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一种低收缩率低线性膨胀系数聚丙烯材料及其制备方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明属于聚丙烯改性技术领域,具体涉及一种低收缩率低线性膨胀系数聚丙烯材料及其制备方法。

相关背景技术

[0002] 随着国家对汽车能耗提出越来越高的要求,汽车减重是汽车行业是应对节能减耗的一个重要的措施。而聚丙烯密度低、易加工、力学性能好、性价比高等众多优点,在汽车行业受到越来越多的倾赖。但是聚丙烯材料也存在收缩率大,容易受到温度变化的影响,导致制件装不上车或者装车后出现尺寸不匹配导致的异响问题。
[0003] 目前针对聚丙烯的收缩率和线性膨胀系数问题的主要改进方法是添加滑石粉、云母、硅灰石、玻璃纤维、弹性体等。加入长径比比较大的填充材料可以有效降低材料的收缩率和线性膨胀系数,但这样会出现制件翘曲和外观问题。加入长径比短的材料则会出现对材料收缩率和线性系数改进有限的缺点。
[0004] 专利文献CN113024953B公开一种低收缩率低线性膨胀系数改性聚丙烯材料及其制备方法,主要通过对多壁碳纳米管进行改性,依靠改性多壁碳纳米管在高温下发生交联反应,从而抑制聚丙烯的结晶过程,达到低收缩率和低线性膨胀系数的目的。但该方法涉及多个步骤的化学反应,同时成本比较昂贵,因此不具备大规模生产的前景。
[0005] 专利文献CN201811614238.8公开了一种高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法,通过引入高长径比(径厚比)的晶须、云母、纳米蒙脱土来改善收缩率和线性膨胀系数,但未解决随之而来的翘曲问题。
[0006] 因此急需找到一种既能解决聚丙烯的低收缩率和低线性膨胀系数,又能解决制件翘曲和外观问题,同时适合大规模生产的方法。

具体实施方式

[0029] 本技术领域的一般技术人员应当认识到本实施例仅是用来说明本发明,而并非用作对本发明的限定。
[0030] 本发明所用的原材料均为市售产品。
[0031] 聚丙烯1:PP 511MK40T,沙伯基础工,熔指30g/10min(230℃/2.16kg);
[0032] 聚丙烯2:PP 4204:共聚聚丙烯,台塑,熔指19g/10min(230℃/2.16kg);
[0033] POE DF610:聚烯烃增韧剂,三井化学,密度为0.86g/cm3;
[0034] 滑石粉:10000目,IMERYS公司;
[0035] 玻璃纤维:长度9μm,重庆国际;
[0036] 硅烷偶联剂:KH550,上海阿拉丁;
[0037] 相容剂:马来酸酐接枝聚丙烯,佳易容,接枝率1.0%;
[0038] 抗氧剂1010和抗氧剂168,德国巴斯夫。
[0039] 实施例1
[0040] 实施例1‑5和对比例1‑3的一种低收缩率低线性膨胀系数聚丙烯,配方组成如表1,采用以下方法制备:(1)将搅拌混合釜加热到150℃,再加入所述聚丙烯和偶联剂并搅拌均匀,然后加入所述滑石粉、增韧剂、短玻纤、相容剂、抗氧剂和炭黑,混合均匀;(2)将混合料加入双螺杆挤出机中,经熔融、共混、挤出、冷却、造粒,得到所述聚丙烯材料;其中所使用的挤出机为螺杆直径35mm,长径比为40,从加料口到机头处的温度依次为120℃,180℃,210℃,210℃,210℃,210℃,210℃,200℃,200℃,200℃,主机转速为400转/min。
[0041] 表1实施例1~5和对比例1~3的原料配方
[0042]
[0043]
[0044] 对实施例1‑5和对比例1‑3制得的聚丙烯材料注塑样板进行收缩率、线性膨胀系数、翘曲程度和表面外观评价。收缩率按照标准ISO294‑4:2018测试。线性膨胀系数按照标准ISO 11359‑2014测试。翘曲程度:注塑100*356mm平面板,按压其中一边,测试另一边平面的距离。由实施例1~5和对比例1~3的聚丙烯材料的性能测试结果列于表2。
[0045] 表2实施例1~5和对比例1~3的性能测试结果
[0046]
[0047] 从表2数据可以看出,实施例1~5使用硅烷偶联剂对聚丙烯材料进行了微交联,再加上一定比例的滑石粉和短玻璃纤维的协同作用下,可以达到降低聚丙烯材料收缩率和线性膨胀系数,同时制件表面具有较好的外观和较小的翘曲变形。

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