專利名稱：高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯及制法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改性聚丙烯的制備方法，特別涉及一種用于家用產(chǎn)品外殼的高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯的制備方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯是一種用途廣泛的通用塑料，由丙烯單體聚合而成，英文縮寫為PP，其熔點為165～175℃，屬半結(jié)晶性塑料。
聚丙烯樹脂根據(jù)聚合方法和分子鏈段排列形式，主要分為共聚、均聚兩大類。普通PP樹脂很難滿足各種行業(yè)的應(yīng)用要求，改性聚丙烯材料的應(yīng)用范圍已經(jīng)非常廣泛，但如汽車、家電等行業(yè)，對改性PP的技術(shù)水平要求日益提高，同時對材料的加工特性也提出一些更高的要求。如改性聚丙烯作為吸塵器外殼材料，既要具有良好的耐沖擊性能，又要具有優(yōu)異的外觀如高光澤等特點，另外需具備一定的尺寸穩(wěn)定性和加工特性。
在聚丙烯用于高光澤產(chǎn)品時，單純選用共聚聚丙烯雖然可以具備較高的耐沖擊性能，但是難以獲得具有較高光澤度的外觀；而單純選擇均聚聚丙烯則雖然可以獲得較高的光澤的外觀制件，但是由于耐沖擊性能較差，制件在使用中容易開裂，這就要求我們能夠制備一種即具有相當(dāng)?shù)墓鉂啥扔志哂幸欢ǖ哪蜎_擊性的改性聚丙烯材料，來擴(kuò)大改性聚丙烯材料的應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開一種高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯制法和應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)較難平衡各項性能的難題。
所說的高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯組分和重量份數(shù)包括聚丙烯樹脂90～69份增韌劑 0.1～6份填充改性劑 10～25份熱穩(wěn)定劑0.2～1.0份光穩(wěn)定劑0.1～1.0份加工助劑0.1～1.0份所說的聚丙烯樹脂為均聚PP和共聚PP的共混物，共混物中共聚PP的加入部分提高了材料的耐沖擊韌性，均聚PP的加入平衡了材料的剛性；共混物中，重量分?jǐn)?shù)為均聚PP95～85份共聚PP5～15份所說的均聚PP，其特點為，按ISO非增強類熱塑性塑料測試標(biāo)準(zhǔn)，彎曲模量1200MPa(23℃)；所說的共聚PP，其特點為，按ISO非增強類熱塑性塑料測試標(biāo)準(zhǔn)，懸臂量缺口沖擊強度≥25KJ/m2(23℃)。
所說的增韌劑為聚烯烴彈性體如多組分的烯烴、α烯烴和辛烯的三元共聚物(POE)、乙烯、丙烯和丁二烯的三元共聚物(EPDM)、苯乙烯與丁二烯的共聚物(SBS)或氫化的乙烯、丁二烯或苯乙烯共聚物(SEBS)中的一種或其混合物；彈性體的加入大大的改善了體系的抗沖擊韌性。
所說的填充改性劑選自硫酸鋇或與碳酸鈣的復(fù)配體系，其中硫酸鋇，且粒徑≥95％在分布0.5μm～3.0μm；其中碳酸鈣為≥95％粒徑分布在0.5μm～3.0μm；硫酸鋇與碳酸鈣復(fù)配體系的重量份數(shù)為硫酸鋇100～50份碳酸鈣0～50份所說的熱穩(wěn)定劑可以提高材料在加工和使用過程中的耐熱老化性能，可選自酚類、亞磷酸酯類、硫代酯類的復(fù)合物中的一種或一種以上復(fù)配，其中酚類可為四[β-(3，5-二叔丁基-4羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2，6-二(1-苯基)乙基-4-壬基苯酚，亞磷酸酯類可為三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯，硫代酯可為硫代二丙酸雙(十八)酯或硫代二丙酸二硬脂醇酯，優(yōu)選的牌號為Ciba公司的Irganox 1010，為上述的一種或復(fù)合物。
