本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种聚丙烯组合物及其制备方法。
背景技术：
聚丙烯是一种无毒、无臭的高洁静聚合物，密度低，且其吸水率小，成形性，在塑料中广泛应用。但是其收缩率大，约为1-2.5％，容易翘曲，很难达到应用要求。
现有技术中，为了防止其翘曲问题，其主要通过添加玻璃纤维增强材料的强度，热变形温度，但是其容易出现浮现现象，为了解决该技术问题，主要通过添加细粒径的矿物填料，通过将矿物填料与聚丙烯、玻纤以及各种助剂进行机械混合获得最终的材料，在该制备过程中，各原料分散困难，生产过程效率低，获得的聚丙烯材料仍存在浮现、翘曲等问题。
技术实现要素：
针对现有技术存在的上述问题，本发明根据现有技术中聚丙烯材料的缺陷，以聚1-丁烯配合填料以及其他助剂制备获得功能母粒，并将其应用至聚丙烯组合物材料中，该功能母粒能够有效的改善聚丙烯浮纤，并提高各组分分散性，改善翘曲及外观效果明显，获得外观光洁，不变形，且具有较低的线膨胀系数及高温蠕变特性的聚丙烯组合物材料。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种聚丙烯组合物，所述聚丙烯组合物按重量百分比计，包括：
聚丙烯树脂50-70％，玻璃纤维10-30％，功能母粒15-30％，相容剂1-5％，热稳定剂0.2-1％，吸酸剂0.1-0.3％；
所述功能母粒的各原料的重量百分比为：聚1-丁烯30-40％，云母40-60％，玻璃微珠0-10％，润滑剂0.5-1％。
进一步地，所述聚丙烯为共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的一种或两种，所述玻璃纤维为扁平短切玻璃纤维。
进一步地，所述所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，马来酸酐接枝poe中的一种或两种。
进一步地，所述热稳定剂为受阻酚类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂和硫酯类热稳定剂中的一种或几种。
进一步地，所述吸酸剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、水滑石中的一种或几种。
进一步地，所述功能母粒中聚1-丁烯的熔体流动速率为0.01-30g/10min，所述云母粒径为20-80目，所述玻璃微珠粒径为800-2000目，所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡的一种或几种。
基于同一发明构思，本发明提供了一种聚丙烯组合物的制备方法，具体包括以下步骤：
s1:将聚1-丁烯，云母、玻璃微珠和润滑剂混合，经单螺杆混炼机挤出造粒获得功能母粒；
s2:称取丙烯酸、功能母粒、相容剂、热稳定剂和吸酸剂，加入混合机搅拌混合2-8min，获得预混料；
s3:将所述预混料加入双向螺杆挤出机，侧喂料添加玻璃纤维，挤出造粒，获得丙烯酸组合物。
进一步的，所述s1步骤中挤出造粒过程的温度为150-200℃。
进一步的，所述s3步骤中挤出造粒过程中温度为180-230℃。
进一步的，所述s3步骤中所述向双螺杆挤出机的主机频率为22-26hz，侧喂料频率为5-10hz，真空度小于-0.06mpa。
有益效果：
(1)本发明将聚1-丁烯与云母、玻璃微珠以及其他助剂按比例混合挤出制备获得功能母粒，该母粒中聚1-丁烯配合其中的填料能够有效改善聚丙烯浮纤，且提高了各组分分散性能，改善翘曲及外观效果明显，且生产过程效率高。
(2)本发明通过聚丙烯与功能母粒、玻璃纤维以及其他助剂相互配合作用，获得聚丙烯组合物材料，该材料注塑的产品外观光洁，不变形，且具有交底的线膨胀系数及高温蠕变特性，适用于机车发动机舱周边组件生产。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1
聚丙烯组合物的原料按质量百分比计，包括以下组分：聚丙烯树脂bx390055％，扁平短切玻璃纤维t4355：20％，功能母粒：20％，马来酸酐接枝聚丙烯4％，抗氧剂10100.2％。辅助抗氧剂1680.2％，高温抗氧化剂dltdp0.4％，水滑石0.2％，功能母粒各原料的重量百分比为：聚1-丁烯40％，60目云母54％，玻璃微珠5％，润滑剂ebs1％。
制备方法如下：
