[发明专利]一种低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，尤其是涉及一种低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

云母粉是一种层状结构的硅酸盐，结构由两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体构成的复式硅氧层。解理完全，可劈成极薄的片状，片厚可达1um以下(理论上可削成0.001um)径厚比大；云母粉属于单斜晶体，晶体为鳞片状，具丝绢光泽(白云母呈玻璃光泽)，纯块呈灰色、白色等，径厚比>80，比重2.6-2.7，硬度2-3，富弹性，可弯曲，抗磨性和耐磨性好。

塑料本身的刚性很有限。不少填料(如滑石粉)的机械强度也很低，而云母是花岗岩的成分之一，其强度和机械强度很大。所以塑料中加入云母粉做填充，增强效果特别明显。

在充填聚丙烯材料生产和加工过程中，因原材料引入、螺杆剪切、高温降解等因素，会引入或产生许多小分子有机物，这些小分子有机物容易挥发，从而导致材料产生较难闻的气味。尤其是使用在乘用车上的材料，较大的气味不仅仅会使乘车人产生不悦的感觉，更对乘车人健康产生较大的影响。

为了使云母粉与聚丙烯更好的相容，提高材料的刚性，往往会在体系中添加相容剂和偶联剂，这些助剂的加入在提高材料机械性能的同时，也会将一些易挥发、气味大的小分子物质引入体系中。故寻找一种能够解决气味问题，又不影响材料机械性能方法是一个重大的研究课题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料及其制备方法，通过在生产过程中添加气味吸附剂，通过物理吸附的方式可以有效的降低材料的气味，同时也可以使材料的刚性得以维持。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料，由包括如下重量份的原料制成：

进一步，所述的高刚聚丙烯的弯曲模量为1800MPa-2200MPa；所述的高刚聚丙烯为均聚高刚聚丙烯。高刚聚丙烯的熔体流动为30-50g/10min，测试温度为230℃，测试砝码重量为2.16kg。

进一步，所述的气味吸附剂为硅藻土、分子筛、发泡聚丙烯中的一种或两种以上。其中，硅藻土吸附孔粒径为300-500目，分子筛吸附孔粒径为200-400目，发泡聚丙烯吸附孔粒径为400-600目。

进一步，所述的云母粉的粒径为20目-50目；所述的云母粉选择未经表面处理的片状云母粉。片状的云母粉的加入可以显著的提高材料的机械性能。

进一步，所述的相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)。聚丙烯接枝马来酸酐的接枝率为0.3-1.2％，其熔体流动速率为30-100g/10min(190℃，2.16kg)，马来酸酐接枝物的引入，可以增强云母粉与聚丙烯材料的相容性，从而提高材料的机械性能。

进一步，所述的偶联剂为硅烷偶联剂。硅烷偶联剂是由硅氯仿(HSiCl₃)和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成，再经氨解而得

进一步，所述的主抗氧剂为受阻酚类氧化剂。主抗氧剂可以为抗氧剂1010，其成份为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。

进一步，所述的辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。辅助抗氧剂可以为抗氧剂168，其成份为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。

一种所述的低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将高刚聚丙烯、相容剂、气味吸附剂、色母粒、主抗氧剂、辅助抗氧剂放入高混机，混合1-3min，混合均匀后得到预混料；

(2)将云母粉和偶联剂放入低混机，混合1-3min，混合均匀后得到预混后云母粉；

(3)将预混料放入双螺杆挤出机的主喂料口，从侧喂料口加入预混后的云母粉，进行熔融挤出，造粒干燥，得到低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料。

进一步，所述的双螺杆挤出机的一区温度为80-120℃，二区温度为190-210℃，三区温度为210-230℃，四区温度为210-230℃，五区温度为210-230℃，六区温度为210-230℃，七区温度为210-230℃，八区温度为210-230℃，九区温度为210-230℃，主机转速为250-600转/分钟；双螺杆挤出机的长径比为40：1。

相对于现有技术，本发明所述的低气味、高刚性云母粉填充聚丙烯材料及其制备方法具有以下优势：