所說的光穩(wěn)定劑可以提高材料在使用過程中的耐光老化性能，可為受阻胺類或紫外線吸收劑；其中受阻胺類為雙(2，2，6，6-四基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚-[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)-亞氨基]-1，3，5-三嗪-2，4-二基]-[2-(2，2，6，6-四甲基哌啶基)-氨基]-亞己基-[4-(2，2，6，6-四甲基哌啶基)-亞氨基]]中的一種或一種以上、紫外線吸收劑為苯并三唑類2-(2’-羥基-3’，5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、二苯甲酮類(2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羥基-4-十二烷氧基二苯甲酮中的一種或一種以上；優(yōu)選的光穩(wěn)定劑為Ciba公司的TINUV 770；所述的加工助劑為低分子酯類硬脂酸、金屬皂(Cast、Znst)、硬脂酸復(fù)合酯或酰胺類(芥酸酰胺)中的一種或一種以上；制備上述的高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯的方法，包括如下步驟(1)將聚丙烯樹脂、50～80％的填充改性劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、加工助劑置于混合機中混合，混合機的轉(zhuǎn)速為200～500轉(zhuǎn)/分鐘；(2)再將剩余的填充改性劑、增韌劑加入混合機中混合，混合機的轉(zhuǎn)速為450～500轉(zhuǎn)/分鐘，隨之進(jìn)入螺桿擠出機中以180～230℃的溫度下熔融混煉、擠出造粒、干燥，即獲得本發(fā)明的高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯材料；本發(fā)明的產(chǎn)品，采用ISO標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測。測試試樣，由CJ80NC型注塑機在200～230℃下注塑成型。
物理機械性能的測試方法
1) 密度按ISO11832) 拉伸強度按ISO527測試速度50mm/min3) 懸臂缺口沖擊強度按ISO180測試4) 熔體流動速率按ISO1133測試條件230℃/2.16KG5) 彎曲模量按ISO178測試速度2mm/min6) 光澤度測試按GB8807標(biāo)準(zhǔn)60°角。
采用上述方法結(jié)果表明，所說的高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯材料的各項性能指標(biāo)均達(dá)到或超過預(yù)定的要求，解決了材料具有高光澤度的同時，又具有一定的耐沖擊性能，滿足了家電行業(yè)對材料的外觀和性能以及尺寸穩(wěn)定性和加工性能的要求。材料在23℃下的彎曲模量達(dá)1200MPa以上時，懸臂梁缺口沖擊強度仍可達(dá)6KJ/m2以上，并且光澤度≥60％；綜合其他指標(biāo)已經(jīng)充分達(dá)到甚至超過家電行業(yè)對高光澤聚丙烯材料綜合性能的要求。
由此可見，本發(fā)明的產(chǎn)品的特點是耐沖擊高光澤度等綜合性能集于一身；采用均聚聚丙烯和共聚聚丙烯按特定比例復(fù)配作為改性基材，同時改善體系的光澤度和一定的韌性；采用一定粒徑分布的硫酸鋇或與碳酸鈣復(fù)合填充改性以改善尺寸穩(wěn)定性；采用增韌改性劑改善體系抗沖擊性能來制備高光澤、耐沖擊填充改性聚丙烯，可用于家電行業(yè)的外觀組件。
具體的實施方式采用生產(chǎn)產(chǎn)品的主要設(shè)備有高速混合機轉(zhuǎn)速200～500轉(zhuǎn)/分雙螺桿擠出機螺桿轉(zhuǎn)速250-400rpm，機筒溫度200～230℃水槽水溫20～50℃切粒機轉(zhuǎn)速600～900rpm實施例1

