[发明专利]一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种聚丙烯材料及其制备方法，尤其是涉及一种用于改善熔接线力学性能且具有低挥发性的滑石粉增强聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

滑石粉增强聚丙烯材料，由于力学性能优异、尺寸稳定性好、高耐热性、成本低等特点，被广泛应用于汽车、家电等行业。但是，由于滑石粉为层状结构，滑石粉增强聚丙烯材料在注塑过程中，由于层状结构的滑石粉容易产生取向排布，因此，对于结构较为复杂的制件，特别是在不可避免地产生熔接线区域，其力学性能将会大幅下降，或是在有料流汇合区域，流痕会十分明显。这些都会给制件产生不利影响，严重损害产品质量及外观，从而造成较大的经济损失。

熔接线是两个熔融流峰汇合在一起的地方，通常熔接线的解决方法主要包括以下两种：一种是模具在开模时尽量避免熔接线或者将熔接线移到不受力的地方；另一种是采用热流道系统注塑，提高熔接线处的热流道温度。但上述这两种方法都会受到模具和注塑工艺的限制，不利于保证生产制件性能的稳定。

申请号为201310594833.0的中国发明专利公布了一种高刚性无流痕聚丙烯复合物及其制备方法，所述的聚丙烯复合物由聚丙烯42-92wt％、低流痕低聚物2-5wt％、极性单体接枝烯烃聚合物1-5wt％、聚丙烯专用成核剂0-2wt％、加工助剂0-4wt％、光照稳定剂0-2wt％、滑石粉5-40wt％组成，所述的聚丙烯复合物制备方法为：将聚丙烯、低流痕低聚物、极性单体接枝烯烃聚合物、聚丙烯专用成核剂、加工助剂、光照稳定剂在双螺杆挤出机中熔融混合分散，滑石粉通过失重式计量秤从侧喂料加入双螺杆挤出机，挤出造粒最终得到产品。上述专利公布的技术方案主要是用于解决现有聚丙烯复合物容易产生流痕，影响外观的技术问题，而在熔接线力学强度及有机物挥发方面并没有相应的记载，因此，针对结构较为复杂，并且存在熔接线区域的制件而言，上述专利的技术方案并不能满足防止熔接线脆性断裂，并能有效降低有机物挥发的技术要求。

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用于提高熔接线力学性能且具有低挥发性的滑石粉增强聚丙烯材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种提高熔接线力学性能的聚丙烯复合材料，该复合材料包括以下组分及重量份含量：

所述的聚丙烯A为熔体质量流动速率为30-40g/10min的共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的一种。

所述的聚丙烯B为熔体质量流动速率为3-10g/10min的均聚聚丙烯，并且所述的聚丙烯B的分子量分布宽度Q值为1.6-1.9，熔体零剪切粘度η₀为7000-8000。

所述的聚丙烯C为熔体质量流动速率为15-20g/10min的均聚聚丙烯，并且所述的聚丙烯C的分子量分布宽度Q值为1.3-1.5，熔体零剪切粘度η₀为6000-7000。

采用三种不同熔体流动速率的聚丙烯能提高熔接线强度，这是由于不同熔体流动速率的聚丙烯具有不同的粘度及分子量；而聚合物的粘度反应了聚合物熔体内的自由容积及大分子间的缠结，当聚合物在熔融过程中，分子间的自由容积增加，分子间的缠绕力减弱，当聚合物的分子量分布变宽时，可通过分子间的穿插作用，来改善分子链的移动，提高复合材料分子间在熔融汇合时的穿插能力，提高界面处的结合力。

所述的弹性体为乙烯辛烯共聚物，该乙烯辛烯共聚物的乙烯含量为10-15％，熔融指数为1-5g/10min，玻璃化转变温度为-60～-50℃。

采用乙烯辛烯共聚物能够对聚丙烯起到很好的增韧效果，这是由于乙烯辛烯共聚物中，辛烯的柔软链卷曲结构与结晶的乙烯链作为物理交联点，并且乙烯辛烯共聚物的相对分子量分布较窄，这使得其与聚丙烯的相容性较好，使得加工时具有较好的流动性，这也有利于改善填料的分散效果，有利于提高制品的熔接线强度。同时，乙烯辛烯共聚物中没有不饱和双键，其分子链是饱和的，所含叔碳原子数量相对较少，其本身具有优异的耐热氧化性能及抗紫外线性能，有利于提高复合材料的抗氧化性及耐候性。

所述的滑石粉为超细滑石粉，所述的矿物为粒状球型矿物，所述的分散剂为酸性改性型马来酸酐接枝聚丙烯，所述的抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂与酚类抗氧剂按质量比为1:1配制而成的混合抗氧剂。