一种浅缩痕增强聚丙烯材料及其制备方法
一种浅缩痕增强聚丙烯材料及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种浅缩痕增强聚丙烯材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯树脂作为一种环境友好型的材料，其使用范围正在迅速扩大。然而由于聚 丙烯材料在注塑成型后冷却固化速度慢，在制件中存在厚度变化的位置，易出现缩痕现象， 缩痕是指在制件表面形成的局部凹陷，缩痕经常产生在局部壁厚较大的区域、筋或突起物 的背面，是由制件厚壁部分在冷却时没有得到足够的补偿而产生的。这种表面缺陷严重影 响制品的外观美观程度，并且在喷涂后仍然可见，极大限制了聚丙烯材料在外观部件中的 使用。
[0003] 研究表明，缩痕的形成除了与产品设计、模具设计、成型工艺等有关外，还与材料 本身有很大关系，首先，结晶材料相对于无定型材料而目更容易广生缩痕，因为结晶材料从 熔融状态至室温的过程中，分子链有序排布形成晶体。聚丙烯材料属结晶性材料，并且本身 收缩率大，所以很容易产生缩痕，其次，材料的粘度和填充添加物等对缩痕的产应也有非常 大的影响。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种浅缩痕增强聚丙烯材料及其制备方法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
[0006] -种浅缩痕增强聚丙烯材料，由以下组分的原料制备而成，各组分按质量百分比 计:聚丙烯50-70%，尼龙树脂5-20%，马来酸酐接枝P0E1-5%，相容剂1-5%，K树脂5-15%， 膨胀微球15-25，有机黏土 1-3 %。
[0007 ] Κ树脂即指丁苯透明抗冲树脂。
[0008] 所述膨胀微球外壳为丙烯腈系共聚物，内包的发泡剂为异戊烷，所述膨胀微球平 均粒径为25-35μπι。
[0009] 所述有机黏土为有机铵改性蒙皂石有机黏土。
[0010] 所述尼龙树脂为脂肪族二元羧酸与包含4到12个碳原子的脂肪族二胺缩合而成的 半结晶聚酰胺。
[0011]所述聚丙烯为在温度230°C负荷2.16Kg下熔融指数在25-50g/10min的均聚聚丙 稀。
[0012] 所述相容剂选自聚丙烯接枝马来酸酐、苯乙烯接枝马来酸酐、三元乙丙橡胶接枝 马来酸酐和三元乙丙橡胶接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。
[0013] -种上述浅缩痕增强聚丙烯材料的制备方法，包括步骤：
[0014] (1)将各组分按配比降入高速混合器中搅拌均匀，经挤出机挤出造粒，得塑料母 粒；
[0015] (2)将步骤(1)中的到的塑料母粒加入注塑机中注塑成型，即得所需产品。
[0016]本发明所达到的有益效果：
[0017] (1)本发明的产品表面质量高，不仅光滑平整，抗缩痕，而且耐刮伤，制品的强度较 高，能够满足对外观要求更高的家用电器、汽车等外观产品的应用；
[0018] (2)尼龙，特别是脂肪族二元羧酸与包含4到12个碳原子的脂肪族二胺缩合而成的 半结晶聚酰胺能提供极佳的机械性能，与聚丙烯配合使用得到的材料集合了两者的优点；
[0019] (3)膨胀微球在整个共混系统中起到内部膨胀作用，能够有效抵消因聚丙烯结晶 而造成的体积收缩，从而保证制品的尺寸稳定性，抵抗缩痕的产生，有机黏土调节体系的粘 度，合适的粘度够降低冲模阻力，提高保压补缩效果，改善制件的缩痕，提高制品表面质量。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明 本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0021 ] 实施例1-3
[0022]实施例1-3各组分及质量百分比配比参见表1，制备方法包括步骤：（1)将各组分按 配比降入高速混合器中搅拌均匀，经挤出机挤出造粒，得塑料母粒；（2)将步骤(1)中的到的 塑料母粒加入注塑机中注塑成型，即得所需产品。
[0023]其中，实施例1-3中所用聚丙烯为在温度230°C负荷2.16Kg下熔融指数在25-50g/ lOmin的均聚聚丙烯。尼龙树脂为脂肪族二元羧酸与包含4到12个碳原子的脂肪族二胺缩合 而成的半结晶聚酰胺。有机黏土为有机铵改性蒙皂石有机黏土，膨胀微球外壳为丙烯腈系 共聚物，内包的发泡剂为异戊烷，膨胀微球平均粒径为30μπι。相容剂一次使用的是聚丙烯接 枝马来酸酐，苯乙烯接枝马来酸酐，苯乙烯接枝马来酸酐和三元乙丙橡胶接枝马来酸酐的 混合物。
[0024] 对比例卜3