s1:将聚1-丁烯，玻璃微珠，润滑剂混合搅拌，然后加入云母粉进行熔融密炼，得到母粒预混料，然后将混合料挤出，切粒，干燥，得到功能母粒。
s2:称取以下原料：聚丙烯树脂bx3900(55kg)、自制功能母粒(20kg)，马来酸酐接枝聚丙烯(4kg)，抗氧剂1010(0.2kg)，辅助抗氧剂168(0.2kg)，高温抗氧化剂dltdp(0.4kg)，水滑石(0.2kg)，将上述原料加入混合机中搅拌混合4min，获得预混料；
s3：将所述预混料加入同向双螺杆挤出机中挤出造粒，控制挤出温度为200℃，同向双螺杆挤出机的主机频率为23hz，喂料频率为7hz，真空度为-0.08mpa，同时侧喂料添加20kg扁玻纤，喂料频率2hz，即得到该聚丙烯组合物。
实施例2
聚丙烯组合物的原料按质量百分比计，包括以下组分：聚丙烯树脂bx390050％，扁平短切玻璃纤维t435525％，功能母粒20％，马来酸酐接枝聚丙烯4％，抗氧剂10100.2％。辅助抗氧剂1680.2％，高温抗氧化剂dltdp0.4％，水滑石0.2％；功能母粒各原料的重量百分比为：聚1-丁烯40％，60目云母54％，玻璃微珠5％，润滑剂ebs1％
制备方法如下：
s1:将聚1-丁烯，玻璃微珠，润滑剂混合搅拌，然后加入云母粉进行熔融密炼，得到母粒预混料，然后将混合料挤出，切粒，干燥，得到功能母粒。
s2:称取以下原料：聚丙烯树脂bx3900(50kg)、自制功能母粒(20kg)，马来酸酐接枝聚丙烯(4kg)，抗氧剂1010(0.2kg)，辅助抗氧剂168(0.2kg)，高温抗氧化剂dltdp(0.4kg)％，水滑石(0.2kg)，将上述原料加入混合机中搅拌混合4min，获得预混料；
s3:将所述预混料加入同向双螺杆挤出机中挤出造粒，控制挤出温度为200℃，同向双螺杆挤出机的主机频率为23hz，喂料频率为7hz，真空度为-0.08mpa，同时侧喂料添加25kg扁玻纤，喂料频率2.2hz，即得到该聚丙烯组合物。
实施例3
聚丙烯组合物的原料按质量百分比计，包括以下组分：聚丙烯树脂bx390060％，扁平短切玻璃纤维t4355：20％，功能母粒：15％，马来酸酐接枝聚丙烯4％，抗氧剂10100.2％。辅助抗氧剂1680.2％，高温抗氧化剂dltdp0.4％，水滑石0.2％；功能母粒各原料的重量百分比为：聚1-丁烯40％，60目云母54％，玻璃微珠5％，润滑剂ebs1％
制备方法如下：
s1:将聚1-丁烯，玻璃微珠，润滑剂混合搅拌，然后加入云母粉进行熔融密炼，得到母粒预混料，然后将混合料挤出，切粒，干燥，得到功能母粒。
s2:称取以下原料：聚丙烯树脂bx3900(60kg)、自制功能母粒(15kg)，马来酸酐接枝聚丙烯(4kg)，抗氧剂1010(0.2kg)，辅助抗氧剂168(0.2kg)，高温抗氧化剂dltdp(0.4kg)％，水滑石(0.2kg)，将上述原料加入混合机中搅拌混合4min，获得预混料；
s3:将所述预混料加入同向双螺杆挤出机中挤出造粒，控制挤出温度为200℃，同向双螺杆挤出机的主机频率为23hz，喂料频率为7hz，真空度为-0.08mpa，同时侧喂料添加20kg扁玻纤，喂料频率2hz，即得到该聚丙烯组合物。
实施例4
聚丙烯组合物的原料按质量百分比计，包括以下组分：聚丙烯树脂z30s75％，扁平短切玻璃纤维t435520％，马来酸酐接枝聚丙烯4％，抗氧剂10100.2％。辅助抗氧剂1680.2％，高温抗氧化剂dltdp0.4％，水滑石0.2％；功能母粒各原料的重量百分比为：聚1-丁烯40％，60目云母54％，玻璃微珠5％，润滑剂ebs1％
制备方法如下：
s1:将聚1-丁烯，玻璃微珠，润滑剂混合搅拌，然后加入云母粉进行熔融密炼，得到母粒预混料，然后将混合料挤出，切粒，干燥，得到功能母粒。
s2:称取以下原料：聚丙烯树脂z30s(75kg)，马来酸酐接枝聚丙烯(4kg)，抗氧剂1010(0.2kg)，辅助抗氧剂168(0.2kg)，高温抗氧化剂dltdp(0.4kg)，水滑石(0.2kg)，将上述原料加入混合机中搅拌混合4min，获得预混料；
s3:将所述预混料加入同向双螺杆挤出机中挤出造粒，控制挤出温度为200℃，同向双螺杆挤出机的主机频率为23hz，喂料频率为7hz，真空度为-0.08mpa，同时侧喂料添加20kg扁玻纤，喂料频率2hz，即得到该聚丙烯组合物。
对比例1
聚丙烯组合物的原料按质量百分比计，包括以下组分：聚丙烯树脂z30s75％，扁平短切玻璃纤维t435520％，马来酸酐接枝聚丙烯4％，抗氧剂10100.2％。辅助抗氧剂1680.2％，高温抗氧化剂dltdp0.4％，水滑石0.2％。
