[发明专利]一种多元复合改性聚丙烯塑料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多元复合改性聚丙烯塑料及制备方法，属于有机/无机复合改性高分子材料技术领域。

背景技术

聚丙烯（PP）是产量仅次于聚乙烯、聚氯乙烯的通用塑料。由于其原料丰富，与其他通用热塑性塑料相比，聚丙烯具有密度小、力学性能优良、电绝缘性良好、介电常数较小、耐应力开裂和耐化学药品等优点，且易于加工，热变形温度高，价格低，广泛用于机械、化工、电力和运输等领域。近年来发展迅速，成为塑料中产量增长最快的品种。

由于聚丙烯分子链中甲基的存在，使分子链柔顺性下降，因而结晶度高、晶粒粗大，表现出成型收缩率大，脆性高，因而其韧性、抗拉伸性能和抗冲击性能较差，这就限制了聚丙烯的应用。在中国，有些通用聚丙烯塑料产量较大，而高档聚丙烯塑料则较少，国内需求量较大的聚丙烯塑料如汽车内饰件、外饰件聚丙烯专用料、洗衣机聚丙烯专用料、双向拉伸聚丙烯薄膜专用料产量低、性能差，其余几乎全部依赖进口。为满足使用要求，需要对聚丙烯进行共混改性，以提高其韧性、抗拉伸性能和抗冲击性能。

目前已有一些报道，对聚丙烯材料进行改性，以提高其韧性、抗拉伸性能和抗冲击性能。如：中国专利对聚丙烯的流动性、和抗冲击性做出改进，公开了一种改性聚丙烯的制备方法。该专利在保证聚丙烯高流动性的前提下，获得了较高的刚性和抗冲性能；熔体流动速率（MFR）大于20 g/10min，拉伸模量（23℃）大于1400N/mm²，弯曲模量（23℃）大于1500N/mm²，常温冲击强度（23℃）冲击不断，低温冲击强度（-20℃）大于20 KJ/m²。在聚丙烯综合性能参数的提高上显示了的较高水平。

但是，随着社会的发展，人们对聚丙烯材料的耐久性能、稳定性能、安全性能、注塑性能提出了更高的要求。聚丙烯材料不仅需要有较高的流动性以满足各种苛刻的注塑要求，而且其拉伸模量和弯曲模量需要达到1800 N/mm²以上，并同时具有优异的抗冲击性能，以满足社会日益发展的需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种多元复合改性聚丙烯塑料及制备方法。

一种多元复合改性聚丙烯塑料，由高流动性聚丙烯，塑料弹性体，改性塑料弹性体，玻璃纤维，无机微纳粉体，偶联剂，稳定剂，润滑剂组成，其特征在于，该塑料各组分及其质量百分比为：

1） 高流动性聚丙烯            50-80%

2） 塑料弹性体                  3-7%

3） 改性塑料弹性体             5-10%

4） 玻璃纤维                   6-15%

5） 无机微纳粉体                 5-15%

6） 偶联剂                   0.1-0.6%

7） 稳定剂                   0.1-0.4%

8） 润滑剂                    0.5-2%

所述的高流动性聚丙烯，其熔体流动速率（MFR）大于等于30 g/10min。

所述的塑料弹性体为C4或C8的聚烯烃弹性体。

所述的改性塑料弹性体为马来酸酐接枝改性的塑料弹性体。

所述的玻璃纤维为长径比大于10的玻璃纤维。

所述的无机微纳粉体为粒径小于2000纳米的碳酸钙、滑石粉、蒙脱土、钛酸钾晶须、二氧化硅粉体颗粒中的一种。

所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂；

所述的稳定剂为光稳定剂和抗氧剂；

所述的润滑剂为液体石蜡、硬脂酸中的一种。

所述塑料的熔体流动速率大于25g/10min；拉伸强度：23℃，大于1800N/mm²；弯曲模量：23℃，大于1800N/mm²；常温冲击强度：23℃，冲击不断；低温冲击强度：-20℃，大于50 KJ/m²。

一种多元复合改性聚丙烯塑料的制备方法，其特征在于，将高流动性聚丙烯，塑料弹性体，改性塑料弹性体，玻璃纤维，无机微纳粉体，偶联剂，稳定剂，润滑剂按质量百分比加入高混机，在高混机中混合均匀后，投入双螺杆挤出机中，一区至十二区的设定温度为160-220℃，模头温度设定为200-220℃，螺杆转速100-200rpm，喂料频率为6-12Hz；通过挤出造粒工艺制备得到多元复合改性聚丙烯塑料。