專利名稱：低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯復(fù)合物的相容劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種材料相容劑及其制備方法，具體地說(shuō)，涉及是低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯復(fù)合物的相容劑及制備方法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，高分子材料改性和合金化技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，為了使其能更好的滿足于市場(chǎng)的要求，對(duì)高分子相容劑產(chǎn)品技術(shù)要求提出了挑戰(zhàn)，當(dāng)今相容劑不僅僅是滿足兩種不相容聚合物的界面問(wèn)題，而需要具有更豐富的功能。低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯復(fù)合物是目前比較熱門的一類材料，是伴隨著汽車行業(yè)朝著輕量化、安全化、舒適化和環(huán)保的方向發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。目前主要是通過(guò)用低氣味耐刮擦劑，相容劑，礦物填充來(lái)改性聚丙烯。目前，市場(chǎng)上并沒(méi)有專門針對(duì)低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯復(fù)合物的相容劑。最常見(jiàn)的相容劑雖然可通過(guò)馬來(lái)酸酐的活性基團(tuán)與礦物表面的羥基反應(yīng)來(lái)改善礦物的分散于界面粘合力，但是對(duì)于體系的沖擊性能和耐刮擦性能并沒(méi)有幫助，而且還會(huì)影響體系的流動(dòng)性。為了達(dá)到應(yīng)用要求，不得不大量添加耐刮擦助劑和抗沖改性劑，耐刮擦助劑具有揮發(fā)性，且容易發(fā)生析出發(fā)粘現(xiàn)象，抗沖改性劑會(huì)降低體系模量，這都會(huì)給材料的后續(xù)應(yīng)用造成隱患。因此開(kāi)發(fā)一種用于低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯復(fù)合物的相容劑將具有廣闊的市場(chǎng)前景和良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯復(fù)合物的相容劑及制備方法，這種相容劑可顯著改善礦物在樹(shù)脂中相態(tài)分布的同時(shí)，又可控制PP降解程度，使低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯復(fù)合物的韌性和剛性達(dá)到了良好平衡，同時(shí)大幅提高表面抗劃傷性能，并具備良好加工性。為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明所述的低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯復(fù)合物的相容劑的制備方法，包括如下步驟
第一步，采用原料重量份數(shù)為 聚丙烯60-85份；
馬來(lái)酸酐1-10份；
引發(fā)劑0.1-2. 5份；
第二單體0. 5-10份；
抗氧劑0. 1-2份；
潤(rùn)滑劑0. 2-0. 4份
第二步，將上述原料放入高混機(jī)中混合3-8min，出料得到混合的主喂原料； 第三步，按照以下組分重量份數(shù)準(zhǔn)備側(cè)喂料 聚丙烯10-15份；引發(fā)劑0.5-7. 5份；
潤(rùn)滑劑0. 1-0. 2份；
第四步，將上述原料放入高混機(jī)中混合2-5min，出料得到混合的側(cè)喂原料； 所述的聚丙烯為無(wú)規(guī)共聚聚丙烯與均聚聚丙烯的混合物； 所述的馬來(lái)酸酐為無(wú)色結(jié)晶體，有刺激性氣味，凝固點(diǎn)52. 8°C，沸點(diǎn)202°C ； 所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二苯甲酰、2，5- 二甲基-2，5-雙(叔丁過(guò)氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁過(guò)氧基)己炔、偶氮二異丁腈或雙叔丁過(guò)氧異丙基苯中兩種的復(fù)配物，復(fù)配物的重量比為1:壙4:1 ；
所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的復(fù)配體系； 所述的抗氧劑可以是抗氧劑1010與抗氧劑168按重量比為1:1的復(fù)配物； 所述的潤(rùn)滑劑可以是脂肪酸皂鹽類潤(rùn)滑劑、硅酮粉或低分子蠟中的一種或幾種，所述的脂肪酸皂鹽類潤(rùn)滑劑包括硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、乙撐雙脂肪酸酰胺或改性乙撐雙脂肪酸酰胺。本發(fā)明低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯復(fù)合物的相容劑及制備方法，通過(guò)選擇合適的無(wú)規(guī)共聚聚丙烯與均聚聚丙烯配比，及控制擠出反應(yīng)器各段螺桿組合和投料順序與時(shí)間，在各不同反應(yīng)段配合相應(yīng)的擠出工藝，使相容劑制備過(guò)程中引發(fā)劑，馬來(lái)酸酐充分反應(yīng)，提高接枝率，減少馬來(lái)酸酐殘余量，同時(shí)保留可控狀態(tài)的引發(fā)劑，可適當(dāng)引發(fā)基體PP產(chǎn)生降解，提高了樹(shù)脂表面的抗刮擦性能，使材料的韌性和剛性達(dá)到了良好平衡，可廣泛用于汽車內(nèi)飾件等領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的解釋，但是以下的內(nèi)容不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1
