[发明专利]一种低成型周期聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低成型周期聚丙烯复合材料及其制备方法，其由聚丙烯、矿物填充、增强剂、增韧剂、相容剂、结晶促进剂、偶联剂、抗氧剂、润滑剂、光稳剂，经混合、挤出制备而成。所述的结晶促进剂是由钠米碳化硅与芳胺类成核剂TMB‑5按混质量比为1：1~1：4复配而成的配混物。本发明利用聚丙烯和矿物填充、增强剂、增韧剂复配，保证了复合材料的强度、刚性、韧性，同时通过添加结晶促进剂提高了材料的结晶速度和导热性，并降低了产品的后收缩性，缩短了产品成型周期，使改性后的聚丙烯复合材料可广泛用于薄壁类汽车内外饰产品。

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，具体涉及一种低成型周期聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯具有质轻、高性价比、易加工、耐油、耐酸碱性等优点，使其广泛应用于各大行业。物别是汽车行业，轻量化产品已经普及并广泛应用于各大主机厂，随着汽车轻量化的推进，各主机厂对汽车保险杠提出了新要求，如低密度、高刚性、尺寸稳定性、高流动性等。

聚丙烯材料由于密度小、耐热优异、耐疲劳性好且价格低，其用途广泛。但聚丙烯结晶度较高、尺寸稳定性差等原因而加大了其直接应用到汽车产品的难度。另一方面，为了进一步提高产品成型效率，缩减产品成型周期成了当前的热门话题之一。积极开发低成型周期、低后收缩、刚韧平衡、尺寸稳定的聚丙烯复合材料成为当前研究方向之一。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种适用于工业化批量生产用于低成型周期、低后收缩的复合聚丙烯复合材料及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明是通过下列技术方案来实现的：

一种低成型周期聚丙烯复合材料及其制备方法，其由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯47-98份、矿物填充0-20份、增强剂0-10份、增韧剂0-20份、相容剂0-3份、结晶促进剂0.2-1份、偶联剂0.1-0.5份、抗氧剂0.1-0.5份、润滑剂0.1-0.5份、光稳剂0.1-0.5份；

所述的结晶促进剂是由钠米碳化硅与芳胺类成核剂TMB-5按质量比为1：1～1：4复配而成的配混物。

所述聚丙烯的熔融指数在230℃/2.16Kg条件下大于30g/10min，在拉伸速度为50mm/min情况下的拉伸强度大于19MPa。

所述的矿物填充为滑石粉、碳酸钙；所述滑石粉和碳酸钙的粒径目数大于1500目。

所述增强剂为玻璃纤维、硫酸镁晶须、硫酸钙晶须或硼酸铝晶须中的一种或几种；所述的玻纤为直径为10-16um的无碱连续玻纤；

所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的至少一种；

所述增韧剂为三元乙丙橡胶、乙烯辛烯共聚物或顺丁橡胶。

所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐。

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂DSTDP、抗氧剂168中的一种或两种以上的混合物。

所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硅酮类、硬脂酸锌、硬脂酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸钙或季戊四醇硬脂酸酯中的至少一种；所述的光稳剂为受阻胺类复配光稳剂。

本发明的另一个发明目的是提供上述低成型周期聚丙烯复合材料的制备方法，按重量份，将聚丙烯、矿物填充、增强剂、增韧剂、相容剂、成核母粒、抗氧剂、偶联剂、润滑剂与光稳剂一起加入高混机中混合均匀；然后将混合均匀的混合物经挤出机熔融挤出后造粒，即可制备低成型周期聚丙烯复合材料；所述挤出机从下料口到模口的温度分别为180℃、190℃、195℃、195℃、200℃、205℃，挤出机的转速为180～400rpm、真空度为-0.07～-0.03MPa。