[发明专利]一种改性粉末橡胶增韧聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性粉末橡胶增韧聚丙烯复合材料及其制备方法，该材料由聚丙烯42‑83份、矿物填充5‑25份、增韧剂5‑20份、改性粉末丁苯橡胶5‑10份、抗氧剂0.2‑0.5份、润滑剂0.1‑0.5份、光稳剂0.1‑0.5份，经混合、挤出制备而成。本发明利用改性粉末橡胶改善增韧剂与聚丙烯基体之间的结合强度，使改性后的聚丙烯复合材料可以性能更高，尺寸稳定性更佳。

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，具体涉及一种改性粉末橡胶增韧聚丙烯复合材料及其制备方法。

技术背景

聚丙烯材料由于密度小、耐热优异、耐疲劳性好且价格低，因而用途广泛。但聚丙烯的结晶度较高、尺寸稳定性差等原因加大了其直接应用到保险杠产品的难度。为了扩展聚丙烯材料在该领域的应用，积极开发低密度，收缩率低、高刚性、耐候持久、尺寸稳定的聚丙烯复合材料成为当前研究方向之一。

丁苯橡胶(SBR)，又称聚苯乙烯丁二烯共聚物。其物理机械性能，加工性能接近于天然橡胶，已广泛应用于各种橡胶制品的生产领域，是最大的通用合成橡胶品种。

本发明通过特殊制备方法，获得改性粉末丁苯橡胶，有效运用它改善聚丙烯复合材料的韧性及尺寸稳定性。

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改性粉末橡胶增韧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：

一种改性粉末橡胶增韧聚丙烯复合材料，该复合材料由以下组分按重量份制成：聚丙烯42-83份、矿物填充5-25份、增韧剂5-20份、改性粉末丁苯橡胶5-10份、抗氧剂0.2-0.5份、润滑剂0.1-0.5份、光稳剂0.1-0.5份。

进一步方案，所述改性粉末橡胶为自制的硫化交联粉末丁苯橡胶，其制备方法如下：

(1)以三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)为硫化剂，将TMPTMA溶解于丙酮中，然后加入粉末丁苯橡胶，搅拌；

(2)于混合液中加入碳纳米管(CNTs)，继续搅拌均匀后干燥，得到改性胶粉；

以上三者的份数比为TMPTMA：粉末丁苯橡胶：碳纳米管＝(3：3：1)～(3：6：3)。

所述聚丙烯的熔融指数在230℃/2.16Kg条件下大于10g/10min，在拉伸速度为50mm/min情况下，其拉伸强度大于19MPa、悬臂梁缺口冲击强度为10KJ/m²。

所述矿物填充为滑石粉、碳酸钙；所述滑石粉和碳酸钙的粒径目数大于1500目。

所述增韧剂为三元乙丙橡胶、乙烯辛烯共聚物或顺丁橡胶。

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；所述的光稳剂为受阻胺类复配光稳剂。

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。

本发明另一个发明目的是提供上述一种改性粉末橡胶增韧聚丙烯复合材料的制备方法，按重量份，将聚丙烯、矿物填充、增韧剂、改性粉末丁苯橡胶、抗氧剂、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，即可制备改性粉末橡胶增韧聚丙烯复合材料。

进一步方案，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。

发明与现有技术相比，具有以下优点：