[发明专利]一种可快速注塑成型的聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯复合材料；具体为一种可快速注塑成型的聚丙烯复合材料及其制备方法；属于聚合物改性和加工领域。

背景技术

随着汽车工业的迅猛发展，越来越多包括聚丙烯在内的塑料原料被应用于汽车内外饰件中，成为汽车轻量化进程的重要标志。但随着汽车产量的井喷式增长，随之配套的塑料内外饰制品的用量也急剧增长，而塑料制品的生产效率主要取决于熔融注塑周期的长短，本发明的目的在于从多种途径缩短注塑周期，提高制品生产效率，同时不损失产品机械性能。

一个典型的塑料注塑周期主要包括合模、注射、保压、塑化、冷却和开模过程，其中合模和开模过程主要取决于注塑机、机械手和生产工人熟练度等决定的生产运转周期，一般很难缩短或改变；保压过程则决定了制品的外观和熔胶的饱和度，随意减少保压时间很可能明显影响制品质量；塑化储料阶段一般与冷却阶段同时进行，而且要短于后者，因此不会影响整个生产周期。综上，缩短注塑周期的突破点只剩下注射阶段和保压阶段。

以整个注射周期60秒计算，注射周期约需3-7秒，冷却时间约需30秒，是整个生产周期中最长的阶段，也是决定整个生产周期长短最重要的过程。一般来说，通过配方调整来提高材料的熔融指数，可以有效提高熔体流动性，从而缩短注射和塑化时间，但上述调整一般会不同程度损失材料性能，尤其是冲击韧性，本发明将优选合理的流动改性剂来做上述调整，提高流动性的同时尽可能少的损失机械性能。另一方面，冷却时间更多的取决于材料的结晶性能，主要包括结晶速度和结晶度，本发明将选择合理用量和种类的结晶促进剂，有效提高材料的结晶速度，从而明显降低冷却时间，对提高总体生产效率提供最有力的贡献。

发明内容

本发明的目的在于开发一种可快速注塑成型的聚丙烯复合材料，以减少成型注塑过程的所需时间。

本发明的另一个目的是为了提供这种聚丙烯复合材料的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可快速注塑成型的聚丙烯复合材料，由下列重量百分比的原料组成：

其中，

所述的聚丙烯在230℃×2.16kg条件下，熔体流动速率为0.5-100g/10min之间的均聚丙烯或嵌段共聚丙烯，其中嵌段共聚丙烯的共聚单体常见为乙烯，其含量在4-10mol%范围内。

所述的流动改性剂为超高流动性聚丙烯，进而所述超高流动性聚丙烯为熔体流动速率在230℃×2.16kg测试条件下大于500g/10min的均聚丙烯或嵌段共聚丙烯，其中嵌段共聚丙烯的共聚单体常见为乙烯，其含量为4-10mol%。

所述的结晶促进剂为二卞叉山梨醇、芳基磷酸酯盐、取代芳基酰胺、取代苯甲酸铝盐和脱氢松香酸皂中的一种或两种以上的组合物，优选芳基磷酸酯盐。

所述的无机填料为滑石粉、碳酸钙和硫酸钡中的一种或两种以上的组合物，其平均粒径为0.5-20μm；优选平均粒径为1-10μm的滑石粉。

所述的弹性体增韧剂为任何合适的聚烯烃弹性体，包括但不限于聚丁二烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、乙烯-辛烯共聚物(POE)等中的一种或两种以上的组合物，优选POE弹性体，熔体流动速率在230℃×2.16kg测试条件下为0.5-50g/10min。

所述的稳定剂包括本领域技术人员认为所需的主抗氧剂和辅助抗氧剂，其中主抗氧剂为受阻酚或硫酯类抗氧剂，辅助抗氧剂为亚磷酸盐或酯类抗氧剂。

所述的添加剂包括本领域技术人员认为所需的着色剂、成核剂、发泡剂、表面活性剂、增塑剂、偶联剂、阻燃剂、光稳定剂、加工助剂、抗静电助剂、抗微生物助剂、润滑剂中的一种或以上的组合物。

上述可快速注塑成型的聚丙烯复合材料的制备方法，其步骤如下：

1)按重量配比称取原料；

2)将原料置于高速混合器中干混3-15分钟，将混合后的原料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出后冷却造粒；其中螺筒内温度为：一区190-200℃，二区190-210℃，三区190-210℃，四区190-210℃，机头190-220℃，双螺杆挤出机转速为100-1000转/分。

本发明的优点是：

1、使用流动改性剂合理改善材料的流动性能，在保持韧性不降低的基础上缩短塑化和注射时间。

2、使用结晶促进剂改善材料结晶性能，有效减少冷却时间，从而明显缩短整个注塑周期，同时保持材料机械性能不损失。

具体实施方式