[发明专利]一种低收缩率的复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子复合材料及其制备方法，尤其是涉及一种低收缩率的复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是五大通用塑料之一，密度0.90g/cm3，是现有树脂第二轻的高分子材料，其具有性能好、比重小、易于成型加工等特点。但由于聚丙烯本身性能的缺陷，可以掺混碳酸钙、滑石粉、硅灰石、玻纤等无机填料，以此达到提高弯曲强度、冲击强度以及尺寸稳定性等改性目的，从而替代价格昂贵的工程塑料，PP/CaCO₃复合材料因碳酸钙成本低廉易得而广为应用，碳酸钙填充可以提高PP复合材料的热变形温度、刚性和模量；超细碳酸钙的加入，作为聚丙烯的补强填充剂，不但能够提高聚丙烯制品的刚性、表面硬度、耐蠕变性、电绝缘性，还可以提高聚丙烯的冲击强度，改善PP耐冲击能力、赋予体系优良的表面性能。

目前，碳酸钙填充聚丙烯早已为国内外科研学者和厂商广泛关注及应用，并有逐渐扩大的趋势，但是，因PP本身的收缩率较高，而碳酸钙本身没用异相成核作用，市场上具有满足制品物理力学性能而又有低收缩率的PP/CaCO₃复合材料难以满足。目前该领域多用添加α成核剂以达到降低复合材料的收缩率的目的。α成核剂可以提高PP的热变形温度，使PP在较高的结晶温度下结晶，高分子链段运动能力强，结晶更完善，可以改善材料的强度和刚度，而冲击强度却有下降，影响着复合材料的应用范围，而POE的加入，因其与PP相容性好，在体系中呈分散相，降低体系的规整度，使收缩率减小，但降低了整体的强度和模量。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有较高强度、刚性及韧性，安全无污染的低收缩率的复合材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种低收缩率的复合材料，其特征在于，该复合材料包括以下组分及重量份含量：

PP        50-80，

碳酸钙    10-40，

POE       3-10，

相容剂    3-10，

PE        0.5-5，

润滑剂    0.1-0.5，

抗氧剂    0.1-0.5，

成核剂    0.1-1.0。

所述的PP为均聚聚丙烯与共聚聚丙烯的混合物。

所述的碳酸钙为3000目的碳酸钙。

所述的POE为熔融指数为1.0g/10min的乙烯-辛烯共聚物。

所述的相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。

所述的PE为高密度聚乙烯(HDPE)。

所述的润滑剂为硬脂酸钙。

所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配，选抗氧剂1010与抗氧剂168复配。

所述的成核剂为α成核剂。

一种低收缩率的复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将碳酸钙用1wt％的醇解硅烷偶联剂与80℃浸渍处理15-30min；

(2)按以下组分及重量配比准备原料：

PP 50-80、碳酸钙10-40、相容剂3-10、POE 3-10、PE 0.5-5、润滑剂0.1-0.5、抗氧剂0.1-0.5、成核剂0.1-1.0；

(3)将上述原料放入高速混合机中混合3-5分钟，出料；

(4)将经步骤(3)混合的原料放入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的转速为180-600转/分，温度为180-220℃，熔融后进行挤出造粒，即得到产品。

与现有技术相比，本发明制备的低收缩率PP/CaCO₃复合材料，具有较为优异的强度、模量和韧性，满足了制品使用的力学要求，又降低了制品收缩率，优化了产品品质，碳酸钙本身的安全无污染性，结合了当今社会绿色环保意识，在较高强度、刚性及韧性而又要求低收缩率的塑料生产制品中具有优异的应用前景，可广泛应用于电子电器、汽车、家电及其包装等众多领域。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1～3

一种低收缩率的复合材料的制备方法，包括以下步骤：