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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711432562.3 (22)申请日 2017.12.26 (71)申请人 浙江普利特新材料有限公司 地址 314006 浙江省嘉兴市大桥镇亚太工 业园区 （A9） 380室 申请人 上海普利特化工新材料有限公司 上海普利特复合材料股份有限公司 重庆普利特新材料有限公司 上海普利特材料科技有限公司 (72)发明人 付武昌陈通华蔡青郑杭景 田兰周文 (74)专利代理机构 上海伯瑞杰知识产权代理有 限公司 31227 代理人 胡永宏 (51)Int.Cl. C08L 53/0。
2、0(2006.01) C08L 23/08(2006.01) C08K 13/02(2006.01) C08K 3/26(2006.01) C08K 5/372(2006.01) C08K 5/526(2006.01) C08K 5/544(2006.01) B29C 47/92(2006.01) (54)发明名称 一种高韧性、 高收缩、 高流动性聚丙烯复合 材料及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种具有高韧性、 高收缩、 高 流动性聚丙烯复合材料及其制备方法， 以下重量 百分比的原料配制而成： 聚丙烯4890， 超细 功能碳酸钙535， 增韧剂POE115， 偶联剂 0.12， 抗氧剂。
3、0.11， 其他助剂02。 本 发明的优点是： 1、 本发明通过侧喂料的方式加入 超细功能碳酸钙， 解决了直接混合添加带来的分 散不均的问题。 2、 与传统碳酸钙填充相比， 本发 明所制得的聚丙烯复合材料具有优异的韧性和 较高的材料收缩率， 同时具有较高的流动性。 3、 本发明的制备工艺简单， 成本低， 可广泛应用于 汽车、 家电等领域。 权利要求书1页 说明书6页 CN 108192262 A 2018.06.22 CN 108192262 A 1.一种具有高韧性、 高收缩、 高流动性聚丙烯复合材料， 其特征在于： 按以下重量百分 比的原料配制而成： 2.根据权利要求1所述的一种具有高韧性、。
4、 高收缩、 高流动性聚丙烯复合材料， 其特征 在于： 所述的聚丙烯在230、 2.16kg负荷条件下， 熔体流动速率为560g/10min。 3.根据权利要求1所述的一种具有高韧性、 高收缩、 高流动性聚丙烯复合材料， 其特征 在于： 所述聚丙烯为均聚丙烯或嵌段共聚丙烯。 4.根据权利要求3所述的一种具有高韧性、 高收缩、 高流动性聚丙烯复合材料， 其特征 在于： 所述均聚丙烯的结晶度在70以上， 等规度大于99； 所述的嵌段共聚聚丙烯的共聚 单体为乙烯， 乙烯单体重复单元摩尔含量为410。 5.根据权利要求1所述的一种具有高韧性、 高收缩、 高流动性聚丙烯复合材料， 其特征 在于： 所述的超。
5、细功能碳酸钙为白色微细粉末， 相对密度为2.52.6g/cm3， 平均粒径D50为 1 m， 且2 m含量约为85。 6.根据权利要求1所述的一种具有高韧性、 高收缩、 高流动性聚丙烯复合材料， 其特征 在于： 所述的增韧剂POE为乙烯-辛烯线形共聚物或乙烯-丁烯线形共聚物或者两者的组合， 密度为0.880.90g/cm3， 熔体流动速率为0.510g/10min。 7.根据权利要求1所述的一种具有高韧性、 高收缩、 高流动性聚丙烯复合材料， 其特征 在于： 所述的偶联剂为硅烷偶联剂、 钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的任意一种。 8.根据权利要求1所述的一种具有高韧性、 高收缩、 高流动性聚丙烯。
6、复合材料， 其特征 在于： 所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂， 主抗氧剂为受阻酚或硫酯类抗氧剂； 辅抗氧 剂为亚磷酸盐或酯类抗氧剂。 9.根据权利要求1所述的一种具有高韧性、 高收缩、 高流动性聚丙烯复合材料， 其特征 在于： 所述的主抗氧剂为3114、 1010和DSTP中的一种或几种混合； 辅抗氧剂为618和168中的 一种或两种。 10.权利要求1-9任意之一所述具有高韧性、 高收缩、 高流动性聚丙烯复合材料的制备 方法， 其特征在于： 其步骤如下： (1)按重量配比称取各组分； (2)将步骤(1)中除超细功能碳酸钙之外的各组分在高速混合器中干混35分钟； (3)将步骤(2)混合均匀的。