本實(shí)施例提供低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯復(fù)合物的相容劑，其采用的原料及其重量
分?jǐn)?shù)為
主喂原料及其重量分?jǐn)?shù)為
無(wú)規(guī)共聚聚丙烯30份
均聚聚丙烯50份
馬來(lái)酸酐3份
第二單體2. 5份
抗氧劑1份
潤(rùn)滑劑0. 2份
引發(fā)劑0.5份側(cè)喂原料及其重量分?jǐn)?shù)為
均聚聚丙烯聚丙烯11份
引發(fā)劑2.0份
潤(rùn)滑劑0. 2份
具體制備方法是將上述主喂原料組分按比例放入高混機(jī)中混合5分鐘，出料，然后將上述側(cè)喂原料組分按比例放入高混機(jī)中混合3分鐘，出料；然后分別從主、側(cè)進(jìn)料口喂入， 經(jīng)螺桿擠出機(jī)擠出造粒；控制側(cè)喂料設(shè)備喂料延遲7s ；各區(qū)加工溫度設(shè)定在80-210°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在450 rpm。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯復(fù)合物的相容劑，其采用的原料及其重量
分?jǐn)?shù)為
主喂原料及其重量分?jǐn)?shù)為
無(wú)規(guī)共聚聚丙烯35份
均聚聚丙烯45份
馬來(lái)酸酐3份
第二單體2. 5份
抗氧劑1份
潤(rùn)滑劑0. 2份
引發(fā)劑0.5份側(cè)喂原料及其重量分?jǐn)?shù)為
均聚聚丙烯聚丙烯11份
引發(fā)劑2.0份
潤(rùn)滑劑0. 2份
具體制備方法是將上述主喂原料組分按比例放入高混機(jī)中混合5分鐘，出料，然后將上述側(cè)喂原料組分按比例放入高混機(jī)中混合3分鐘，出料；然后分別從主、側(cè)進(jìn)料口喂入， 經(jīng)螺桿擠出機(jī)擠出造粒；控制側(cè)喂料設(shè)備喂料延遲7s ；各區(qū)加工溫度設(shè)定在80-210°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在450 rpm。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯復(fù)合物的相容劑，其采用的原料及其重量
分?jǐn)?shù)為
主喂原料及其重量分?jǐn)?shù)為
無(wú)規(guī)共聚聚丙烯35份
均聚聚丙烯45份
馬來(lái)酸酐1. 5份
第二單體1. 5份
抗氧劑0. 5份
潤(rùn)滑劑0. 3份
引發(fā)劑0.5份側(cè)喂原料及其重量分?jǐn)?shù)為
均聚聚丙烯聚丙烯14份
引發(fā)劑1.0份
潤(rùn)滑劑0. 2份
具體制備方法是將上述主喂原料組分按比例放入高混機(jī)中混合5分鐘，出料，然后將上述側(cè)喂原料組分按比例放入高混機(jī)中混合3分鐘，出料；然后分別從主、側(cè)進(jìn)料口喂入，經(jīng)螺桿擠出機(jī)擠出造粒；控制側(cè)喂料設(shè)備喂料延遲k ；各區(qū)加工溫度設(shè)定在80-210°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在450 rpm。
實(shí)施例4
本實(shí)施例提供低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯復(fù)合物的相容劑，其采用的原料及其重量
分?jǐn)?shù)為
主喂原料及其重量分?jǐn)?shù)為
無(wú)規(guī)共聚聚丙烯30份
均聚聚丙烯40份
馬來(lái)酸酐6份
第二單體6份
抗氧劑1份
引發(fā)劑1份
潤(rùn)滑劑0. 2份側(cè)喂原料及其重量分?jǐn)?shù)為
均聚聚丙烯聚丙烯12份
引發(fā)劑4份
潤(rùn)滑劑0. 1份
具體制備方法是將上述主喂原料組分按比例放入高混機(jī)中混合5分鐘，出料，然后將上述側(cè)喂原料組分按比例放入高混機(jī)中混合3分鐘，出料；然后分別從主、側(cè)進(jìn)料口喂入， 經(jīng)螺桿擠出機(jī)擠出造粒；控制側(cè)喂料設(shè)備喂料延遲IOs ；各區(qū)加工溫度設(shè)定在80-210°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在450 rpm。實(shí)施例5、對(duì)比例
本實(shí)施例提供常規(guī)PP接枝馬來(lái)酸酐相容劑作為對(duì)比例，其采用的原料及其重量分?jǐn)?shù)
為
聚丙烯95份
馬來(lái)酸酐2份
引發(fā)劑2份
第二單體0份
抗氧劑0. 5份
潤(rùn)滑劑0. 4份
