一種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于聚丙烯復(fù)合材料【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。該黑色填充聚丙烯復(fù)合材料包含以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分：聚丙烯47～98.8%；填充物0～40%；彈性體0～10%；主抗氧劑0.2～0.8%；副抗氧劑0.2～0.8%；炭黑0.4～1.0%；加工助劑0.4%。炭黑指吸碘值為45～145mg/g的爐法炭黑。本發(fā)明通過添加吸碘值合適的爐法炭黑減少其對(duì)聚丙烯材料的耐熱氧老化的不利影響，降低聚丙烯材料中的抗氧劑含量，提升黑色填充聚丙烯材料的耐熱氧老化性能；在提升耐熱氧老化性能、保持較好的分散性和著色度的同時(shí)降低抗氧劑的用量，降低產(chǎn)品成本。
【專利說明】一種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聚丙烯復(fù)合材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，黑色PP復(fù)合材料需求越來越大。但很多情況下都要求聚丙烯有一定的耐熱氧老化能力，如作為汽車內(nèi)飾材料的改性聚丙烯，一般要求150°C下老化時(shí)間大于等于400小時(shí)，如果是發(fā)動(dòng)機(jī)艙附近的PP材料則要求更高，通常會(huì)要求大于等于1000小時(shí)。聚丙烯(PP)的主鏈上有叔碳原子，在熱、氧、紫外線等外界因素作用下極易發(fā)生化學(xué)變化，其表現(xiàn)為紅外吸收光譜中出現(xiàn)羰基峰，隨后生成過氧化物，斷裂后形成游離基，這些游離基進(jìn)一步引起整個(gè)大分子裂解、支化與交聯(lián)，使PP失去高分子材料的特征，喪失其使用性能。一般通過復(fù)合主副抗氧劑來提高PP材料的抗熱老化特性，酚類抗氧劑是最常用的主抗氧劑，亞磷酸酯和硫酯類抗氧劑是兩種常用的副抗氧劑。
[0003]碳黑作為黑色聚丙烯復(fù)合材料必不可少的著色劑之一，其表面的基團(tuán)在聚丙烯中對(duì)某些酚類抗氧劑的效能有削弱作用外，在低壓聚乙烯中會(huì)與抗氧劑BHT (酚類)發(fā)生作用，使BHT幾乎完全失去效能，同時(shí)碳黑自身的光穩(wěn)定作用也大幅度減弱。糟法碳黑對(duì)PP熱氧老化的影響要比爐法碳黑大得多，爐法碳黑可使PP的熱氧穩(wěn)定降低29%，而糟法碳黑可令其下降93%。為提高黑色聚丙烯復(fù)合材料的耐熱氧老化能，通常都是通過增加抗氧劑的含量、添加更高效的抗氧劑或輔助助劑來實(shí)現(xiàn)。但此類方法通常會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品成本的增加，降低產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。專利CN102010545A使用含多極性基團(tuán)的復(fù)合抗氧劑體系和吸酸劑提高黑色填充聚丙烯的耐熱氧化能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料。
[0005]本發(fā)明另一目的在于提供一種上述黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。
[0006]本發(fā)明再一目的在于提供上述黑色填充聚丙烯復(fù)合材料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明的目的通過下述方案實(shí)現(xiàn):
[0008]一種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料，包含以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分:
[0009]聚丙烯47 ~98.8%
[0010]填充物O~40%
[0011]彈性體O~10%
[0012]主抗氧劑0.2~0.8%
[0013]副抗氧劑0.2~0.8%
[0014]炭黑0.4 ~1.0%
[0015]加工助劑0.4%。[0016]所述的炭黑指吸碘值為45~145mg/g的爐法炭黑。
[0017]優(yōu)選地，所述的炭黑指吸碘值為45~120mg/g的爐法炭黑。
[0018]更優(yōu)選地，所述的炭黑指吸碘值為45~85mg/g的爐法炭黑。
[0019]吸碘值可直接用來表示炭黑的比表面積，炭黑的吸碘值越高，其比表面積越大，炭黑表面的活性基團(tuán)也會(huì)越多，但是，活性基團(tuán)同時(shí)是氧化的位點(diǎn)，為了保證材料的抗熱氧老化性能，需要添加抗氧劑，而過多的活性基團(tuán)導(dǎo)致消耗較多抗氧劑才能使聚丙烯材料達(dá)到合適的抗熱氧老化性能；同時(shí)，炭黑比表面積過大，炭黑顆粒分子間作用力越強(qiáng)，在加工過程中需要更強(qiáng)的剪切作用力來促進(jìn)炭黑顆粒在聚丙烯復(fù)合材料中均勻分散，以實(shí)現(xiàn)炭黑對(duì)聚丙烯復(fù)合材料的良好著色，這必將增加加工過程的能耗；再則，炭黑比表面積過小，分子間作用力較小，炭黑顆粒很容易在聚丙烯復(fù)合材料中分散，但在同等添加量情況下，單位體積有效著色炭黑顆粒也會(huì)很少，從而影響著色效果。因此，在不影響炭黑對(duì)聚丙烯材料著色效果的情況下，通過選擇合適吸碘值的爐法炭黑來提升黑色玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的耐熱氧老化性能，同時(shí)減少抗氧劑的用量，降低產(chǎn)品成本。