7、原料从螺杆尾部主喂料口加入双螺杆挤出机， 超细功能碳酸 钙从螺杆中部侧向喂料口加入双螺杆挤出机， 经过熔融挤出后冷却造粒， 其工艺为： 一区 190200， 二区200210， 三区200210， 四区205215； 螺杆转速为100-1000r/ min； 整个挤出过程的停留时间为12分钟， 压力为1218MPa， 排气真空度达到520kPa。 权利要求书 1/1 页 2 CN 108192262 A 2 一种高韧性、 高收缩、 高流动性聚丙烯复合材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种聚丙烯复合材料， 具体涉及一种高韧性、 高收缩、 高流动性聚丙烯 复合材料及其制备方法， 是一。
8、种工艺简单、 成本低的聚丙烯复合材料， 具有较高的韧性、 高 收缩率和高流动性等优点， 主要应用于家用电器、 汽车内外饰等领域， 属于聚合物改性和加 工技术领域。 背景技术 0002 聚丙烯因具有较好的加工性能和优异的耐油、 耐化学物质等优点， 同时质轻价廉， 广泛应用于汽车内外饰件、 家用电器及电子元器件等行业， 是目前增长速度最快的通用型 热塑性塑料。 但由于聚丙烯玻璃化转变温度较高， 材料耐热性差， 且韧性低， 尤其是低温韧 性差等缺点， 限制了其在很多领域的应用。 0003 在目前聚丙烯填充改性领域， 通常加入玻璃纤维、 滑石粉等具有高长径比的无机 填料来改善聚丙烯的强度和耐热性， 同。
9、时降低材料成本。 大多数情况下， 这些填料的加入会 大大降低聚丙烯材料的收缩率， 改善制品的尺寸稳定性。 但对于需要提高聚丙烯复合材料 收缩率的情况， 如模具收缩率开得不到位， 造成制品尺寸偏大， 如果过多的减少填料的含量 势必会影响材料的性能， 同时也会造成材料成本的增加。 0004 碳酸钙是一类来源于自然界矿石中的无机粉体， 根据密度分为轻质碳酸钙和重质 碳酸钙； 根据表面活性又可分为普通碳酸钙和功能碳酸钙。 由于其来源广泛， 价格低廉， 无 毒性， 不仅可以降低塑料的成本， 还能提高材料的刚性、 硬度、 尺寸稳定性等物理性能， 广泛 应用于塑料、 涂料、 橡胶等领域。 但是， 由于它还具。
10、有表面能高、 易成团、 表面呈强极性不易 在塑料中分散等缺点， 所以目前研究主要集中在表面改性上， 如增加湿润性、 降低极性， 促 进其分散等。 发明内容 0005 本发明的目的是提供一种高韧性、 高收缩、 高流动性聚丙烯复合材料， 已解决现有 技术的上述问题。 这种复合材料具有优异的韧性和相对高的材料收缩率， 以及较高的流动 性。 0006 本发明涉及的改性聚丙烯复合材料通过以下技术方案实现其目的： 0007 一种具有高韧性、 高收缩、 高流动性聚丙烯复合材料， 按以下重量百分比的原料配 制而成： 说明书 1/6 页 3 CN 108192262 A 3 0008 0009 本发明所适用的聚。
11、丙烯复合材料体系中， 0010 所述的聚丙烯在230、 2.16kg负荷条件下， 熔体流动速率为560g/10min。 0011 所述聚丙烯为均聚丙烯或嵌段共聚丙烯； 所述均聚丙烯的结晶度在70以上， 等 规度大于99； 所述的嵌段共聚聚丙烯的共聚单体为乙烯， 乙烯单体重复单元摩尔含量为4 10。 0012 所述的超细功能碳酸钙为白色微细粉末， 相对密度为2.52.6g/cm3， 平均粒径 D50为1 m， 且2 m含量约为85。 0013 所述的增韧剂POE为乙烯-辛烯线形共聚物或乙烯-丁烯线形共聚物或者两者的组 合， 密度为0.880.90g/cm3， 熔体流动速率为0.510g/10mi。
