[发明专利]一种高极性聚丙烯复合材料及其制备方法和在汽车外饰料中的应用

说明书

本发明公开了一种高极性聚丙烯复合材料，原料组成包括以下重量百分数的组分：聚丙烯50％～88％；增韧剂5～15％；矿物填料0～30％；改性聚氯乙烯5～10％；超支化聚酰胺酯1～5％；助剂0.1％～5％。本发明中，通过添加改性聚氯乙烯和超支化聚酰胺酯，显著改善了聚丙烯复合材料的极性，而且保持优良的力学性能，可作为汽车外饰专用料使用。该高极性聚丙烯复合材料的制备方法，采用现有的双螺杆挤出机即可实现，制备简单，易于实施和操作，易于工业化生产，具备广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及聚丙烯复合材料领域，具体涉及一种高极性聚丙烯复合材料及其制备方法和在汽车外饰料中的应用。

背景技术

聚丙烯因其具有密度小、强度高、硬度大、耐磨、耐弯曲疲劳、耐热温度高、耐湿和耐化学性优良、容易加工成型、价格低廉等优点一直是汽车工业和塑料工业关注的焦点。汽车外饰料用改性聚丙烯材料，不仅需要良好的冲击性能，加工性能，而且还需要良好的油漆附着性能。然而聚丙烯是一种非极性材料，其表面张力低，用未改性的聚丙烯材料直接注塑成的保险杠其漆牢固度不足，喷漆后的制件很难通过国内外组机厂的耐刮擦、耐湿、耐水等实验。因此，为了增加保险杠的漆牢固度，就需要对聚丙烯进行极性改性，提高制件表面极性，增强涂层附着力。

常用的提高PP极性的方法有表面接枝法、表面交联法、表面涂覆改性法、添加极性物质共混法等。以上的改性方法均可以有效地提高聚丙烯料的极性，但除直接添加极性物质共混法外，其他改性方法均存在着加工工艺复杂或者改性成本过高的问题。

对于直接添加极性物质共混改性法，申请公布号为CN 101717548 A(申请号为200910193704.4)的中国发明专利申请公布了一种高极性聚丙烯材料，并将其作为汽车内外饰件，采用如下重量百分数的组分：聚丙烯50％～70％、增韧剂14％～20％、极性添加剂5％～15％、矿物填料0％～30％、抗老化剂0.2％～3％、着色剂0～0.5％。该技术方案是将高分子极性物质如热塑性聚氨酯树脂(TPU)、马来酸酐接枝聚丙烯、环氧树脂、乙烯丙烯酸酯(EEA)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚醚胺、聚丁烯多元醇中一种或者几种以5％～15％的比例大量加入聚丙烯原料中，从而制得高极性聚丙烯材料，并将其应用于汽车内外饰中。

又如申请公布号CN 101768394 A(申请号为200810189838.4)中国发明专利申请公布了一种极性改性高分子材料及其制备方法，原料的重量份组成为：聚丙烯(PP)50～100份、LLDPE线性低密度聚乙烯10～100份、马来酸酐接枝聚丙烯5～20份、经硅烷偶联剂处理的无机材料10～40份、增韧剂2～10份、1010抗氧剂0.5份。该技术方案类似地将高分子极性助剂大量加入聚丙烯材料中，从而制得了高极性聚丙烯材料。

然而，以上两种共混改性的做法存在两个弊端：①大量加入高分子极性物质会对聚丙烯体系的力学性能造成较大的破坏，尤其是对使用聚丙烯回料的聚丙烯体系；②高分子极性助剂一般价格昂贵，如此大量加入成本过高。

发明内容

本发明提供了一种高极性聚丙烯复合材料，该复合材料同时具备高极性和优异的力学性能，且成本低廉，可作为汽车外饰专用料使用。

具体技术方案如下：

一种高极性聚丙烯复合材料，原料组成包括以下重量百分数的组分：

本发明中，通过引入改性聚氯乙烯来大大提高了改性聚丙烯体系的极性，同时再通过引入超支化聚酰胺酯作为相容剂。并意外发现，超支化聚酰胺酯与改性聚氯乙烯产生了协同，在改善复合材料力学性能的同时，进一步改善了复合体系的极性。

作为优选，所述的聚丙烯为高流动性、高抗冲共聚聚丙烯。其熔融指数为15～30g/10min(230℃，2.16kg)，进一步优选，熔融指数范围为25～30g/10min。选用上述的聚丙烯作为基料，能够使其具有优良的力学性能。