[发明专利]一种高强度高韧性聚丙烯复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学工程、精细化工领域，特别是涉及到一种具有高强度高韧性采用高聚化合物来进行生产的复合材料的加工制备方法。 

背景技术

现有技术中一直以来，聚丙烯由于具有优异的力学性能而受到塑料加工行业从业人员的高度重视，从而使生活中以聚丙烯为主体的塑料制品越来越多的呈现出来。聚丙烯的主要优点是密度低，强度高，韧性好，热变形温度高。但其本身也具有一定的缺陷，比如耐低温性差，缺口冲击强度低，耐老化性差，收缩率大，这些缺点制约了其在生活、生产中的应用。随着近年来科学技术的不断进步，人们发现了很多对聚丙烯进行改性来改善其缺点、发挥其优点的方法。目前对聚丙烯增韧的方法主要为添加共聚体，如乙烯和丙烯的共聚物，增韧剂，如三元乙丙橡胶(EPDM)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙丙橡胶(EPR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)等弹性体，但这些弹性体的加入在显著的提高制品的韧性的同时损失了其强度，使其强度大幅度下降，同时由于弹性体价格都比较昂贵，所以使其成本上升，给生产企业带来压力，所以，近年来，人们考虑采用无机填料的方式来改善聚丙烯的强度及韧性，但通过大量的报道发现，一般采用的无机填料要么是粒子较粗的滑石粉或者碳酸钙，要么就是粒子非常细的纳米无机填料，这两种添加方式都有其相应的弊病，第一种，虽然成本低廉，但无法发挥其增强、增韧的效果，对制品的性能没有益处；第二种，由于其颗粒粒子太细，往往发生团聚现象，所以无法发挥其纳米材料的效果，往往需要找到合适的分散剂使得纳米碳酸钙能够均匀的分散于高聚物中。 

发明内容

本发明旨在通过一种以纳米碳酸钙为主体的聚丙烯增强增韧改性剂和其它增韧剂等配合使用来制备一种耐冲击的聚丙烯复合材料。 

一种高强度高韧性聚丙烯复合材料的制备方法，其特征是包括以下步骤： 

步骤一、将以下八种物料组分按质量百分比称量，均聚聚丙烯T30S为10％ ～45％、共聚聚丙烯K8303为10％～25％、共聚聚丙烯7726为15％～40％、乙烯-辛烯共聚物POE为8％～16％、聚丙烯增强、增韧改性剂为5％～35％、抗氧剂1010季戊四醇酯为0.25％～0.55％、润滑剂氧化聚乙烯蜡为0.2％～0.5％、成核剂SKC-Y5988二苄叉山梨醇衍生物为0.15％～0.4％，将已称量完毕的物料投入到高速混合机，以1000r/min的速度进行充分混合，两分钟后释放出物料，待用； 

步骤二、将从高速混合机释放出来混合好的物料投入到双螺杆挤出机料斗中，按照下述工艺参数将物料挤出成复合材料颗粒； 

机筒一段200℃、机筒二段210℃、机筒三段216℃、机筒四段218℃、机筒五段220℃、机头一段215℃、主机转速为18r/min、喂料转速为12r/min。 

所述的步骤二中按照工艺参数挤出成型的复合材料颗粒，然后将该复合材料颗粒注塑成标准的检测样件，温度为23度湿度为百分之五十的标准环境中放置24小时后检测力学性能。 

有益效果：本发明所述的聚丙烯复合材料，通过聚丙烯增强增韧改性剂、乙烯-辛烯共聚物(POE)、成核剂等组分来改变聚丙烯的结晶状态，从而改变复合材料的强度、韧性等力学性能。通过几种均聚和共聚聚丙烯的复配，以及在聚丙烯树脂中添加聚丙烯增强增韧改性剂，弥补了由于乙烯-辛烯共聚物(POE)的加入引起的强度下降，同时大幅度的提高了制品的拉伸韧性以及耐冲击韧性，成核剂的加入改变了聚丙烯的结晶状态，可以缩短材料的成型周期，降低收缩率，从而得到一种高强度高韧性的聚丙烯复合材料。该材料力学性能的优势可以使其广泛应用于家电，汽车等行业。其制品的力学性能完全达到或者超过相应国家标准中的规定。 

具体实施方式

本发明的八种物料组分较优的质量百分比如下：均聚聚丙烯T30S为20％、共聚聚丙烯K8303为20％、共聚聚丙烯7726为30％、乙烯-辛烯共聚物(POE)为14％、DLTC-PP-100聚丙烯增强、增韧改性剂为15％、抗氧剂1010为0.3％、润滑剂为0.35％、成核剂SKC-Y5988为0.35％，其中抗氧剂为季戊四醇酯，润滑剂为氧化聚乙烯蜡，成核剂为二苄叉山梨醇衍生物。 

本发明所述的聚丙烯复合材料的制备方法包括以下步骤： 

(1)将上述所列各种物料按比例称量后投入到高速混合机，以1000r/min 的速度进行充分混合，两分钟后释放出物料，待用； 

(2)将混合好的物料投入到双螺杆挤出机料斗中，按照所列工艺参数将物料挤出成复合材料颗粒。