本發(fā)明涉及高分子材料加工，特別涉及一種高韌性低翹曲的改性pp復合材料及其制備方法和應用。

背景技術(shù)：

1、聚丙烯(pp)作為五大通用塑料之一，具有價廉、密度低、易加工和良好的機械性能等優(yōu)點，隨著應用范圍的不斷擴大，已被應用到五金工具、家電、汽車等領(lǐng)域。然而，聚丙烯樹脂材料也有一些缺陷，例如高的收縮率、已翹曲、韌性低以及易老化、對光和熱比較敏感和在低溫下較低的抗沖擊強度，這些都限制了它的進一步應用。

2、現(xiàn)有的發(fā)明專利中對應高韌性pp復合改性有較多的方案，但在提高pp材料韌性的同時由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)組分的改變，往往會加劇材料的翹曲現(xiàn)象。在實際應用中例如冰箱內(nèi)飾板、木工臺鋸等往往需要較高的沖擊韌性和更低的翹曲表現(xiàn)的同時具備。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高韌性低翹曲的改性pp復合材料，以pp樹脂為基材，復配一定比例的海泡石粉，用甲基丙烯酸丁酯接枝聚烯烴彈性體(以下稱poe-g-bma)做增韌改性，所得改性pp復合材料具有優(yōu)異的沖擊性能和低翹曲特性。

2、本發(fā)明的另一目的在于提供一種高韌性低翹曲的改性pp復合材料的制備方法。

3、本發(fā)明的再一目的在于提供一種高韌性低翹曲的改性pp復合材料的應用。

4、本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

5、本發(fā)明提供一種高韌性低翹曲的改性pp復合材料，按重量份計，包含pp樹脂45-80份，海泡石粉10-30份，相容劑3-8份，增韌劑3-20份，抗氧劑0.1-0.5份，潤滑劑0.1-0.5份；其中，所述增韌劑為甲基丙烯酸丁酯接枝改性后的聚烯烴彈性體(poe-g-bma)，甲基丙烯酸丁酯(bma)的接枝率在0.8-1.2％之間。

6、在一些實施例中，poe-g-bma采用以下方法制備：采用熔融接枝法在雙螺桿擠出機上將bma與poe進行配比擠出，制備得到poe-g-bma。

7、在一些實施例中，所述相容劑為經(jīng)過甲基丙烯酸丁酯接枝改性后的聚丙烯(pp-g-bma)，甲基丙烯酸丁酯(bma)的接枝率在0.6-1.2％之間。

8、在一些實施例中，pp-g-bma采用以下方法制備：采用熔融接枝法在雙螺桿擠出機上將bma與pp進行配比擠出，制備得到pp-g-bma。

9、在一些實施例中，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、硫化酯類輔助抗氧劑、受阻胺類抗氧劑的組合，三者質(zhì)量比為0.5-1.5：1.5-2.5：0.5-1.5。

10、在一些實施例中，所述潤滑劑為芥酸酰胺。

11、在一些實施例中，所述pp樹脂為等規(guī)度≥98％，結(jié)晶度≥70％，在溫度230℃、試驗負荷2.16kg下熔融指數(shù)為1-30g/10min的pp樹脂。

12、在一些實施例中，所述海泡石粉在改性pp復合材料中的質(zhì)量分數(shù)為15-25％。

13、在一些實施例中，所述增韌劑在改性pp復合材料中的質(zhì)量分數(shù)為10-15％。

14、本發(fā)明還提供了所述的高韌性低翹曲的改性pp復合材料的制備方法，包括以下步驟：

15、(1)按重量份數(shù)稱取pp樹脂、海泡石粉、相容劑、增韌劑、抗氧劑和潤滑劑劑，備用；

16、(2)將pp樹脂加入到攪拌機中，然后加入相容劑、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑，常溫下攪拌均勻；

17、(3)將經(jīng)步驟(2)混和好的物料置于同向雙螺桿擠出機中，經(jīng)熔融塑化、擠出、冷卻、切粒，得到高韌性低翹曲的改性pp復合材料。

18、在一些實施例中，所述熔融塑化的溫度設(shè)定為第一段170℃-190℃，第二段180℃-200℃，第三段185℃-210℃，第四段185℃-210℃，第五段170℃-200℃，第六段170℃-200℃，第七段170℃-200℃，第八段170℃-200℃，第九段180℃-200℃，第十段180℃-200℃，熔體溫度180℃-220℃，機頭溫度200℃-220℃。

19、在一些實施例中，所述同向雙螺桿擠出機的螺桿直徑40-65mm，螺桿的長徑比為40：1。

20、本發(fā)明還提供了所述的高韌性低翹曲的改性pp復合材料的應用，用于制備汽車風扇和汽車內(nèi)飾件。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果：

