專利名稱：一種耐刮擦型彈性體增韌聚丙烯復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐刮擦型增韌聚丙烯的制備方法，具體說明是一種提高彈性體增 韌聚丙烯復(fù)合材料表面耐刮擦性能的工藝方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯材料用于工程塑料需要通過增韌增強(qiáng)改性。一般通過添加無(wú)機(jī)剛性粒子增 強(qiáng)，添加熱塑性彈性體增韌。添加無(wú)機(jī)粒子與彈性體后，PP材料表面很容易發(fā)生劃傷，即表 現(xiàn)為耐刮擦性能的下降。因而通常采用添加耐刮擦助劑來(lái)改善其表面耐刮擦性能。目前主要的耐刮擦助劑其原理均為降低材料的表面摩擦系數(shù)，提高其表面的滑爽 性。目前工藝仍然為將耐刮擦助劑與聚丙烯、無(wú)機(jī)填料、彈性體簡(jiǎn)單混合并通過雙螺桿擠出 機(jī)直接擠出造粒。該工藝可以使得耐刮擦助劑遷移至聚丙烯基體表面，但同時(shí)彈性體顆粒 亦有部分分散至聚丙烯基體表面，導(dǎo)致了復(fù)合材料表面不連續(xù)，弱化了表面的光滑程度，降 低了耐刮擦助劑的效率。常規(guī)耐刮擦型聚丙烯復(fù)合材料加工工藝為將聚丙烯、無(wú)機(jī)填料、彈性體、耐刮擦助 劑、抗氧化劑一次性擠出，由于抗刮擦劑為遷移性助劑，通過在材料表面形成一層低摩擦系 數(shù)的薄膜，來(lái)提高材料的耐刮擦性能。但是由于彈性體在才料中為分散相，會(huì)有部分暴露 在材料表面，按常規(guī)方法，耐刮擦助劑在擠出過程中均趨向于完全分散于連續(xù)相中，很難進(jìn) 入彈性體，暴露在材料表面的彈性體，將材料表面連續(xù)的薄膜層隔斷，降低材料的耐刮擦性 能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是通過先形成母粒，再造粒的方式，解決目前通過彈性體增韌的聚丙 烯復(fù)合材料表面耐刮擦性能較差的問題，以及進(jìn)一步提高現(xiàn)有的耐刮擦助劑的效率?！N耐刮擦型彈性體增韌聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，所述的聚丙烯復(fù)合材料包 括聚丙烯，無(wú)機(jī)填料，彈性體、耐刮擦助劑、抗氧化劑的混合物；其特征在于先取5%_20%重 量百分含量耐刮擦助劑與彈性體制成母粒，余量的耐刮擦助劑、母粒與其他組分共混擠出 造粒，其中彈性體占聚丙烯、無(wú)機(jī)填料和彈性體三者重量總和的5%_20%。具體制備步驟如下
(1)彈性體與5%-20%重量百分含量耐刮擦助劑在30(Γ500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合 Γ3分鐘，再在1500 2000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合1(Γ15分鐘，得到預(yù)混物；
(2)將(1)所述預(yù)混物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到母粒，雙螺桿擠出機(jī)擠出溫度為 150"170°C ；
(3)按配方比例稱取聚丙烯、母粒，余量的耐刮擦助劑、抗氧化劑在30(Γ500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn) 速下攪拌混合廣2分鐘，在150(Γ2000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合10-15分鐘；
(4)按配方比例稱取一定量的超細(xì)滑石粉并加入至(3)所述的混合物中，在30(Γ500轉(zhuǎn)
3/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合纊10分鐘，得到混合物；
(5)將(4)所述的混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒即得成品，擠出溫度為17(T200°C。本發(fā)明所述的一種耐刮擦型彈性體增韌聚丙烯復(fù)合材料的制備方法可大幅提高 刮擦助劑的效率，成本低廉。成功克服了彈性體的添加對(duì)材料耐刮擦性能的影響。所得產(chǎn) 品性能可調(diào)，可廣泛替代國(guó)外產(chǎn)品，應(yīng)用于各類中高端領(lǐng)域。經(jīng)檢測(cè)本方法制備的耐刮擦型彈性體增韌聚丙烯復(fù)合物粒子在保證其物理化學(xué) 性能不變的情況下，在ION的耐刮擦應(yīng)力條件下，Δ L值不高于1. 5 (按奇瑞汽車股份有限 公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SQR. 04. 137-2010檢測(cè))。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的耐刮擦型增韌聚丙烯的制備方法，通過以下實(shí)施例來(lái)說明本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
按本發(fā)明制備方法通過不同工藝條件制備低散發(fā)材料并測(cè)定其耐刮擦性能與參比樣 比較。(1)稱取15質(zhì)量份的彈性體，0. 6質(zhì)量份的耐刮擦助劑，在500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪 拌混合2分鐘，再在1500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合10分鐘，得到預(yù)混物；