具體制備方法是上述組分放入高混機(jī)中混合8min，出料得到混合的原料；將混合的原料放入螺桿機(jī)中，各區(qū)加工溫度設(shè)定在80-210°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在450 rpm,擠出造粒得到對(duì)比例產(chǎn)品。根據(jù)實(shí)施例1-5制得的樣品進(jìn)行性能測(cè)試，性能見(jiàn)表1 表權(quán)利要求
1.低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯的相容劑，其特征在于， 由下列重量份數(shù)的原料制備而成聚丙烯馬來(lái)酸酐引發(fā)劑第二單體抗氧劑潤(rùn)滑劑60-85 份； 1-10 份； 0. 1-2. 5 份； 0. 5-10 份； 0. 1-2 份； 0. 2-0. 4 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯復(fù)合物的相容劑，其特征在于，所述的聚丙烯為無(wú)規(guī)共聚聚丙烯與均聚聚丙烯的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯的相容劑，其特征在于，所述的馬來(lái)酸酐為無(wú)色結(jié)晶體，有刺激性氣味，凝固點(diǎn)52. 8°C，沸點(diǎn)202°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯的相容劑，其特征在于，所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二苯甲酰、2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁過(guò)氧基)己烷、 2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁過(guò)氧基)己炔、偶氮二異丁腈或雙叔丁過(guò)氧異丙基苯中兩種的復(fù)配物，復(fù)配物的重量比為1:^4:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯的相容劑，其特征在于，所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的復(fù)配體系。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯的相容劑，其特征在于，所述的抗氧劑是抗氧劑1010與抗氧劑168按重量比為1:1的復(fù)配物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯的相容劑，其特征在于，所述的潤(rùn)滑劑是脂肪酸皂鹽類潤(rùn)滑劑、硅酮粉或低分子蠟中的一種或幾種，所述的脂肪酸皂鹽類潤(rùn)滑劑包括硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、乙撐雙脂肪酸酰胺或改性乙撐雙脂肪酸酰胺。
8.—種如權(quán)利要求1所述的低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯的相容劑的制備方法，其特征在于，包括下列步驟第一步，將如權(quán)利要求1所述原料放入高混機(jī)中混合3-8min，出料得到混合的主喂原料；第二步，按照以下組分份數(shù)準(zhǔn)備側(cè)喂料 聚丙烯10-15份；引發(fā)劑0.5-7. 5份；潤(rùn)滑劑0. 1-0. 2份；第三步，將如權(quán)利要求1所述原料放入高混機(jī)中混合2-5min，出料得到混合的側(cè)喂原料；第四步，將混合均勻的原料分別從主、側(cè)進(jìn)料口喂入螺桿機(jī)中，控制側(cè)喂料啟動(dòng)時(shí)間延遲5 15s，主、側(cè)喂料速度比為9:廣4:1，加工溫度在80-210°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在180-600 rpm，擠出造粒得到產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯的相容劑及制備方法，采用原料重量份數(shù)為聚合物樹(shù)脂，70-97份；馬來(lái)酸酐，1-10份；引發(fā)劑，0.5-10份；第二單體，0.5-10份；抗氧劑，0.1-2份；潤(rùn)滑劑，0.1-0.5份；上述組分混合均勻后分別從主、側(cè)進(jìn)料口喂入雙螺桿擠出機(jī)中；控制側(cè)喂料啟動(dòng)時(shí)間延遲5~15s，主、側(cè)喂料速度比為9:1~4:1，加工溫度在80-210℃，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在180-600rpm，擠出造粒即得到產(chǎn)品。本發(fā)明制備的相容劑在顯著改善礦物在樹(shù)脂中相態(tài)分布的同時(shí)，也可控制PP降解程度，使低氣味耐刮擦礦物填充聚丙烯復(fù)合物的韌性和剛性達(dá)到了良好平衡，同時(shí)大幅提高產(chǎn)品表面抗劃傷性能，并具備良好加工性，本發(fā)明生產(chǎn)出的相容劑可廣泛用于汽車內(nèi)飾件、家電等眾多領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08F255/02GK102321218SQ201110263599
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者張強(qiáng), 才勇, 王尹杰, 郭建鵬 申請(qǐng)人:上海日之升新技術(shù)發(fā)展有限公司