專利名稱：：一種高光澤度填充改性聚丙烯材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種高光澤度填充改性聚丙烯材料，并提供了這種聚丙烯材料的制備方法，該材料具有高光澤、高剛性、高耐熱的特點。
背景技術(shù)：
：聚丙烯作為一種通用塑料，被廣泛應(yīng)用于汽車、家電等行業(yè)。但是普通聚丙烯樹脂的剛性、耐熱性不高，常常很難滿足各行業(yè)的各種實際應(yīng)用。利用無機(jī)填料填充聚丙烯獲得低成本高性能的改性聚丙烯材料，是獲得高性能高分子復(fù)合材料的最有效、最經(jīng)濟(jì)的途徑之一。人們通常采用礦物填充的方法來提高聚丙烯材料的剛性、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性。但在用礦物填充聚丙烯的時候，聚丙烯材料的表面光澤度也會隨著礦物填充量的增大而大幅降低。因此用無機(jī)材料填充改性聚丙烯就會以犧牲聚丙烯材料表面光澤為代價。而家用電器外殼等應(yīng)用又對材料的表面光澤度有較高要求。針對這一問題，人們嘗試采用各種方法來解決。申請?zhí)?0117199公開了一種家電用高光澤耐老化聚丙烯材料，該方法通過成核劑來促進(jìn)聚丙烯結(jié)晶，然而隨著聚丙烯合成工藝的進(jìn)步，高結(jié)晶聚丙烯在結(jié)晶性能上要優(yōu)于使用成核劑；申請?zhí)?00610027888.3的中國專利也公布了一種高光澤耐沖擊填充改性聚丙烯及制法和應(yīng)用，其主要是通過聚烯烴彈性體來提高材料的韌性，但這樣也使得材料的光澤度和剛性都受到了一定的影響。晶須是一種單晶形式生長形成的纖維，直徑極小，具有高度有序的原子排列，沒有大的晶體缺陷，具有了極高的強(qiáng)度和模量，可賦予復(fù)合材料極高的強(qiáng)度。晶須易與樹脂復(fù)合，外觀質(zhì)量優(yōu)良，非常適合制造形狀復(fù)雜、尺寸精度高、表面光潔度高的產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了提供一種高光澤度填充改性聚丙烯材料，以及制備這種高光澤度填充改性聚丙烯材料的方法，可以使材料的光澤度得到顯著改善的同時，材料的剛性和耐熱性也得到改善。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)?！N高光澤度填充改性聚丙烯材料，它包括以下重量百分比計的原料聚丙烯70-90%無機(jī)礦物填料4-15%碳酸鈣晶須4-15%抗氧劑0.1-1%其他助劑0-2%在23(TCX2.16kg的測試條件下，所述的聚丙烯為結(jié)晶度在70X以上、等規(guī)度大于99%的均聚聚丙烯，其熔體流動速率為260g/10min。所述的無機(jī)礦物填料是硫酸鋇、碳酸鈣和二氧化鈦中的一種或幾種的混合物，其粒徑為0.5iim20iim。3所述的碳酸f丐晶須的長徑比為L/D>40，粒徑<10iim。所述的抗氧劑為主抗氧劑和輔抗氧劑，其中主抗氧劑選自受阻酚或硫酯類抗氧劑如3114、1010和DSTP中的一種或幾種；輔抗氧劑選用亞磷酸鹽或酯類抗氧劑。如618、168中的一種或兩種。所述的其它助劑可以是硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、潤滑劑、抗紫外線劑和顏料。本發(fā)明制備方法如下(1)按配比秤取原料；(2)將聚丙烯、無機(jī)礦物填料、抗氧劑以及其它助劑置于高混機(jī)中，高速攪拌混合5-10分鐘；(3)將混合的原料置于雙螺桿機(jī)中擠出造粒，通過側(cè)向喂料的辦法，將碳酸鈣晶須加入到擠出機(jī)中，雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為180600轉(zhuǎn)/分，，溫度為一19020(TC，二區(qū)200210。C，三區(qū)210220°C，四區(qū)205215°C;整個擠出過程的停留時間為12分鐘，壓力為1218Mpa。本發(fā)明的優(yōu)點是1、本發(fā)明采用了光澤度較好的均聚聚丙烯作為基礎(chǔ)樹脂，同時采用對提高材料表面光澤有幫助的碳酸鈣晶須來增加材料的剛性，使得材料能同時獲得較好的光澤度和剛性。2、本發(fā)明通過無機(jī)礦物和碳酸鈣晶須的復(fù)配，使得材料的剛性和韌性光澤度上都有一定程度的提升，材料的綜合性能更加平衡。具體實施方案下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明在實施例及對比例復(fù)合材料配方中，聚丙烯為上海石化生產(chǎn)的均聚聚丙烯，商品名為S700。所述的無機(jī)礦物為粒徑為lOym的硫酸鋇。所述的鈣鹽晶須為長徑比L/D為50、粒徑為8iim的碳酸鈣晶須。所用的主抗氧劑為英國ICE公司產(chǎn)的DSTP，商品牌號為NegonoxDSTP，化學(xué)名稱為硫代二丙酸十八酯，以及Ciba公司產(chǎn)的3114，商品牌號為Irganox3114，化學(xué)名稱為3，5-二叔丁基-4-羥基芐基磷酸二乙酯。輔抗氧劑為Ciba公司產(chǎn)的168，商品牌號為Irgafos168，化學(xué)名稱為三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯。此外本實驗還用到顏色添加劑黑色色粉。按配比稱取原料，將聚丙烯、無機(jī)礦物、抗氧劑以及其它助劑一起置于高混機(jī)中混合5-10分鐘，之后將混合的原料置于雙螺桿擠出機(jī)中造粒，并通過側(cè)向喂料的辦法將鈣鹽晶須加入到擠出機(jī)中，雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為180600轉(zhuǎn)/分，溫度為一區(qū)190200°C，二區(qū)200210。