[0025] 对比例1-3原料各组分配方参见表1，各组分制备方法均通实施例2,其中，对比例1 与实施例2的区别是配方中不使用尼龙树脂，对比例2与实施例2的区别是配方中不使用膨 胀微球，对比例3与实施例2的区别是配方中不使用有机黏土。
[0026] 表1实施例和对比例中各组分配方：
[0027]
[0028] 性能测试
[0029] 性能测试包括机械性能测试和表面外观测试，实施例1-3和对比例1-3的测试结果 见表2,其中：
[0030] 机械性能测试标准根据ISO 527-2/1B/1测量拉伸模量，外观性能测试使用注塑样 本(熔融温度:约290°C;模具温度:约90°C，并且保压压力为90MPa)，进行表面外观和缩痕测 量。在具有光滑表面(即无纹理)的模具中模塑具有353X 100X2mm矩形形状的测试样本。测 试样本具有25X5X1.5_的肋。在23°C下测量模塑干态(DAM)的测试样本。缩痕深度用台阶 仪测量，表面平整、光滑等外观用目测方法。耐划伤性能采用耐划伤测试仪评价，用一把机 械驱动的刮刀在制备的塑料表面上刮出一个线段图形。然后用一个色度计测得未刮伤表面 的颜色偏差。在同一样品区域，用分光测色计分别测量样品划伤前后表面光散射值，以划伤 前后光散射差值A E度量聚丙烯耐划伤性的好坏，△ E值越小，表明制品的耐划伤性越好。 [0031 ]表2实施例和对比例性能测试结果：
[0033] 由表2可看出，尼龙对材料整体的力学性能影响较大，膨胀微球和有机黏土对于提 高制品表面质量和抗缩痕性能贡献较大，本发明的聚丙烯材料不仅材料强度高，耐划伤性 能优异，而且，制品表面的抗缩痕状况和外观质量都能达到很好地平衡。
[0034] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形 也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种浅缩痕增强聚丙烯材料，其特征在于，由以下组分的原料制备而成，各组分按质 量百分比计:聚丙烯50-70%，尼龙树脂5-20%，马来酸酐接枝P0E1-5%，相容剂1-5%，κ树脂5-15%，膨胀微球15-25%，有机黏土 1 -3%。2. 根据权利要求1所述的一种浅缩痕增强聚丙烯材料，其特征在于，所述膨胀微球外壳 为丙烯腈系共聚物，内包的发泡剂为异戊烷，所述膨胀微球平均粒径为25-35μπι。3. 根据权利要求1或2所述的一种浅缩痕增强聚丙烯材料，其特征在于，所述有机黏土 为有机铵改性蒙皂石有机黏土。4. 根据权利要求3所述的一种浅缩痕增强聚丙烯材料，其特征在于，所述尼龙树脂为脂 肪族二元羧酸与包含4到12个碳原子的脂肪族二胺缩合而成的半结晶聚酰胺。5. 根据权利要求1所述的一种浅缩痕增强聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯为在温 度230°C负荷2.16Kg下熔融指数在25-50g/10min的均聚聚丙烯。6. 根据权利要求1所述的一种浅缩痕增强聚丙烯材料，其特征在于，所述相容剂选自聚 丙烯接枝马来酸酐、苯乙烯接枝马来酸酐、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐和三元乙丙橡胶接 枝甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。7. -种如权利要求1-6任一项所述的浅缩痕增强聚丙烯材料制备方法，其特征在于，包 括步骤： (1) 将各组分按配比加入高速混合器中搅拌均匀，经挤出机挤出造粒，得塑料母粒； (2) 将步骤(1)中的到的塑料母粒加入注塑机中注塑成型，即得所需产品。
【专利摘要】一种浅缩痕增强聚丙烯材料及其制备方法。本发明公开了一种浅缩痕增强聚丙烯材料，由以下组分的原料制备而成，各组分按质量百分比计：聚丙烯50-70%，尼龙树脂5-20%，马来酸酐接枝POE1-5%，相容剂1-5%，K树脂5-15%，膨胀微球15-25，有机黏土1-3%。本发明的产品表面质量高，不仅光滑平整，抗缩痕，而且耐刮伤，制品的强度较高，能够满足对外观要求更高的家用电器、汽车等外观产品的应用。
【IPC分类】C08L23/12, C08K3/34, C08J9/14, C08K9/04, C08L51/06, C08L47/00, C08L77/06
【公开号】CN105504512
【申请号】CN201610003681
【发明人】汪理文, 董骏, 周明, 翁永华, 丁贤麟
【申请人】苏州润佳工程塑料股份有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月5日
