一種耐蠕變聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚丙烯復(fù)合材料，具體為一種耐蠕變聚丙烯復(fù)合材料，以及這種 復(fù)合材料的制備方法，屬于聚合物改性和加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯具有良好的加工性能和物理、化學(xué)性能，極低的密度，以及相對(duì)低廉的價(jià) 格，而被廣泛應(yīng)用與家電與汽車(chē)材料，是目前增長(zhǎng)速度最快的通用熱塑性塑料。但聚丙烯由 于分子鏈柔性大，耐蠕變性能差。聚丙烯制造的汽車(chē)零件由于和金屬一起裝配，由于和金屬 的線膨脹系數(shù)差別較大，在溫度變化時(shí)會(huì)出現(xiàn)尺寸偏差導(dǎo)致的塑料件承受一定的壓力。而 耐蠕變性能較差的聚丙烯會(huì)產(chǎn)生蠕變使得在壓力下產(chǎn)生永久變形，從而出現(xiàn)裝配縫隙變 大，甚至部分功能件會(huì)出現(xiàn)裝配松動(dòng)而引發(fā)安全問(wèn)題。
[0003] 過(guò)氧化物是常用的聚丙烯斷鏈和聚乙烯交聯(lián)引發(fā)劑，通常制備成母粒(降溫母粒） 來(lái)使用。由于受氧化時(shí)聚丙烯的分子鏈的叔碳?xì)湟装l(fā)生鏈轉(zhuǎn)移而斷鏈，而乙烯分子鏈則易 發(fā)生交聯(lián)。
[0004] 在汽車(chē)用聚丙烯材料中，通常由于韌性要求較高而添加較多的聚乙烯、乙烯-辛烯 共聚物等增韌劑，從而使添加降溫母粒造成材料的分子鏈輕微交聯(lián)，從而顯著提高聚丙烯 材料的耐懦變性能成為可能。
[0005] 中國(guó)發(fā)明專利CN201110 28443 2.6申請(qǐng)公開(kāi)了耐蠕變的聚丙烯組合物及其制法，該 專利配合使用成核劑和高長(zhǎng)徑比填料，使材料具有優(yōu)良的耐蠕變性能。
[0006] 中國(guó)發(fā)明專利CN201110422525.0公開(kāi)了 一種低翹曲、耐蠕變的聚丙烯組合物及其 制備方法，使用相容劑及成核劑，提高了聚丙烯的耐蠕變性能并改善了翹曲性能。
[0007] 中國(guó)發(fā)明專利CN201310738308.1公開(kāi)了一種抗蠕變、耐熱氧老化的聚丙烯組合物 及其制備方法，使用金屬氧化物和β成核劑，改善了聚丙烯材料的蠕變和熱氧老化性能。
[0008] 中國(guó)發(fā)明專利CN201410805899.4公開(kāi)了抗蠕變、耐低溫沖擊的聚丙烯組合物及其 制備方法，通過(guò)β成核劑改善聚丙稀材料的耐懦變性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于開(kāi)發(fā)耐蠕變的改性聚丙烯復(fù)合材料，以拓寬聚丙烯耐蠕變的改 性方法。
[0010] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是為了提供這種聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。
[0011] 本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0012] -種耐蠕變聚丙烯復(fù)合材料，由下列重量百分比的原料組成： 均聚丙稀 0-65%, 共聚丙烯 30-95%， 增韌劑 0-201，
[0013] 無(wú)機(jī)填料 0-40%， 降溫母粒 0. 3-2%， 穩(wěn)定劑 Q,:2-2:%， 其它添加劑 0-5%:。
[0014] 其中，
[0015] 所述的均聚丙烯為熔體流動(dòng)速率(230°CX2.16kg)在0.5-60g/10min之間的均聚 丙烯，優(yōu)選熔體流動(dòng)速率(23〇1\2.161^)3-4(^/1〇1^11的均聚丙烯。
[0016] 所述的共聚丙烯為熔體流動(dòng)速率(230°C X 2.16kg)在0.5-60g/10min之間的共聚 丙烯，優(yōu)選熔體流動(dòng)速率(23〇1\2.161^)3-4(^/1〇1^11的共聚丙烯。
[0017]所述的增韌劑為任何合適的乙烯-辛烯共聚物（Ρ0Ε)，熔體流動(dòng)速率（190°CX 2.16kg)S〇.5-50g/10min。
[0018] 所述無(wú)機(jī)填料為滑石粉、云母、硅灰石等中的一種或以上的組合物，其平均粒徑為 1 -20μηι;優(yōu)選平均粒徑為1 -1 Ομπι的滑石粉。
[0019] 所述的降溫母粒為聚丙稀載體的過(guò)氧化物母粒。優(yōu)選二叔丁基過(guò)氧化物含量1 % 的聚丙烯載體降溫母粒。
[0020] 所述穩(wěn)定劑包括主抗氧劑和輔助抗氧劑，其中主抗氧劑為受阻酚或硫酯類(lèi)抗氧 劑，包括但不限于3114(化學(xué)名稱為1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)-1，3，5-三嗪-2， 4,6[1!1，3!1，5!1]三酮）、1〇1〇(化學(xué)名稱為四[0-(3,5-二叔丁基4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇 酯）和DSTP(化學(xué)名稱為硫代二丙酸硬脂醇酯）中的一種或以上的組合物;輔助抗氧劑為亞 磷酸鹽或酯類(lèi)抗氧劑，包括但不限于618(化學(xué)名稱為雙十八烷基季戊四醇雙亞磷酸酯）和 168(化學(xué)名稱為亞磷酸三(2,4_二叔丁基苯)酯）中的一種或兩種組合。