C，三區(qū)210220°C，四區(qū)205215°C;整個擠出過程的停留時間為12分鐘，壓力為1218Mpa。件能評價方式及實行標(biāo)準(zhǔn):將按上述方法完成造粒的粒子材料事先在90IO(TC的鼓風(fēng)烘箱中干燥23小時，然后再將干燥好的粒子材料在注射成型機(jī)上進(jìn)行注射成型制樣。拉伸性能按照ISO527進(jìn)行；彎曲性能測試按ISO178進(jìn)行；簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度按IS0179進(jìn)行，測試溫度23°C;熱變形溫度按ISO75進(jìn)行，試樣尺寸為120*10*3.Omm，4載荷為0.45MPa;光澤度測試用光澤度儀按標(biāo)準(zhǔn)GB8807按60°角測試。材料的綜合力學(xué)性能通過測試所得的熔體流動速率、拉伸強(qiáng)度、彎曲模量、缺口沖擊強(qiáng)度收縮率的數(shù)值進(jìn)行評判。實施例l-5及對比例1-3配方及各項性能測試結(jié)果見下表1和表2:表l實施例l-5及對比例l-3配方<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例和對比例的測試結(jié)果如下表2實施例1-5及對比例1-3的測試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從實施例1-5與對比例1-3的對比可以看出，隨著礦物填充的逐漸增加，聚丙烯復(fù)合材料的光澤度在逐漸降低，但是在同樣填充量的情況下，碳酸鈣晶須和硫酸鋇的填充復(fù)配確實比單獨的硫酸鋇填充可以明顯提高聚丙烯復(fù)合體系的光澤度，而且材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲模量(即材料的剛性)以及材料的熱變形溫度(即材料的耐熱性能)也可以同時得到提高。綜上所述，將碳酸鈣晶須和硫酸鋇復(fù)配填充到聚丙烯材料中可以使材料的光澤度得到顯著改善，同時也使材料的剛性和耐熱性得到改善，可以滿足家電行業(yè)以及其他行業(yè)對聚丙烯材料高光澤的要求。權(quán)利要求一種高光澤度填充改性聚丙烯材料，它包括以下重量百分比計的原料聚丙烯70-90％無機(jī)礦物填料4-15％碳酸鈣晶須4-15％抗氧劑0.1-1％其他助劑0-2％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高光澤度填充改性聚丙烯材料，其特征在于在230°CX2.16kg的測試條件下，所述的聚丙烯為結(jié)晶度在70X以上、等規(guī)度大于99X的均聚聚丙烯，其熔體流動速率為260g/10min。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高光澤度填充改性聚丙烯材料，其特征在于所述的無機(jī)礦物填料是硫酸鋇、碳酸鈣和二氧化鈦中的一種或幾種的混合物，其粒徑為0.5m20iim。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高光澤度填充改性聚丙烯材料，其特征在于所述的碳酸鈣晶須的長徑比為L/D>40，粒徑<10iim。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高光澤度填充改性聚丙烯材料，其特征在于所述的抗氧劑為主抗氧劑和輔抗氧劑，其中受阻酚或硫酯類抗氧劑；輔抗氧劑選用亞磷酸鹽或酯類抗氧劑。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高光澤度填充改性聚丙烯材料，其特征在于主抗氧劑選自3114、1010和DSTP中的一種或幾種；輔抗氧劑為618、168中的一種或兩種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高光澤度填充改性聚丙烯材料，其特征在于所述的其它助劑可以是硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、潤滑劑、抗紫外線劑和顏料。8.—種制備權(quán)利要求1所述的高光澤度填充改性聚丙烯材料的方法，其步驟為(1)按配比秤取原料；(2)將聚丙烯、無機(jī)礦物填料、抗氧劑以及其它助劑置于高混機(jī)中，高速攪拌混合5-10分鐘；(3)將混合的原料置于雙螺桿機(jī)中擠出造粒，通過側(cè)向喂料的辦法，將碳酸鈣晶須加入到擠出機(jī)中，雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為180600轉(zhuǎn)/分，，溫度為一區(qū)19020(TC，二區(qū)200210。C，三區(qū)210220°C，四區(qū)205215°C;整個擠出過程的停留時間為12分鐘，壓力為1218Mpa。全文摘要本發(fā)明公開了一種高光澤度填充改性聚丙烯材料，它包括以下重量百分比計的原料聚丙烯70-90無機(jī)礦物填料4-15碳酸鈣晶須4-15抗氧劑0.1-1其他助劑0-2。本發(fā)明的優(yōu)點是1、本發(fā)明采用了光澤度較好的均聚聚丙烯作為基礎(chǔ)樹脂，同時采用對提高材料表面光澤有幫助的碳酸鈣晶須來增加材料的剛性，使得材料能同時獲得較好的光澤度和剛性。2、本發(fā)明通過無機(jī)礦物和碳酸鈣晶須的復(fù)配，使得材料的剛性和韌性光澤度上都有一定程度的提升，材料的綜合性能更加平衡。文檔編號B29B9/00GK101759931SQ200810207580公開日2010年6月30日申請日期2008年12月23日優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日發(fā)明者周文,張新亞,張祥福,張鷹申請人:上海普利特復(fù)合材料股份有限公司