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种浅缩痕增强聚丙烯材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯树脂作为一种环境友好型的材料，其使用范围正在迅速扩大。然而由于聚 丙烯材料在注塑成型后冷却固化速度慢，在制件中存在厚度变化的位置，易出现缩痕现象， 缩痕是指在制件表面形成的局部凹陷，缩痕经常产生在局部壁厚较大的区域、筋或突起物 的背面，是由制件厚壁部分在冷却时没有得到足够的补偿而产生的。这种表面缺陷严重影 响制品的外观美观程度，并且在喷涂后仍然可见，极大限制了聚丙烯材料在外观部件中的 使用。
[0003] 研究表明，缩痕的形成除了与产品设计、模具设计、成型工艺等有关外，还与材料 本身有很大关系，首先，结晶材料相对于无定型材料而目更容易广生缩痕，因为结晶材料从 熔融状态至室温的过程中，分子链有序排布形成晶体。聚丙烯材料属结晶性材料，并且本身 收缩率大，所以很容易产生缩痕，其次，材料的粘度和填充添加物等对缩痕的产应也有非常 大的影响。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种浅缩痕增强聚丙烯材料及其制备方法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
[0006] -种浅缩痕增强聚丙烯材料，由以下组分的原料制备而成，各组分按质量百分比 计:聚丙烯50-70%，尼龙树脂5-20%，马来酸酐接枝P0E1-5%，相容剂1-5%，K树脂5-15%， 膨胀微球15-25，有机黏土 1-3 %。
[0007 ] Κ树脂即指丁苯透明抗冲树脂。
[0008] 所述膨胀微球外壳为丙烯腈系共聚物，内包的发泡剂为异戊烷，所述膨胀微球平 均粒径为25-35μπι。
[0009] 所述有机黏土为有机铵改性蒙皂石有机黏土。
[0010] 所述尼龙树脂为脂肪族二元羧酸与包含4到12个碳原子的脂肪族二胺缩合而成的 半结晶聚酰胺。
[0011]所述聚丙烯为在温度230°C负荷2.16Kg下熔融指数在25-50g/10min的均聚聚丙 稀。
[0012] 所述相容剂选自聚丙烯接枝马来酸酐、苯乙烯接枝马来酸酐、三元乙丙橡胶接枝 马来酸酐和三元乙丙橡胶接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。
[0013] -种上述浅缩痕增强聚丙烯材料的制备方法，包括步骤：
[0014] (1)将各组分按配比降入高速混合器中搅拌均匀，经挤出机挤出造粒，得塑料母 粒；
[0015] (2)将步骤(1)中的到的塑料母粒加入注塑机中注塑成型，即得所需产品。
[0016]本发明所达到的有益效果：
[0017] (1)本发明的产品表面质量高，不仅光滑平整，抗缩痕，而且耐刮伤，制品的强度较 高，能够满足对外观要求更高的家用电器、汽车等外观产品的应用；
[0018] (2)尼龙，特别是脂肪族二元羧酸与包含4到12个碳原子的脂肪族二胺缩合而成的 半结晶聚酰胺能提供极佳的机械性能，与聚丙烯配合使用得到的材料集合了两者的优点；
[0019] (3)膨胀微球在整个共混系统中起到内部膨胀作用，能够有效抵消因聚丙烯结晶 而造成的体积收缩，从而保证制品的尺寸稳定性，抵抗缩痕的产生，有机黏土调节体系的粘 度，合适的粘度够降低冲模阻力，提高保压补缩效果，改善制件的缩痕，提高制品表面质量。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明 本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0021 ] 实施例1-3
[0022]实施例1-3各组分及质量百分比配比参见表1，制备方法包括步骤：（1)将各组分按 配比降入高速混合器中搅拌均匀，经挤出机挤出造粒，得塑料母粒；（2)将步骤(1)中的到的 塑料母粒加入注塑机中注塑成型，即得所需产品。
[0023]其中，实施例1-3中所用聚丙烯为在温度230°C负荷2.16Kg下熔融指数在25-50g/ lOmin的均聚聚丙烯。尼龙树脂为脂肪族二元羧酸与包含4到12个碳原子的脂肪族二胺缩合 而成的半结晶聚酰胺。有机黏土为有机铵改性蒙皂石有机黏土，膨胀微球外壳为丙烯腈系 共聚物，内包的发泡剂为异戊烷，膨胀微球平均粒径为30μπι。相容剂一次使用的是聚丙烯接 枝马来酸酐，苯乙烯接枝马来酸酐，苯乙烯接枝马来酸酐和三元乙丙橡胶接枝马来酸酐的 混合物。
[0024] 对比例卜3