制备方法如下：
s1:称取以下原料：聚丙烯树脂z30s(75kg)，马来酸酐接枝聚丙烯(4kg)，抗氧剂1010(0.2kg)，辅助抗氧剂168(0.2kg)，高温抗氧化剂dltdp(0.4kg)，水滑石(0.2kg)，将上述原料加入混合机中搅拌混合4min，获得预混料；
s2:将所述预混料加入同向双螺杆挤出机中挤出造粒，控制挤出温度为200℃，同向双螺杆挤出机的主机频率为23hz，喂料频率为7hz，真空度为-0.08mpa，同时侧喂料添加20kg扁玻纤，喂料频率2hz，即得到该聚丙烯组合物。
性能测试：
将实施例1-4和对比例1获得的聚丙烯组合物材料通过注塑观察表面及翘曲情况，同时注塑标准样条测试材料力学性能，线膨胀系数及热老化性能。其中热老化测试按gb/t7141进行(150℃，1000h)，线膨胀系数按iso11359进行，弯曲强度按gb/t9341行,拉伸强度按gb/t1040行，缺口冲击按gb/t1843进行，具体性能测试结果如表1所示。
表1聚丙烯组合物注塑材料性能测试结果
根据上述实施例和对比例获得的聚丙烯组合物注塑产品的性能结果可知，本发明采用聚1-丁烯与云母、玻璃微珠及其他助剂相互配合获得功能母粒，并将其应用至聚丙烯材料中，使得其注塑材料具有优异的表面光洁度，低翘曲，低线膨胀系数，长期抗热老化性能优异。同时母粒化生产，工艺简单，低成本，适合批量化生产取代部分工程塑料。
以上所述实施例，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
1.一种聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯组合物按重量百分比计，包括：
聚丙烯树脂50-70％，玻璃纤维10-30％，功能母粒15-30％，相容剂1-5％，热稳定剂0.2-1％，吸酸剂0.1-0.3％；
所述功能母粒各原料的重量百分比为：聚1-丁烯30-40％，云母40-60％，玻璃微珠0-10％，润滑剂0.5-1％。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯为共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的一种或两种，所述玻璃纤维为扁平短切玻璃纤维。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，马来酸酐接枝poe中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述热稳定剂为受阻酚类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂和硫酯类热稳定剂中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述吸酸剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、水滑石中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述功能母粒中聚1-丁烯的熔体流动速率为0.01-30g/10min，所述云母粒径为20-80目，所述玻璃微珠粒径为800-2000目，所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡的一种或几种。
7.一种聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
s1:将聚1-丁烯，云母、玻璃微珠和润滑剂混合，经单螺杆混炼机挤出造粒获得功能母粒；
s2:称取丙烯酸、功能母粒、相容剂、热稳定剂和吸酸剂，加入混合机搅拌混合2-8min，获得预混料；
s3:将所述预混料加入双向螺杆挤出机，侧喂料添加玻璃纤维，挤出造粒，获得丙烯酸组合物。
8.根据权利要求7所述的聚丙烯组合物制备方法，其特征在于，所述s1步骤中挤出造粒过程的温度为150-200℃。
9.根据权利要求7所述的聚丙烯组合物制备方法，其特征在于，所述s3步骤中挤出造粒过程中温度为180-230℃。
10.根据权利要求7所述的聚丙烯组合物制备方法，其特征在于，s3步骤中所述向双螺杆挤出机的主机频率为22-26hz，侧喂料频率为5-10hz，真空度小于-0.06mpa。
技术总结