12、n。 0014 所述的偶联剂为硅烷偶联剂、 钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的任意一种。 0015 所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂， 主抗氧剂为受阻酚或硫酯类抗氧剂； 辅 抗氧剂为亚磷酸盐或酯类抗氧剂。 0016 所述的主抗氧剂为3114、 1010和DSTP中的一种或几种混合； 辅抗氧剂为618和168 中的一种或两种。 0017 所述的其他添加剂为各种颜色添加剂、 光稳定剂、 各种酯类或脂肪酸类润滑剂等。 0018 上述具有高韧性、 高收缩、 高流动性聚丙烯复合材料的制备方法， 其具体步骤如 下： 0019 (1)按上述重量配比称取各组分； 0020 (2)将步骤(1)中除超细功能碳酸钙之。
13、外的各组分在高速混合器中干混35分钟； 0021 (3)将步骤(2)混合均匀的原料从螺杆尾部主喂料口加入双螺杆挤出机， 超细功能 碳酸钙从螺杆中部侧向喂料口加入双螺杆挤出机， 经过熔融挤出后冷却造粒， 其工艺为： 一 区190200， 二区200210， 三区200210， 四区205215； 螺杆转速为100- 1000r/min； 整个挤出过程的停留时间为12分钟， 压力为1218MPa， 排气真空度达到5 20kPa。 0022 本发明的优点是： 0023 1、 本发明通过侧喂料的方式加入超细功能碳酸钙， 解决了直接混合添加带来的分 散不均的问题。 0024 2、 与传统碳酸钙填充相比，。
14、 本发明所制得的聚丙烯复合材料具有优异的韧性和较 高的材料收缩率， 同时具有较高的流动性。 0025 3、 本发明的制备工艺简单， 成本低， 可广泛应用于汽车、 家电等领域。 说明书 2/6 页 4 CN 108192262 A 4 具体实施方式 0026 下面结合实施例， 对本发明作进一步详细说明。 本发明的范围不受这些实施例的 限制， 本发明的范围在权利要求书中提出。 0027 在实施例及对比例的复合材料配方中， 所用的聚丙烯为上海石化生产的共聚聚丙 烯， 熔体流动速率为15g/10min。 所述的超细功能碳酸钙为白色微细粉末， 相对密度为2.5 2.6g/cm3， 平均粒径D50为1 m。
15、， 且2 m含量约为85。 所述的滑石粉为1250目， 其平均粒径为 10 m。 所用的增韧剂POE为DOW公司的乙烯-辛烯共聚物Engage8150， 其密度为0.868g/cm3， 熔融指数为0.5g/10min(测试条件： 1902.16kg)。 所用的偶联剂为硅烷偶联剂KH550。 所 用的主抗氧剂为BASF公司产的3114， 商品牌号为Irganox 3114， 化学名称为3， 5-二叔丁基- 4-羟基苄基磷酸二乙酯， 以及英国ICE公司产的DSTP， 商品牌号为Negonox DSTP， 化学名称 为硫代二丙酸十八酯。 辅抗氧剂为BASF公司产的168， 商品牌号为Irgafos 。
16、168， 化学名称为 三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。 所用的其它助剂包括各种颜色添加剂、 光稳定剂、 各种酯 类或脂肪酸类润滑剂等。 0028 使用前， 按照上述组分和重量配比称取原料， 将除超细功能碳酸钙(或滑石粉)之 外的各组分在高速混合器中干混35分钟； 然后将混合均匀的原料从螺杆尾部主喂料口加 入双螺杆挤出机， 超细功能碳酸钙(或滑石粉)从螺杆中部侧向喂料口加入双螺杆挤出机， 经过熔融挤出后冷却造粒， 其工艺为： 一区190200， 二区200210， 三区200210， 四区205215； 螺杆转速为100-1000r/min； 整个挤出过程的停留时间为12分钟， 压力 为12。
17、18MPa， 排气真空度达到520kPa。 0029 实施例1 0030 本发明聚丙烯复合材料主要组分包括86.6聚丙烯、 5超细功能碳酸钙、 5增 韧剂POE、 1偶联剂、 0.1抗氧剂3314、 0.1抗氧剂DSTP和0.2辅抗氧剂168以及2其 它助剂。 0031 实施例2 0032 本发明聚丙烯复合材料主要组分包括81.6聚丙烯、 10超细功能碳酸钙、 5增 韧剂POE、 1偶联剂、 0.1抗氧剂3314、 0.1抗氧剂DSTP和0.2辅抗氧剂168以及2其 它助剂。 0033 实施例3 0034 本发明聚丙烯复合材料主要组分包括71.6聚丙烯、 15超细功能碳酸钙、 10 增韧剂PO。