[0020]所述的主抗氧劑為四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)。
[0021]所述的副抗氧劑為三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)、硫代二丙酸雙十八醇酯(DSTP)和硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)中的至少一種。
[0022]優(yōu)選地，所述的聚 丙烯指均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的至少一種。
[0023]優(yōu)選地，所述的填充物指滑石粉、碳酸鈣和硫酸鋇中的至少一種。
[0024]優(yōu)選地，所述填充物的目數(shù)為800~3000目。
[0025]優(yōu)選地，所述的彈性體指乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物中的至少一種。
[0026]所述的加工助劑指低分子酯類、硬脂酸復(fù)合酯類和酰胺類中的至少一種。
[0027]優(yōu)選地，所述的加工助劑指乙撐雙硬脂酰胺、聚乙烯蠟、硬脂酸鈣和硬脂酸鋅中的至少一種。
[0028]上述黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包含以下具體步驟:
[0029]將配方量的聚丙烯、填充物、彈性體、主抗氧劑、副抗氧劑、炭黑、加工助劑依次加入到高混機(jī)中混合均勻；加入擠出機(jī)中，熔融擠出造粒，得到黑色填充聚丙烯復(fù)合材料。
[0030]所述熔融擠出造粒的溫度為180~220°C。
[0031 ] 上述黑色填充聚丙烯復(fù)合材料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用。
[0032]本發(fā)明的機(jī)理為:
[0033]本發(fā)明通過添加合適吸碘值的爐法炭黑來減少其對(duì)聚丙烯材料的耐熱氧老化的不利影響，降低聚丙烯材料中的抗氧劑含量，提升黑色填充聚丙烯材料的耐熱氧老化性能。吸碘值可直接用來表示炭黑的比表面積，炭黑的吸碘值越高，其比表面積越大，炭黑表面的活性基團(tuán)也會(huì)越多，在這種情況下需要添加更多的抗氧劑才能使聚丙烯材料達(dá)到合適的抗熱氧老化性能。在不影響炭黑對(duì)聚丙烯材料著色效果的情況下，本文通過選擇合適吸碘值的爐法炭黑來提升黑色填充聚丙烯材料的耐熱氧老化性能，同時(shí)還可以減少抗氧劑的用量，降低產(chǎn)品成本。
[0034]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果:[0035](I)本發(fā)明通過添加吸碘值合適的爐法炭黑減少其對(duì)聚丙烯材料的耐熱氧老化的不利影響，降低聚丙烯材料中的抗氧劑含量，提升黑色玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯材料的耐熱氧老化性能。
[0036](2)本發(fā)明通過使用吸碘值合適的爐法炭黑，在提升耐熱氧老化性能、保持較好的分散性和著色度的同時(shí)降低抗氧劑的用量，降低產(chǎn)品成本。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0038]下列實(shí)施例中炭黑的吸碘值均根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D1510測(cè)試得到。
[0039]對(duì)比例1:一種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備
[0040]由以下以重量百分比計(jì)的原料組成:聚丙烯(PP HHP10，茂名石化)98.8% ;主抗氧劑0.2% ;副抗氧劑0.2% ;炭黑0.4% ;加工助劑0.4%。
[0041]所述主抗氧劑為四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)0.4% ;所述副抗氧劑為三[2，4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)0.4% ;所述炭黑為NllO (吸碘值145mg/g);所述的加工助劑為乙撐雙硬脂酰胺0.2%和硬脂酸鈣0.2%。
[0042]制備步驟為:將經(jīng)高混機(jī)混合均勻的聚丙烯、主抗氧劑、副抗氧劑、炭黑、加工助劑的混合物通過喂料秤經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口通入擠出機(jī)，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出造粒，擠出溫度為180~220°C。
[0043]對(duì)比例2: —種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備
[0044]由以下以重量百分比計(jì)的原料組成:聚丙烯(PP HHP10，茂名石化)87.4% ;滑石粉10% ;主抗氧劑0.8% ;副抗氧劑0.8% ;炭黑0.6% ;加工助劑0.4%。