(2)將(1)所述預(yù)混物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到母粒，雙螺桿擠出機(jī)擠出溫度為 150"170°C ；
(3)稱取65質(zhì)量份的聚丙烯、15.6質(zhì)量份的母粒、3. 4質(zhì)量份的耐刮擦助劑、0. 3質(zhì)量 份的抗氧化助劑在500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合1分鐘，在2000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合 10分鐘；
(4)稱取20質(zhì)量份的超細(xì)滑石粉加入至(3)所述的混合物中，在500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下 攪拌混合10分鐘，得到混合物；
按配方比例稱取超細(xì)滑石粉20質(zhì)量份并加入至(3)所述的混合物中，在500轉(zhuǎn)/分的 轉(zhuǎn)速下攪拌混合10分鐘，得到混合物；
(5)將(4)所述的混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒即得成品，擠出溫度為17(T200°C。經(jīng)檢測(cè)，該材料耐刮擦性能，在ION壓力下，Δ L值為0. 32。參比樣
(1)按配方比例稱取的聚丙烯65質(zhì)量份、彈性體15質(zhì)量份、耐刮擦助劑4質(zhì)量份、抗氧 化劑0. 3質(zhì)量份在500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合2分鐘，在2000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合 12分鐘；
(2)按配方比例稱取超細(xì)滑石粉20質(zhì)量份并加入至(1)所述的混合物中，在500轉(zhuǎn)/ 分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合8分鐘，得到混合物；
(3)將(2)所述的混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒即得成品，擠出溫度為17(T200°C。經(jīng)檢測(cè)，該材料耐刮擦性能，在ION壓力下，Δ L值為1. 2。 實(shí)施例2
(1)稱取5質(zhì)量份的彈性體，0. 2質(zhì)量份的耐刮擦助劑，在300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合1分鐘，再在2000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合15分鐘，得到預(yù)混物；
(2)將(1)所述預(yù)混物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到彈性體母粒，雙螺桿擠出機(jī)擠出 溫度為 15(Tl70°C ；
(3)稱取質(zhì)量份75的聚丙烯、5.2質(zhì)量份的母粒、3. 8質(zhì)量份的耐刮擦助劑、0. 3質(zhì)量份 的抗氧化助劑在300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合1分鐘，在1500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合15 分鐘；
(4)稱取20質(zhì)量份的超細(xì)滑石粉加入至(3)所述的混合物中，在300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下 攪拌混合8分鐘，得到混合物；
(5)將(4)所述的混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒即得成品，擠出溫度為17(T200°C。經(jīng)檢測(cè)，該材料耐刮擦性能，在ION壓力下，Δ L值為0. 15。參比樣
(1)按配方比例稱取的聚丙烯75質(zhì)量份、彈性體5質(zhì)量份、耐刮擦助劑4質(zhì)量份、抗氧 化劑0. 3質(zhì)量份在500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合2分鐘，在2000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合 12分鐘；
(2)按配方比例稱取超細(xì)滑石粉20質(zhì)量份并加入至(1)所述的混合物中，在500轉(zhuǎn)/ 分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合8分鐘，得到混合物；
(3)將(2)所述的混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒即得成品，擠出溫度為17(T200°C。經(jīng)檢測(cè)，該材料耐刮擦性能，在ION壓力下，Δ L值為0. 8。 實(shí)施例3
(1)稱取20質(zhì)量份的彈性體，0.8質(zhì)量份的耐刮擦助劑，在400轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混 合1. 5分鐘，再在1800轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合12分鐘，得到預(yù)混物；
