[发明专利]一种PP/SBR共混改性复合材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及塑料材料，具体地说，涉及一种PP/SBR共混改性复合材料及制备方法。

背景技术

聚丙烯是一种热塑性塑料，比重轻，成品表面硬度大，弹性高，耐热性、化学稳定性、绝缘性良好，被广泛用于生产、生活的诸多领域。缺点是由于本身的分子结构规整度高，耐低温冲击性差。PP制品对缺口非常敏感，缺口冲击强度较低，近年来PP工程化应用引起研究者的重视，寻找PP的增韧研发的新途径也是研究者重点研发的项目。

聚丙烯的增韧方法大致可分为两类: 化学改性、物理改性（如与橡胶共混），其中以物理改性应用最多。

由于PP低温韧性差，成型收缩率大，使其适用范围受到限制。大量研究证明，物理共混改性是解决这一难题的最有效手段之一。目前，物理改性的主要方法是填充第二组分，填充物主要包括有各类橡胶、热塑性弹性体、茂金属聚烯烃弹性体、无机刚性粒子、有机/无机纳米粒子等。

橡胶或热塑性弹性体以弹性微粒状分散结构增韧PP是最早研究使用的一种增韧改性方法，最具有代表性的是PP与乙丙橡胶(ethylene propylene rubber,EPR)、三元乙丙橡胶(ethylene propylene diene monomer,EPDM)和丁苯橡胶(styrene-butadiene-styrene terpolymer,SBS)等共混。橡胶的添加虽然给新材料带来了高韧性，但是，却同时降低了材料的模量、强度和热形变温度。这几年，新型的茂金属催化剂的研发催生了乙烯-辛烯共聚物(ethylene-octene copolymer,POE)、乙烯-己烯共聚物(ethylene-1-hexene random copolymer,EHR)等聚烯烃共聚物的出现。这类新型弹性体具有相对分子量分布窄、密度低、各项性能均衡、易于加工，与PP共混后，可赋予材料高韧性、高透明度和高流动性等优点。更值得关注的是，由于此类新型的聚烯烃共聚物既具有橡胶的弹性又具有塑料的刚性，与PP共混时更易得到较小的弹性体粒径和较窄的粒径分布，增韧PP的同时能保持模量不下降或轻微下降、加工流动性十分良好，因此目前备受研究者们的青睐。但是，此类弹性体是依托催化剂的发展而产生的，因此来源渠道窄，不易得到，价格昂贵，增加了材料的生产成本。1984年，Kurauchi和Ohta首次提出了采用刚性微粒进行材料增韧以来，用无机刚性粒子改性材料技术发展的非常快，应用也很广。对PP进行共混改性的无机粒子主要有滑石粉、CaCO₃、云母、SiO₂、ZnO等。无机粒子同PP共混后，不但能够保持或提高材料的模量，而且在很多情况下还能够充当成核剂，增加PP球晶密度，细化球晶尺寸。纳米无机粒子的产生赋予了此类共混复合材料更优良的性能。纳米粒子表面缺陷少、非配对原子多、比表面积大，通过粒子效应可以影响PP的结晶结构、行为，以及界面区域的力学性能，从而达到增韧又增强的目的。然而，由于无机粒子特别是纳米无机粒子的表面能很大，与PP共混后会出现不能很好的在其中分散的现象，经过表面改性等措施处理也不能完满解决这一问题。虽然上述三大类组分与PP共混有着各自的优点和不足，但是物理共混改性PP以成本低，工艺简单，技术灵活性大等无可媲美的优点，使其现在已经成为研究重点。

但橡胶增韧PP, 冲击强度提高的同时,伴随着拉伸强度、硬度等力学性能的大幅度下降。

在现有技术中，虽然提高了PP材料的冲击性能，但是使用分子接枝改性的方法，配料繁多，工艺复杂，成本较高，难以形成市场化的产品。

发明内容

本发明提供了一种PP/SBR共混改性复合材料及制备方法,它可以解决现有技术存在的配料繁多，工艺复杂及成本较高的问题。

本发明的目的是在不降低聚丙烯(PP)的拉伸强度，硬度等力学性能使用性能的前提下，利用粉末丁苯橡胶与其共混，大幅提高PP的抗冲击性能。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是，一种PP/SBR共混改性复合材料,所述复合材料包括以下组分，按质量份计，均聚聚丙烯粒子50—75份，粉末丁苯橡胶5—20份，成核剂1—3份，交联剂1—3份，填料15—25份，抗氧剂 0.1—0.3份，润滑剂0.5—1份。

所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸、或硬脂酸酰胺或硬脂酰胺中的至少一种。

所述成核剂为α晶成核剂，或β晶成核剂中的至少一种。

所述填料为纳米级碳酸钙、纳米级滑石粉、或纳米级SiO₂中的至少一种。

所述交联剂为DOP，DCP，或BPO中的至少一种。