[发明专利]一种低收缩率、高韧性聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低收缩率、高韧性聚丙烯复合材料及其制备方法，复合材料由以下组分按重量份组成：聚丙烯：42～66份，聚乳酸：10～20份，增韧剂：5～10份，界面相容剂：4～8份，滑石粉：15～25份，耐热助剂：0.2～0.4份；所述界面相容剂为乙烯‑丙烯酸乙酯‑甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物。本发明通过添加结晶速率低的聚乳酸，可以在一定程度上延缓聚丙烯结晶，降低聚丙烯的收缩率；通过添加增韧剂SEBS、界面相容剂E‑MA‑GMA，形成的SEBS物理交联网络与E‑MA‑GMA/聚丙烯/聚乳酸物理交联网络相互缠结，形成稳定的互穿网络结构，阻碍了材料的收缩，使材料的韧性和尺寸稳定性都得到显著提高。

技术领域

本发明属于高分子材料改性技术领域和加工技术领域，特别涉及一种低收缩率、高韧性聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)作为通用塑料之一，具有耐热性高、强度均衡、密度低、加工性好等特点，同时价格便宜，在汽车、家电等领域都有广泛应用。但是聚丙烯结晶度高，收缩率大，尺寸稳定性差，限制了其使用。通常的改进办法是通过在原料中加入矿物填充和玻纤来降低其收缩率，但是这些改善方法都会明显提高材料的密度并降低材料的冲击韧性。近几年，家电、汽车行业受成本及环保的限制，对于聚丙烯复合材料替代ABS的需求越来越强烈。因此，研究制备低收缩率、高韧性的聚丙烯复合材料成为改性聚丙烯的重要方向之一。

聚乳酸(PLA)是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，是一种绿色高分子材料，具有良好的力学性能、生物可降解性、化学惰性和可加工性，是最有前途的生物可降解高分子材料之一，在家电、汽车等领域有极大的潜在应用价值。聚乳酸结晶速率低，可以在一定程度上延缓聚丙烯结晶，降低聚丙烯的收缩率，在聚丙烯改性方面具有极大的应用前景。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种低收缩率、高韧性聚丙烯复合材料。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种低收缩率、高韧性聚丙烯复合材料，由以下组分按重量份组成：

聚丙烯：42～66份，

聚乳酸：10～20份，

增韧剂：5～10份，

界面相容剂：4～8份，

滑石粉：15～25份，

耐热助剂：0.2～0.4份；

所述界面相容剂为乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物(E-MA-GMA)。

进一步方案，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的至少一种，其在230℃，2.16kg的测试条件下熔融指数为10-100g/10min。

进一步方案，所述聚乳酸的重均分子量为1.0×10⁵～3.0×10⁵。

进一步方案，所述增韧剂为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)。

进一步方案，所述滑石粉的粒径范围为2～15微米。

进一步方案，所述耐热助剂为抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂1076中的至少一种。

本发明的另一个目的是提供上述所述的低收缩率、高韧性聚丙烯复合材料的制备方法，步骤如下：

(1)按配比称取聚丙烯、聚乳酸、增韧剂、界面相容剂、滑石粉、耐热助剂后，混合均匀得到混合物；

(2)将上述混合物加入双螺杆挤出机中挤出，挤出物料经过冷却、干燥、造粒得到最终产品，即低收缩率、高韧性聚丙烯复合材料。