[发明专利]一种高黑度聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚丙烯的制备技术领域，尤其涉及一种高黑度聚丙烯组合物及其制备方法。

背景技术

聚丙烯（PP）具有密度小、耐挠曲、耐化学腐蚀、绝缘性好等优点，在通用塑料中用量较大，其用途也不断被拓宽。然而，PP收缩率较大，其成型收缩率通常在1.0～2.5%之间，这严重限制其在尺寸要求高、外观效果好的产品中的应用。目前降低PP材料成型收缩率的途径主要是通过填充无机粉体进行熔融共混改性而实现的，经过填充改性的PP材料可以广泛应用于微波炉、电热水器、电吹风、电饭煲等日用家电中。填充改性PP中常用的填料为硫酸钡、碳酸钙、滑石粉等，这些填料的白度高、遮盖力强、添加量大，所以填充PP的黑度相对较低，在黑度要求高的家电外壳产品中就难以达到使用要求。虽然增加炭黑用量，或者采用粒径小染色强度高的炭黑可以有效增加填充PP黑度，但炭黑用量大时，由于炭黑颗粒表面极性较高，易容易发生团聚导致表面麻点，特别是小粒径炭黑颗粒的比表面积大、吸附性强，更是难于在PP基体中均匀分散，而影响产品的黑度，并且增加用量也会增加材料成本。因此，改善炭黑在PP基体中分散的均匀性以提高PP材料的黑度，受到了业界广泛的关注。

目前采用的改善炭黑在PP中分散的技术途径主要有两类：一是所谓的色母粒法，即：将炭黑加工成色母粒，再添加PP基体材料熔融共混，通过增加共混次数来改善其分散性；二是添加分散助剂，通过分散助剂在炭黑颗粒表面的吸附或浸润，降低炭黑颗粒间的团聚，从而改善炭黑在PP基体中的分散均匀性。

中国专利CN201010599302公开了一种黑色母粒及其制备方法，此专利首先将线性低密度聚乙烯载体树脂、分散剂、炭黑、其它助剂进行高速混合均匀，然后加入到密炼机中熔融混合，再将密炼后的物料破碎经双螺杆挤出机造粒得到黑色母粒。

中国专利CN200680025046公开了一种炭黑和包含它的聚合物，此专利首先用密炼机将炭黑、聚合物制成聚合物母粒，再将聚合物母粒与ABS树脂经单螺杆挤出机制成ABS配混物。

目前所使用的分散助剂主要为硬脂酸盐类，例如中国专利CN201210373057在塑胶着色母粒配方中，加入了硬脂酸锌助其炭黑分散。

中国专利CN200910198336公开了一种低L 值的阻燃ABS 改性树脂及其制备方法，此专利通过使用聚烯烃或乙烯-醋酸乙烯共聚物为载体的黑色母粒提高炭黑的分散。

以上专利采用的方法均在一定程度上改善了炭黑的分散，但制造色母工艺复杂，要先用密炼机进行预混，再将密炼后的混合物粉碎经挤出机造粒制成炭黑母粒，制造炭黑母粒的方法会导致生产成本的增加。

中国专利CN200910198363采用白矿油作为分散助剂，使用的炭黑粒径在13~70微米之间，将两者预分散后，再与PP基体、其它填料、助剂混合后挤出造粒，此方法避免了色母粒法加工复杂，且在一定程度上提高了炭黑的分散，但由于白矿油与炭黑颗粒表面的物理吸附较弱，对克服炭黑颗粒的团聚，特别是细小粒径的炭黑的团聚，其效果较为有限，因此也限制了材料黑度的提高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种高黑度聚丙烯组合物，其具有黑度高、成本低的特点。

本发明另一发明目的是提供一种高黑度聚丙烯组合物的制备方法，其具有制备步骤简单，生产效率高，产品质量黑度高，成本低的特点。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种高黑度聚丙烯组合物，由以下重量份的组分组成：

聚丙烯树脂55-99份

无机填料0-40份

交联的聚甲基丙烯酸甲酯微球0.2-1.3份

纳米炭黑0.3-3份

其它助剂0.4-1.5份。

进一步的，一种高黑度聚丙烯组合物，由以下重量份的组分组成：

聚丙烯树脂75-85份

无机填料10-20份

交联的聚甲基丙烯酸甲酯微球0.5-1份

纳米炭黑1-1.5份

其它助剂0.4-1份。

其中，所述交联的聚甲基丙烯酸甲酯微球平均粒径在0.6~9.0微米，同重量比添加时，交联的聚甲基丙烯酸甲酯微球粒径越小、微球数量越多比表面积越大，更有利于与炭黑的结合减少炭黑团聚，同时粒径不能太小，粒径太小会导致交联的聚甲基丙烯酸甲酯微球自身团聚同时不能对炭黑聚集体起到空间位阻作用，所以选择交联的聚甲基丙烯酸甲酯微球粒径0.6~9.0微米，优选的平均粒径为5μm，可以使纳米炭黑的分散度更加，色度均匀，不起麻点。