[0025] 对比例1-3原料各组分配方参见表1，各组分制备方法均通实施例2,其中，对比例1 与实施例2的区别是配方中不使用尼龙树脂，对比例2与实施例2的区别是配方中不使用膨 胀微球，对比例3与实施例2的区别是配方中不使用有机黏土。
[0026] 表1实施例和对比例中各组分配方：
[0027]
[0028] 性能测试
[0029] 性能测试包括机械性能测试和表面外观测试，实施例1-3和对比例1-3的测试结果 见表2,其中：
[0030] 机械性能测试标准根据ISO 527-2/1B/1测量拉伸模量，外观性能测试使用注塑样 本(熔融温度:约290°C;模具温度:约90°C，并且保压压力为90MPa)，进行表面外观和缩痕测 量。在具有光滑表面(即无纹理)的模具中模塑具有353X 100X2mm矩形形状的测试样本。测 试样本具有25X5X1.5_的肋。在23°C下测量模塑干态(DAM)的测试样本。缩痕深度用台阶 仪测量，表面平整、光滑等外观用目测方法。耐划伤性能采用耐划伤测试仪评价，用一把机 械驱动的刮刀在制备的塑料表面上刮出一个线段图形。然后用一个色度计测得未刮伤表面 的颜色偏差。在同一样品区域，用分光测色计分别测量样品划伤前后表面光散射值，以划伤 前后光散射差值A E度量聚丙烯耐划伤性的好坏，△ E值越小，表明制品的耐划伤性越好。 [0031 ]表2实施例和对比例性能测试结果：
[0033] 由表2可看出，尼龙对材料整体的力学性能影响较大，膨胀微球和有机黏土对于提 高制品表面质量和抗缩痕性能贡献较大，本发明的聚丙烯材料不仅材料强度高，耐划伤性 能优异，而且，制品表面的抗缩痕状况和外观质量都能达到很好地平衡。
[0034] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形 也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种浅缩痕增强聚丙烯材料，其特征在于，由以下组分的原料制备而成，各组分按质 量百分比计:聚丙烯50-70%，尼龙树脂5-20%，马来酸酐接枝P0E1-5%，相容剂1-5%，κ树脂5-15%，膨胀微球15-25%，有机黏土 1 -3%。2. 根据权利要求1所述的一种浅缩痕增强聚丙烯材料，其特征在于，所述膨胀微球外壳 为丙烯腈系共聚物，内包的发泡剂为异戊烷，所述膨胀微球平均粒径为25-35μπι。3. 根据权利要求1或2所述的一种浅缩痕增强聚丙烯材料，其特征在于，所述有机黏土 为有机铵改性蒙皂石有机黏土。4. 根据权利要求3所述的一种浅缩痕增强聚丙烯材料，其特征在于，所述尼龙树脂为脂 肪族二元羧酸与包含4到12个碳原子的脂肪族二胺缩合而成的半结晶聚酰胺。5. 根据权利要求1所述的一种浅缩痕增强聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯为在温 度230°C负荷2.16Kg下熔融指数在25-50g/10min的均聚聚丙烯。6. 根据权利要求1所述的一种浅缩痕增强聚丙烯材料，其特征在于，所述相容剂选自聚 丙烯接枝马来酸酐、苯乙烯接枝马来酸酐、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐和三元乙丙橡胶接 枝甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。7. -种如权利要求1-6任一项所述的浅缩痕增强聚丙烯材料制备方法，其特征在于，包 括步骤： (1) 将各组分按配比加入高速混合器中搅拌均匀，经挤出机挤出造粒，得塑料母粒； (2) 将步骤(1)中的到的塑料母粒加入注塑机中注塑成型，即得所需产品。
【专利摘要】一种浅缩痕增强聚丙烯材料及其制备方法。本发明公开了一种浅缩痕增强聚丙烯材料，由以下组分的原料制备而成，各组分按质量百分比计：聚丙烯50-70%，尼龙树脂5-20%，马来酸酐接枝POE1-5%，相容剂1-5%，K树脂5-15%，膨胀微球15-25，有机黏土1-3%。本发明的产品表面质量高，不仅光滑平整，抗缩痕，而且耐刮伤，制品的强度较高，能够满足对外观要求更高的家用电器、汽车等外观产品的应用。
【IPC分类】C08L23/12, C08K3/34, C08J9/14, C08K9/04, C08L51/06, C08L47/00, C08L77/06
【公开号】CN105504512
【申请号】CN201610003681
【发明人】汪理文, 董骏, 周明, 翁永华, 丁贤麟
【申请人】苏州润佳工程塑料股份有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月5日
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