[0045]所述主抗氧劑為四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010) 0.8% ;所述副抗氧劑為硫代二丙酸雙十八醇酯(DSTP) 0.8% ;所述炭黑為NllO (吸碘值145mg/g);所述的加工助劑由乙撐雙硬脂酰胺0.2%和聚乙烯蠟0.2%組成。
[0046]制備步驟為:分別將經(jīng)高混機(jī)混合均勻的聚丙烯、主抗氧劑、副抗氧劑炭黑、加工助劑的混合物和滑石粉分別從不同的喂料秤經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口通入擠出機(jī)，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出造粒，擠出溫度為180~220°C。
[0047]對(duì)比例3: —種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備
[0048]由以下以重量百分比計(jì)的原料組成:聚丙烯(PP HHP10，茂名石化)57.2% ;滑石粉20% ;硫酸鋇10% ;乙烯-辛烯共聚物10% ;主抗氧劑0.8% ;副抗氧劑0.8% ;炭黑0.8% ;加工助劑0.4%。
[0049]所述主抗氧劑為四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010) 0.8% ;所述副抗氧劑為硫代二丙酸二月桂酯(DLTP) 0.8% ;所述炭黑為NllO (吸碘值145mg/g);所述的加工助劑由乙撐雙硬脂酰胺0.2%和硬脂酸鋅0.2%組成。
[0050]制備步驟為:分別將經(jīng)高混機(jī)混合均勻的聚丙烯、乙烯-辛烯共聚物、主抗氧劑、副抗氧劑、炭黑、加工助劑的混合物和滑石粉、硫酸鋇分別從不同的喂料秤經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口通入擠出機(jī)，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出造粒，擠出溫度為180~220°C。
[0051]實(shí)施例1:一種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備
[0052]由以下以重量百分比計(jì)的原料組成:聚丙烯(PP HHP10，茂名石化)98.6% ;主抗氧劑0.2% ;副抗氧劑0.2% ;炭黑0.6% ;加工助劑0.4%。
[0053]所述主抗氧劑為四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)0.2% ;所述副抗氧劑為三[2，4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)0.2% ;所述炭黑為Ν330 (吸碘值82mg/g);所述的加工助劑由乙撐雙硬脂酰胺0.2%和硬脂酸鈣0.2%。
[0054]制備步驟為:將經(jīng)高混機(jī)混合均勻的聚丙烯、主抗氧劑、副抗氧劑、炭黑、加工助劑的混合物通過喂料秤經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口通入擠出機(jī)，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出造粒，擠出溫度為180~220°C。
[0055]實(shí)施例2: —種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備
[0056]由以下以重量百分比計(jì)的原料組成:聚丙烯(PP HHP10，茂名石化)88.2% ;滑石粉10% ;主抗氧劑0.4% ;副抗氧劑0.4% ;炭黑0.6% ;加工助劑0.4%。
[0057]所述主抗氧劑為四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)0.4% ;所述副抗氧劑為三[2，4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)0.4% ;所述炭黑為Ν220 (吸碘值121mg/g);所述的加工助劑由乙撐雙硬脂酰胺0.2%和硬脂酸鋅0.2%組成。
[0058]制備步驟為:分別將經(jīng)高混機(jī)混合均勻的聚丙烯、主抗氧劑、副抗氧劑、炭黑、加工助劑的混合物和滑石粉分別從不同的喂料秤經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口通入擠出機(jī)，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出造粒，擠出溫度為180~220°C。
[0059]實(shí)施例3: —種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備
[0060]由以下以重量百分 比計(jì)的原料組成:聚丙烯(PP HP500N，中海殼牌石油化工有限公司)98.4% ;主抗氧劑0.4% ;副抗氧劑0.4% ;炭黑0.4% ;加工助劑0.4%。
[0061]所述主抗氧劑為四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010) 0.4% ;所述副抗氧劑為硫代二丙酸雙十八醇酯(DSTP) 0.4% ;所述炭黑為Ν220 (吸碘值121mg/g);所述的加工助劑由乙撐雙硬脂酰胺0.2%和硬脂酸鈣0.2%。