[0021] 所述其它添加劑包括本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為所需的著色劑、加工助劑和潤(rùn)滑劑中的 一種或以上的組合物。
[0022]上述耐懦變聚丙稀復(fù)合材料的制備方法，其步驟如下：
[0023] 1)按重量配比稱取原料；
[0024] 2)將均聚丙烯、共聚丙烯、增韌劑、無(wú)機(jī)填料、降溫母粒、穩(wěn)定劑和其它添加劑在高 速混合器中干混3-15分鐘，將混合后的原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出后冷卻造粒；
[0025] 其中螺筒內(nèi)溫度為：一區(qū) 180-220°C，二區(qū) 180-220°C，三區(qū) 180-220°C，四區(qū) 180-220°C，機(jī)頭180-220°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為100_1000轉(zhuǎn)/分。
[0026]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
[0027] 1、使用降溫母粒使改性聚丙烯材料輕度交聯(lián)，提高了材料的耐蠕變性能，同時(shí)提 高了材料的流動(dòng)性；
[0028] 2、采用全部從主喂料口進(jìn)料方式，加強(qiáng)了剪切，提高了增韌劑、降溫母粒、無(wú)機(jī)填 料等的分散效果，同時(shí)延長(zhǎng)了過(guò)氧化物的反應(yīng)時(shí)間，進(jìn)一步提高了復(fù)合材料的性能。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的范圍在權(quán)利要求書(shū)中提 出，不受這些實(shí)施例的限制。
[0030] 在實(shí)施例及對(duì)比例的復(fù)合材料配方中，所用均聚丙烯為熔體流動(dòng)速率（230°CX 2.16kg)3_40g/10min 的均聚丙稀。
[0031] 所用共聚丙烯為熔體流動(dòng)速率(23〇1\2.161^)3-4(^/1〇1^11的共聚丙烯。
[0032]所用的增韌劑為乙烯-辛烯共聚物(Ρ0Ε)，陶氏的Ρ0Ε 8150。
[0033]所用無(wú)機(jī)填料為平均粒徑1-10M1的片狀結(jié)構(gòu)的滑石粉。
[0034]所用降溫母粒為二叔丁基過(guò)氧物含量為1%的降溫母粒。
[0035]所用穩(wěn)定劑為英國(guó)ICE公司的Negonox DSTP(化學(xué)名稱為硫代二丙酸硬脂醇酯）、 Ciba公司的Irganox 1010(化學(xué)名稱為四[β-(3,5-二叔丁基4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇 酯）、以及(^讓3公司的]^瓜;1；'〇8168(化學(xué)名稱為亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯）。
[0036]所用其它添加劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為所需的著色劑、加工助劑、潤(rùn)滑劑中的一 種或以上的組合物。
[0037] 實(shí)施例1
[0038] 按重量百分比稱取共聚丙烯94.2%、Ρ0Ε 8150為5%、降溫母粒為0.3%、Irganox 1010為0· 1%、Igrafos 168為0· 1%、Negonox DSTP為0.3%，在高速混合器中干混5分鐘，再 加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，其中螺筒內(nèi)溫度為：一區(qū)180°C，二區(qū)205°C，三區(qū)220 °C，四區(qū)210°C，機(jī)頭210°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分。粒子經(jīng)干燥后在注射成型機(jī)上 注射成型制樣。
[0039] 實(shí)施例2
[0040] 按重量百分比稱取共聚丙烯93.5%、Ρ0Ε 8150為5%、降溫母粒為1%、 IrganoxlOlO為0· 1%、Igrafos 168為0· 1%、Negonox DSTP為0.3%，在高速混合器中干混5 分鐘，再加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，其中螺筒內(nèi)溫度為:一區(qū)180°C，二區(qū)205°C，三 區(qū)220°C，四區(qū)210°C，機(jī)頭210°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分。粒子經(jīng)干燥后在注射成型 機(jī)上注射成型制樣。
[0041 ] 實(shí)施例3
[0042] 按重量百分比稱取共聚丙烯92.5%、Ρ0Ε 8150為5%、降溫母粒為2%、 IrganoxlOlO為0· 1%、Igrafos 168為0· 1%、Negonox DSTP為0.3%，在高速混合器中干混5 分鐘，再加入雙螺桿擠出機(jī)