18、E、 1偶联剂、 0.1抗氧剂3314、 0.1抗氧剂DSTP和0.2辅抗氧剂168以及2 其它助剂。 0035 实施例4 0036 本发明聚丙烯复合材料主要组分包括66.6聚丙烯、 20超细功能碳酸钙、 10 增韧剂POE、 1偶联剂、 0.1抗氧剂3314、 0.1抗氧剂DSTP和0.2辅抗氧剂168以及2 其它助剂。 0037 实施例5 0038 本发明聚丙烯复合材料主要组分包括51.6聚丙烯、 30超细功能碳酸钙、 15 增韧剂POE、 1偶联剂、 0.1抗氧剂3314、 0.1抗氧剂DSTP和0.2辅抗氧剂168以及2 说明书 3/6 页 5 CN 108192262 A 5 其它助。
19、剂。 0039 对比例中选用滑石粉来替代超细功能碳酸钙， 其它组分与实施例一致， 具体对比 例如下。 0040 对比例1 0041 本发明聚丙烯复合材料主要组分包括86.6聚丙烯、 5滑石粉、 5增韧剂POE、 1偶联剂、 0.1抗氧剂3314、 0.1抗氧剂DSTP和0.2辅抗氧剂168以及2其它助剂。 0042 对比例2 0043 本发明聚丙烯复合材料主要组分包括81.6聚丙烯、 10滑石粉、 5增韧剂POE、 1偶联剂、 0.1抗氧剂3314、 0.1抗氧剂DSTP和0.2辅抗氧剂168以及2其它助剂。 0044 对比例3 0045 本发明聚丙烯复合材料主要组分包括71.6聚丙烯、 15。
20、滑石粉、 10增韧剂 POE、 1偶联剂、 0.1抗氧剂3314、 0.1抗氧剂DSTP和0.2辅抗氧剂168以及2其它助 剂。 0046 对比例4 0047 本发明聚丙烯复合材料主要组分包括66.6聚丙烯、 20滑石粉、 10增韧剂 POE、 1偶联剂、 0.1抗氧剂3314、 0.1抗氧剂DSTP和0.2辅抗氧剂168以及2其它助 剂。 0048 对比例5 0049 本发明聚丙烯复合材料主要组分包括51.6聚丙烯、 30滑石粉、 15增韧剂 POE、 1偶联剂、 0.1抗氧剂3314、 0.1抗氧剂DSTP和0.2辅抗氧剂168以及2其它助 剂。 0050 实施例及对比例主要成分质量百分含。
21、量见表1。 0051 表1实施例15及对比例15材料配方表(重量) 说明书 4/6 页 6 CN 108192262 A 6 0052 0053 性能评价方式及实行标准： 0054 将按上述方法制备的粒子材料， 在90100的鼓风干燥箱中干燥23小时， 然后 再将干燥好的粒子在注塑机上注塑成型试样。 0055 密度测试： 按ISO 1183-1标准进行， 试样尺寸为10104mm； 0056 拉伸性能测试： 按ISO 527-2标准进行， 试样尺寸为170104mm， 拉伸速度为 50mm/min； 0057 弯曲性能测试： 按ISO 178标准进行， 试样尺寸为80104mm， 弯曲速度为2。
22、mm/ min， 跨距为64mm； 0058 缺口冲击强度测试： 按ISO 179-1标准进行， 试样尺寸为80104mm， 缺口深度为 试样厚度的三分之一， 测试温度为23； 0059 材料收缩率测试： 收缩率按ISO 2577标准进行， 试样尺寸为1501003.2mm； 0060 熔体流动速率测试： 按ISO 1133-1标准进行， 测试条件为230， 2.16kg。 0061 材料的综合性能通过测试所得的密度、 拉伸强度、 弯曲模量、 缺口冲击强度和熔体 流动速率进行评判。 本发明实施例15和对比例15聚丙烯复合材料的性能检测结果分别 见表2。 0062 表2实施例15及对比例15材料。
23、性能表 说明书 5/6 页 7 CN 108192262 A 7 0063 0064 从实施例15及对比例15的性能测试结果可以看出， 与滑石粉填充聚丙烯复合 材料相比， 超细功能碳酸钙填充增强聚丙烯复合材料能够大幅度提高材料的缺口冲击强 度， 提高材料的韧性， 同时拉伸强度和弯曲模量下降幅度较小。 当超细功能碳酸钙为15 时， 缺口冲击强度， 提高材料的韧性， 同时拉伸强度和弯曲模量异常反弹； 同时材料的收缩 率和熔体的流动速率增加。 0065 此外， 用超细功能碳酸钙替代滑石粉填充聚丙烯复合材料， 能大幅度提高材料的 收缩率， 提升材料的熔体流动速率， 同时材料密度的降低也能减轻制品的重量， 对制品轻量 化具有积极作用。 说明书 6/6 页 8 CN 108192262 A 8 。