22、(1)本發(fā)明的改性pp材料，選用海泡石粉填充改性pp樹脂改性pp材料，采用poe-g-bma作相容劑，經(jīng)bma接枝后的poe可以很好的和海泡石相容，降低了pp的結(jié)晶率但細化了pp晶粒，同時其本身的高彈性也大大提高了材料的韌性，而海泡石粉的層鏈狀結(jié)構(gòu)的特性在復合體系中能起到很好支撐作用，使復合材料具有更為優(yōu)異的抗翹曲性能，同時其內(nèi)部存在巨大的納米孔洞，在復合材料受到?jīng)_擊時可起到良好的緩沖作用，解決了現(xiàn)有技術(shù)中提高pp材料韌性的同時往往會加劇材料的翹曲的難題。

23、(2)本發(fā)明的改性pp材料，采用pp-g-bma作相容劑，其bma段具有較強的極限，可以很好的和海泡石粉結(jié)合，大大的提出pp材料和海泡石粉的相容性，同時因bma基團相比馬來酸酐(mah)基團具有更好的穩(wěn)定性，在擠出和注塑過程中流出的單體更少，因此可以有效避免氣味的產(chǎn)生，可以做到更低的氣味等級。

24、(3)本發(fā)明的改性pp材料具有高韌性的同時平整度佳，氣味低，在實際應用中有極好的尺寸穩(wěn)定性和抗沖擊性能，在工具行業(yè)、汽車內(nèi)飾件、以及汽車風扇等制件中應用具有很大的適應性。

技術(shù)特征：

1.一種高韌性低翹曲的改性pp復合材料，其特征在于，按重量份計，包含pp樹脂45-80份，海泡石粉10-30份，相容劑3-8份，增韌劑3-20份，抗氧劑0.1-0.5份，潤滑劑0.1-0.5份；其中，所述增韌劑為甲基丙烯酸丁酯接枝改性后的聚烯烴彈性體，甲基丙烯酸丁酯的接枝率在0.8-1.2％之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌性低翹曲的改性pp復合材料，其特征在于，所述相容劑為經(jīng)過甲基丙烯酸丁酯接枝改性后的聚丙烯，甲基丙烯酸丁酯的接枝率在0.6-1.2％之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌性低翹曲的改性pp復合材料，其特征在于，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、硫化酯類輔助抗氧劑、受阻胺類抗氧劑的組合，三者質(zhì)量比為0.5-1.5：1.5-2.5：0.5-1.5。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌性低翹曲的改性pp復合材料，其特征在于，所述潤滑劑為芥酸酰胺。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌性低翹曲的改性pp復合材料，其特征在于，所述pp樹脂為等規(guī)度≥98％，結(jié)晶度≥70％，在溫度230℃、試驗負荷2.16kg下熔融指數(shù)為1-30g/10min的pp樹脂。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌性低翹曲的改性pp復合材料，其特征在于，所述海泡石粉在改性pp復合材料中的質(zhì)量分數(shù)為15-25％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌性低翹曲的改性pp復合材料，其特征在于，所述增韌劑在改性pp復合材料中的質(zhì)量分數(shù)為10-15％。

8.權(quán)利要求1～7任一項所述的高韌性低翹曲的改性pp復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述熔融塑化的溫度設(shè)定為第一段170℃-190℃，第二段180℃-200℃，第三段185℃-210℃，第四段185℃-210℃，第五段170℃-200℃，第六段170℃-200℃，第七段170℃-200℃，第八段170℃-200℃，第九段180℃-200℃，第十段180℃-200℃，熔體溫度180℃-220℃，機頭溫度200℃-220℃。

10.權(quán)利要求1～7任一項所述的高韌性低翹曲的改性pp復合材料的應用，其特征在于，用于制備汽車風扇和汽車內(nèi)飾件。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種高韌性低翹曲的改性PP復合材料及其制備方法和應用。所述改性PP復合材料，按重量份計包含PP樹脂45?80份，海泡石粉10?30份，相容劑3?8份，增韌劑3?20份，抗氧劑0.1?0.5份，潤滑劑0.1?0.5份；其中，所述增韌劑為甲基丙烯酸丁酯接枝改性后的POE。本發(fā)明所得改性PP復合材料具有優(yōu)異的沖擊性能和低翹曲特性，解決了現(xiàn)有技術(shù)中提高PP材料韌性的同時往往會加劇材料的翹曲的難題，同時，通過采用PP?g?BMA作相容劑可以做到低氣味等級。

技術(shù)研發(fā)人員：陸龍威,張旭東,顏菲,宋向前,王曉東
受保護的技術(shù)使用者：橫店集團得邦工程塑料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10