[0062]制備步驟為:將經(jīng)高混機(jī)混合均勻的聚丙烯、主抗氧劑、副抗氧劑、炭黑、加工助劑的混合物從喂料秤經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口通入擠出機(jī)，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出造粒，擠出溫度為180~220°C。
[0063]實(shí)施例4:一種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備
[0064]由以下以重量百分比計(jì)的原料組成:聚丙烯(PP HP500N，中海殼牌石油化工有限公司)88.2% ;碳酸鈣10% ;主抗氧劑0.4% ;副抗氧劑0.4% ;炭黑0.6% ;加工助劑0.4%。
[0065]所述主抗氧劑為四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010) 0.4% ;所述副抗氧劑為硫代二丙酸二月桂酯(DLTP) 0.4% ;所述炭黑為Ν330 (吸碘值82mg/g);所述的加工助劑由乙撐雙硬脂酰胺0.2%和聚乙烯蠟0.2%組成。
[0066]制備步驟為:分別將經(jīng)高混機(jī)混合均勻的聚丙烯、主抗氧劑、副抗氧劑、炭黑、加工助劑的混合物和碳酸鈣分別從不同的喂料秤經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口通入擠出機(jī)，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出造粒，擠出溫度為180~220°C。
[0067]實(shí)施例5: —種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備
[0068]由以下以重量百分比計(jì)的原料組成:聚丙烯(PP HHP10，茂名石化)72.8% ;滑石粉20% ；乙烯-己烯共聚物5% ;主抗氧劑0.6% ;副抗氧劑0.6% ;炭黑0.6% ;加工助劑0.4%。
[0069]所述主抗氧劑為四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010) 0.6% ;所述副抗氧劑為硫代二丙酸雙十八醇酯(DSTP) 0.6% ;所述炭黑為N220 (吸碘值121mg/g);所述的加工助劑由乙撐雙硬脂酰胺0.2%和硬脂酸鋅0.2%組成。
[0070]制備步驟為:分別將經(jīng)高混機(jī)混合均勻的聚丙烯、乙烯-己烯共聚物、主抗氧劑、副抗氧劑、炭黑、加工助劑的混合物和滑石粉分別從不同的喂料秤經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口通入擠出機(jī)，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出造粒，擠出溫度為180~220°C。
[0071]實(shí)施例6: —種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備 [0072]由以下以重量百分比計(jì)的原料組成:聚丙烯(PP HHP10，茂名石化)57.4% ;滑石粉20% ;硫酸鋇10% ;乙烯-丁烯共聚物10% ;主抗氧劑0.8% ;副抗氧劑0.8% ;炭黑0.6% ;加工助劑0.4%ο
[0073]所述主抗氧劑為四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010) 0.8% ;所述副抗氧劑為硫代二丙酸二月桂酯(DLTP) 0.8% ;所述炭黑為Ν220 (吸碘值121mg/g);所述的加工助劑由乙撐雙硬脂酰胺0.2%和聚乙烯蠟0.2%組成。
[0074]制備步驟為:分別將經(jīng)高混機(jī)混合均勻的聚丙烯、乙烯-己烯共聚物、主抗氧劑、副抗氧劑、炭黑、加工助劑、白礦油混合均勻的混合物和滑石粉、硫酸鋇分別從不同的喂料秤經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口通入擠出機(jī)，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出造粒，擠出溫度為180~220。。。
[0075]實(shí)施例7: —種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備
[0076]由以下以重量百分比計(jì)的原料組成:聚丙烯(PP HP500N，中海殼牌石油化工有限公司)67.8% ;滑石粉20% ;碳酸鈣10% ;主抗氧劑0.6% ;副抗氧劑0.6% ;炭黑0.6% ;加工助劑
0.4%。
[0077]所述主抗氧劑為四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010) 0.6% ;所述副抗氧劑為硫代二丙酸雙十八醇酯(DSTP) 0.6% ;所述炭黑為Ν330 (吸碘值82mg/g);所述的加工助劑由乙撐雙硬脂酰胺0.2%和硬脂酸鈣0.2%。
[0078]制備步驟為:分別將經(jīng)高混機(jī)混合均勻的聚丙烯、主抗氧劑、副抗氧劑、炭黑、加工助劑的混合物和滑石粉、碳酸鈣分別從不同的喂料秤經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口通入擠出機(jī)，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出造粒，擠出溫度為180~220°C。
[0079]實(shí)施例8:一種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備