其中硫酸鋇粒徑≥95％在分布0.5μm～3.0μm；其中碳酸鈣為≥95％粒徑分布在0.5μm～3.0μm。
制備方法(1)將聚丙烯樹脂、50％的填充改性劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、加工助劑置于混合機中混合，混合機的轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘；(2)再將剩余的填充改性劑、增韌劑加入混合機中混合，混合機的轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/分鐘，隨之進(jìn)入螺桿擠出機中以180℃的溫度下熔融混煉、擠出造粒、干燥，即獲得本發(fā)明的高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯材料；
對實施例1的產(chǎn)品進(jìn)行檢測，其結(jié)果如表1表1

實施例2

其中硫酸鋇粒徑≥95％在分布0.5μm～3.0μm；其中碳酸鈣為≥95％粒徑分布在0.5μm～3.0μm。
制備方法(1)將聚丙烯樹脂、50％的填充改性劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、加工助劑置于混合機中混合，混合機的轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘；(2)再將剩余的填充改性劑、增韌劑加入混合機中混合，混合機的轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，隨之進(jìn)入螺桿擠出機中以230℃的溫度下熔融混煉、擠出造粒、干燥，即獲得本發(fā)明的高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯材料；
對實施例2的產(chǎn)品進(jìn)行檢測，其結(jié)果如表2表2

實施例3

其中硫酸鋇粒徑≥95％在分布0.5μm～3.0μm；其中碳酸鈣為≥95％粒徑分布在0.5μm～3.0μm。
制備方法(1)將聚丙烯樹脂、50％的填充改性劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、加工助劑置于混合機中混合，混合機的轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘；(2)再將剩余的填充改性劑、增韌劑加入混合機中混合，混合機的轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，隨之進(jìn)入螺桿擠出機中以230℃的溫度下熔融混煉、擠出造粒、干燥，即獲得本發(fā)明的高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯材料；
對實施例3的產(chǎn)品進(jìn)行檢測，其結(jié)果如表3表3

權(quán)利要求
1.一種高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯，其特征在于，組分和重量份數(shù)包括聚丙烯樹脂90～69份增韌劑0.1～6份填充改性劑10～25份熱穩(wěn)定劑 0.2～1.0份光穩(wěn)定劑 0.1～1.0份加工助劑 0.1～1.0份所說的增韌劑為聚烯烴彈性體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯，其特征在于，所說的聚丙烯樹脂為均聚PP和共聚PP的共混物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯，其特征在于，共混物中，重量分?jǐn)?shù)為均聚PP95～85份共聚PP5～15份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯，其特征在于，所說的聚烯烴彈性體選自多組分的烯烴、α烯烴和辛烯的三元共聚物(POE)、乙烯、丙烯和丁二烯的三元共聚物(EPDM)、苯乙烯與丁二烯的共聚物(SBS)或氫化的乙烯、丁二烯和苯乙烯共聚物(SEBS)的一種或其混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯，其特征在于，所說的填充改性劑選自硫酸鋇或與碳酸鈣的復(fù)配體系，重量份數(shù)為硫酸鋇100～50份碳酸鈣 0～50份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯，其特征在于，所說的熱穩(wěn)定劑選自酚類、亞磷酸酯類、硫代酯類的復(fù)合物中的一種或一種以上復(fù)配；所說的光穩(wěn)定劑選自受阻胺類(HALS)或紫外線吸收劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯，其特征在于，所說的加工助劑選自低分子酯類硬脂酸、金屬皂類、硬脂酸復(fù)合酯類、酰胺類(芥酸酰胺)中的一種或其混合物。
8.制備權(quán)利要求1～7任一項所述的高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯的方法，包括如下步驟(1)將聚丙烯樹脂、50～80％的填充改性劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、加工助劑置于混合機中混合，混合機的轉(zhuǎn)速為200～250轉(zhuǎn)/分鐘；(2)再將剩余剩余的填充改性劑和增韌劑加入混合機中混合，混合機的轉(zhuǎn)速為450～500轉(zhuǎn)/分鐘，隨之進(jìn)入螺桿擠出機中以180～230℃的溫度下熔融混煉、擠出造粒、干燥，即獲高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯。
9.權(quán)利要求1～7任一項所述的高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯的應(yīng)用，其特征在于，用于制備家電類以及外觀需具備良好光澤度產(chǎn)品的外殼，如電飯堡、空調(diào)、吸塵器、飲水機等。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯及制法和應(yīng)用。采用本發(fā)明的方法制備的聚丙烯材料的各項性能指標(biāo)均達(dá)到或超過預(yù)定的要求，解決了高光澤聚丙烯材料耐沖擊韌性不足及尺寸穩(wěn)定性差等缺點，滿足了家電行業(yè)對材料的外觀、性能及工藝特性的要求。材料在23℃下的彎曲模量達(dá)1000MPa以上時，懸臂梁缺口沖擊強度仍可達(dá)6KJ/m
文檔編號C08L23/16GK101092496SQ200610027888
公開日2007年12月26日 申請日期2006年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月20日
發(fā)明者周英輝, 寧凱軍, 夏建盟, 李旭華, 楊定吉甫 申請人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司, 廣州金發(fā)科技股份有限公司