[发明专利]一种聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子复合材料改性技术领域和加工技术领域，特别涉及一种用于汽车装饰件的聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，我国的汽车产量稳步增长，汽车消费规模日趋庞大。汽车及相关行业的发展对社会能源供给、环境保护等方面的影响日益明显，因此要承受的节能减排的压力也日趋增大。汽车结构的轻量化和轻量化材料的使用等汽车轻量化技术，可以有目的地减轻汽车自身的重量，又能保证汽车行驶的安全性、耐撞性、抗震性及舒适性，同时满足汽车本身的经济性要求。以塑料代替金属，不仅能减轻车重，降低燃油消耗和碳氢化合物排放，还可提高动力性，适应恶劣环境，增加安全性；而且由于塑料可回收，从而节省了制造过程中的资源消耗，最终使汽车在安全和成本两方面获得更多的突破。各种高分子复合材料正被广泛地应用到汽车零部件上，尤其是以保险杠、仪表板和门内板为代表的装饰件，更多地使用PC/ABS合金、聚丙烯（PP）、聚氨酯弹性体等材料，其中改性聚丙烯以优良的性能价格比，简单快捷的成型工艺和多样美观的外观款式等诸多优势，正逐渐地取代其他材料，日益居于主导地位。

聚丙烯(PP)材料具有密度小、刚性好、强度高、耐翘曲以及良好的耐化学药品性等优点，但其也存在耐冲击性差(常温下缺口冲击强度仅为4～6 kJ／m²)、易老化、易发生热变形、成型收缩率大、不耐刮擦等缺点，使其在汽车饰件应用领域受到限制。中国专利CN101338052B公开了一种汽车保险杠用聚丙烯材料及其制备方法，将无机填料、润滑剂、抗氧化剂、偶联剂、体积稳定剂和光稳定剂加入到混料机中，混合搅拌，再将其加入聚丙烯和热塑性弹性体搅拌混合，将其加入到挤出机中挤出成型制得，此专利得到的制品具有耐冲击强度高、力学性能优良、制备工艺简单易行、成本低廉、适合工业化生产的优点，可用于制备汽车保险杠；中国专利CN1834145A公开了一种汽车保险杠用聚丙烯复合材料及其制备方法，采用聚丙烯、热稳定剂、光稳定剂、活化增韧母粒、加工助剂、填充母粒熔融混合制得，此专利产品具有很高的表面活性、极低的热膨胀率以及较高的热变形温度，其线性热膨胀系数为10^-6～10^-7mm/mm.℃，热变形温度55℃，其他技术指标达到或超过目前汽车材料标准。但上述两专利中改性后的聚丙烯材料的耐刮擦性能并未得到改善。

刮擦是材料表面的一种破坏方式，材料在压入力和滑动力或横(侧)向力的作用下发生屈服，产生延性/脆性破坏从而造成刮痕，刮痕导致的不平表面产生不均匀的光散射和“刮痕发白”。由于聚丙烯材料的表面耐刮擦性能不佳，很大程度上降低了其制品的美观程度，而且在制品表面产生的刮痕也会导致应力集中，进而影响制品机械性能，限制了其使用，因此，提高聚丙烯材料的表面耐刮擦性能是一个重要的研究课题。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的第一目的是提供一种具有耐冲击韧性好、强度高、耐刮擦、极低的热膨胀率以及较高的热变形温度的聚丙烯复合材料。

本发明的另一目的是提供上述聚丙烯复合材料的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种聚丙烯复合材料，由包含以下重量份的组分制成：

共聚聚丙烯          85~100份，

活化增韧材料        5~25份，

增强填料            20~50份，

复合型抗热氧化剂    0.4~1.5份，

偶联剂              0.3~0.5份，

抗冲击改性助剂      4~12份，

光稳定剂            0.1~0.3份，

体积稳定剂          2~6份，

加工助剂            3~6份，

耐刮擦滑爽剂        2~8份。

较佳地，所述的共聚聚丙烯是乙烯重量百分含量为2.5~5%的丙烯与乙烯的嵌段共聚物。

较佳地，所述的活化增韧材料由包含以下重量份的组分反应挤出制成：活化单体3~6份、聚烯烃弹性体60~100份、聚丙烯25~45份。

较佳地，所述的活化单体选自间苯基二马来酰亚胺、对苯二甲酸二烯丙酯、马来酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯中的一种或几种；

所述的聚烯烃弹性体选自苯乙烯与丁二烯的共聚物、乙烯与丙烯腈共聚物、乙烯-辛烯共聚物或三元乙丙橡胶中的一种或几种；

所述的聚丙烯分子量在10~12万。