(2)將(1)所述預(yù)混物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到彈性體母粒，雙螺桿擠出機(jī)擠出 溫度為 15(Tl70°C ；
(3)稱取60質(zhì)量份的聚丙烯、20.8質(zhì)量份的母粒、3. 2質(zhì)量份的耐刮擦助劑、0. 3質(zhì)量 份的抗氧化助劑在400轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合1分鐘，在1500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合 12分鐘；
(4)稱取20質(zhì)量份的超細(xì)滑石粉加入至(3)所述的混合物中，在400轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下 攪拌混合9分鐘，得到混合物；
按配方比例稱取20質(zhì)量份的超細(xì)滑石粉并加入至(3)所述的混合物中，在400轉(zhuǎn)/分 的轉(zhuǎn)速下攪拌混合9分鐘，得到混合物；
(5)將(4)所述的混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒即得成品，擠出溫度為17(T200°C。經(jīng)檢測(cè)，該材料耐刮擦性能，在ION壓力下，Δ L值為0. 5。參比樣
(1)按配方比例稱取的聚丙烯60質(zhì)量份、彈性體20質(zhì)量份、耐刮擦助劑4質(zhì)量份、抗氧 化劑0. 3質(zhì)量份在500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合2分鐘，在2000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合 12分鐘；
(2)按配方比例稱取20質(zhì)量份超細(xì)滑石粉20質(zhì)量份并加入至(1)所述的混合物中，在 500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合8分鐘，得到混合物；(3)將(2)所述的混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒即得成品，擠出溫度為17(T200°C。
經(jīng)檢測(cè)，該材料耐刮擦性能，在ION壓力下，Δ L值為1. 3。
權(quán)利要求
1. 一種耐刮擦型彈性體增韌聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，所述的聚丙烯復(fù)合材料包括 聚丙烯，無(wú)機(jī)填料，彈性體、耐刮擦助劑、抗氧化劑的混合物；其特征在于先取5%-20%重量 百分含量耐刮擦助劑與彈性體制成母粒，余量的耐刮擦助劑、母粒與其他組分共混擠出造 粒，其中彈性體占聚丙烯、無(wú)機(jī)填料和彈性體三者重量總和的5%_20% ；具體制備步驟如下(1)彈性體與5%-20%重量百分含量耐刮擦助劑在30(Γ500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合 Γ3分鐘，再在1500 2000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合1(Γ15分鐘，得到預(yù)混物；(2)將(1)所述預(yù)混物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到母粒，雙螺桿擠出機(jī)擠出溫度為 150"170°C ；(3)按配方比例稱取聚丙烯、母粒，余量的耐刮擦助劑、抗氧化劑在30(Γ500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn) 速下攪拌混合廣2分鐘，在150(Γ2000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合10-15分鐘；(4)按配方比例稱取一定量的超細(xì)滑石粉并加入至(3)所述的混合物中，在30(Γ500轉(zhuǎn) /分的轉(zhuǎn)速下攪拌混合纊10分鐘，得到混合物；(5)將(4)所述的混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒即得成品，擠出溫度為17(T200°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備耐刮擦型彈性體增韌聚丙烯復(fù)合材料的方法。所述一種耐刮擦型彈性體增韌聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為先將一部分耐刮擦助劑與彈性體進(jìn)行母?；?，再添加至聚丙烯、無(wú)機(jī)填料、抗氧化劑混合物中擠出造粒，得到產(chǎn)品。通過該方法制得的產(chǎn)品，可以大幅提高耐刮擦助劑的效率，得到的產(chǎn)品性能穩(wěn)定，耐刮擦型能好，可廣泛應(yīng)用于對(duì)材料表面要求很高的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)B29B9/06GK102061033SQ20101060384
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者吳錫忠, 汪家寶, 沈玉海, 牛建勛, 陳芳欣, 韓琛 申請(qǐng)人:南京金杉汽車工程塑料有限責(zé)任公司