的韌性以及較高的材料收縮率。3、本發(fā)明既能解決粉煤灰對環(huán)境的污染，又能降低聚丙烯材料的成本，使之達到環(huán)境與經(jīng)濟效益的統(tǒng)一，變廢為寶。
【IPC分類】C08K3-36, C08L53-00, C08K5-3492, C08L23-08, C08L23-12, C08K5-526, C08K13-02, C08K3-22
【公開號】CN104592627
【申請?zhí)枴緾N201410828965
【發(fā)明人】蔡青, 張鷹, 張祥福, 周文
【申請人】上海普利特復合材料股份有限公司, 重慶普利特新材料有限公司, 浙江普利特新材料有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月22日