[0080]由以下以重量百分比計(jì)的原料組成:聚丙烯(PP HHP10，茂名石化)58.4% ;滑石粉20% ;碳酸鈣10% ;乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物10% ;主抗氧劑0.4% ;副抗氧劑0.4% ;炭黑
0.4% ;加工助劑0.4%O
[0081]所述主抗氧劑為四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010) 0.4% ;所述副抗氧劑為硫代二丙酸雙十八醇酯(DSTP) 0.4% ;所述炭黑為Ν550 (吸碘值45mg/g);所述的加工助劑由乙撐雙硬脂酰胺0.2%和硬脂酸鋅0.2%組成。
[0082]制備步驟為:分別將經(jīng)高混機(jī)混合均勻的聚丙烯、乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物、主抗氧劑、副抗氧劑、炭黑、加工助劑的混合物和滑石粉、碳酸鈣分別從不同的喂料秤經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口通入擠出機(jī)，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出造粒，擠出溫度為180~220°C。
[0083]實(shí)施例9:一種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備
[0084]由以下以重量百分比計(jì)的原料組成:聚丙烯(PP HP500N，中海殼牌石油化工有限公司)58% ;滑石粉40% ;主抗氧劑0.4% ;副抗氧劑0.4% ;炭黑0.8% ;加工助劑0.4%。[0085]所述主抗氧劑為四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010) 0.4% ;所述副抗氧劑為硫代二丙酸雙十八醇酯(DSTP) 0.4% ;所述炭黑為Ν550 (吸碘值45mg/g);所述的加工助劑由乙撐雙硬脂酰胺0.2%和硬脂酸鋅0.2%組成。
[0086]制備步驟為:分別將經(jīng)高混機(jī)混合均勻的聚丙烯、乙烯-辛烯共聚物、主抗氧劑、副抗氧劑、炭黑、加工助劑的混合物和滑石粉分別從不同的喂料秤經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口通入擠出機(jī)，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出造粒，擠出溫度為180~220°C。
[0087]實(shí)施例10: —種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備
[0088]由以下以重量百分比計(jì)的原料組成:聚丙烯(PP HHP10，茂名石化)77.8% ;碳酸鈣20% ;主抗氧劑0.4% ;副抗氧劑0.4% ;炭黑1% ;加工助劑0.4%。
[0089]所述主抗氧劑為四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)0.4% ;所述副抗氧劑為三[2，4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)0.4% ;所述炭黑為Ν550 (吸碘值45mg/g);所述的加工助劑由乙撐雙硬脂酰胺0.2%和和聚乙烯蠟0.2%組成。
[0090]制備步驟為:分別將經(jīng)高混機(jī)混合均勻的聚丙烯、乙烯-辛烯共聚物、主抗氧劑、副抗氧劑炭黑、加工助劑的混合物和碳酸鈣分別從不同的喂料秤經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口通入擠出機(jī)，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出造粒，擠出溫度為180~220°C。
[0091]實(shí)施例11: 一種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備
[0092]由以下以重量百分比計(jì)的原料組成:聚丙烯(PP HHP10，茂名石化)47%;滑石粉40% ；乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物10% ;主抗氧劑0.8% ;副抗氧劑0.8% ;炭黑1% ;加工助劑
0.4%。
[0093]所述主抗氧劑為四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010) 0.8% ;所述副抗氧劑為硫代二丙酸雙十八醇酯(DSTP) 0.8% ;所述炭黑為Ν550 (吸碘值45mg/g);所述的加工助劑由乙撐雙硬脂酰胺0.2%和和硬脂酸鋅0.2%組成。
[0094]制備步驟為:分別將經(jīng)高混機(jī)混合均勻的聚丙烯、乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物、主抗氧劑、副抗氧劑、炭黑、加工助劑的混合物和滑石粉分別從不同的喂料秤經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)主喂料口通入擠出機(jī)，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出造粒，擠出溫度為180~220°C。
[0095]對(duì)對(duì)比例I~3和實(shí)施例1~11制備得到的聚丙烯復(fù)合材料進(jìn)行以下性能測(cè)試:
[0096]拉伸性能測(cè)試:按IS0527-2標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，拉伸速度為50mm/min。
[0097]彎曲性能測(cè)試:按IS0178標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，彎曲速度為2mm/min。
[0098]懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度測(cè)試:按IS0180標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
[0099]耐熱氧老化性能測(cè)試:將試樣尺寸為50*50*3mm各對(duì)比例和實(shí)施例樣品放入溫度設(shè)置為150°C的精密老化實(shí)驗(yàn)箱中加速老化，在不同的時(shí)間段取出，觀察樣條表面情況，以樣品表面開始粉化時(shí)間作為判定依據(jù)。結(jié)果見表1。
[0100]由表1可見，通過控制炭黑的吸碘值在合適范圍可減少抗氧劑的用量，降低炭黑對(duì)聚丙烯材料的耐熱氧老化的不利影響，提升黑色填充聚丙烯材料的耐熱氧老化性能。
[0101]表1黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的性能指標(biāo)
[0102]
【權(quán)利要求】
1.一種黑色填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于包含以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分: 聚丙烯47~98.8% 填充物 O~40% 彈性體O~10% 主抗氧劑0.2~0.8% 副抗氧劑0.2~0.8% 炭黑0.4~L 0% 加工助劑0.4%; 所述的炭黑指吸碘值為45~145mg/g的爐法炭黑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑色填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于:所述的炭黑指吸碘值為45~120mg/g的爐法炭黑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑色填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于:所述的主抗氧劑為四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述的副抗氧劑為三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、硫代二丙酸雙十八醇酯和硫代二丙酸二月桂酯中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑色填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于:所述的聚丙烯指均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的至少一種；所述的填充物指滑石粉、碳酸鈣和硫酸鋇中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑色填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于:所述的彈性體指乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑色填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于:所述的加工助劑指低分子酯類、硬脂酸復(fù)合酯類和酰胺類中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑色填充聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于:所述的炭黑指吸碘值為45~85mg/g的爐法炭黑；所述的加工助劑指乙撐雙硬脂酰胺、聚乙烯蠟、硬脂酸鈣和硬脂酸鋅中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包含以下具體步驟: 將配方量的聚丙烯、填充物、彈性體、主抗氧劑、副抗氧劑、炭黑、加工助劑依次加入到高混機(jī)中混合均勻；加入擠出機(jī)中，熔融擠出造粒，得到黑色填充聚丙烯復(fù)合材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的黑色填充聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述熔融擠出造粒的溫度為180~220°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的黑色填充聚丙烯復(fù)合材料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08L23/14GK103467855SQ201310449419
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】錢志軍, 王燦耀, 袁紹彥, 羅忠富, 姚程, 楊波, 丁超, 劉樂文 申請(qǐng)人:天津金發(fā)新材料有限公司, 金發(fā)科技股份有限公司