[发明专利]一种高强度耐刮擦聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度耐刮擦聚丙烯材料及其制备方法，其由以下重量百分比的原料组成：聚丙烯57.5‑92.7%、填料0‑20%、硼烷改性尼龙6材料 5‑15%、相容剂2‑5%、抗氧剂0.1‑1%、加工助剂0.1‑1%、纳米二氧化硅 0.1‑0.5%。本发明中使用自制的硼烷改性尼龙6材料作为耐刮擦剂，基体尼龙6本身具有良好的润滑性能和耐刮擦效果；且在后期双螺杆挤出造粒的过程中，可吸附纳米二氧化硅，使二氧化硅微球在其表面紧密吸附排列，由于硅的特殊结构，从而起到润滑、抗划伤的效果。使制备的聚丙烯材料具有优异的表面刮擦特性和力学性能。

技术领域：

本发明属于聚丙烯改性技术领域，具体涉及一种高强度耐刮擦聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术：

聚丙烯具有来源丰富、价格低廉的优点，而且与其他通用塑料相比，具有力学性能好、密度低、刚性好、强度高以及电绝缘性能好等特点，目前在家电、汽车领域应用广泛。但由于聚丙烯本身为碳氢长链高分子，在主链及支链均不含有其他杂原子，因此在聚丙烯中也不能产生较强的分子间力，本质上属于柔性链段，其表面硬度低，在受到外力时容易在产品表面留下明显的刮痕。随着聚丙烯在汽车内饰领域的应用及整车厂对产品表面的要求越来越高，越来越多用于内饰的聚丙烯材料都开始要求产品具有良好的耐刮擦性能。为了提高聚丙烯材料的耐刮擦性能，一般通过添加碳酸钙、硫酸钡、玻璃微珠等，但是聚丙烯具有良好的抗刮擦性的同时，容易降低材料的强度，尤其是抗冲击强度下降明显，导致材料性能无法满足用户的使用要求。本发明所设计的聚丙烯复合物在保持材料高强度的前提下，提高聚丙烯的耐刮擦性，使材料的强度和表面耐刮擦效果都能满足客户的要求。

发明内容：

本发明的目的是提供一种高强度耐刮擦聚丙烯材料及其制备方法，在保持材料高强度的前提下，提高聚丙烯的耐刮擦性，使材料的强度和表面耐刮擦效果都能满足客户的要求。

一种高强度耐刮擦聚丙烯材料，其特征在于：由以下重量百分比的原料组成：

聚丙烯 57.5-92.7％

填料 0-20％

硼烷改性尼龙6材料 5-15％

相容剂 2-5％

抗氧剂 0.1-1％

加工助剂 0.1-1％

纳米二氧化硅 0.1-0.5％

所述硼烷改性尼龙6材料是指尼龙6经无水四氢呋喃搅拌混合后与硼烷-四氢呋喃反应所得。

进一步方案，所述的聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或其两者混合物。

所述的填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、云母、玻璃微珠、硅灰石、硫酸镁中的至少一种。

所述的相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，其接枝率1-2％。

所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的混合物，或是受阻酚类抗氧剂和硫醚类抗氧剂的混合物。

所述的加工助剂为聚乙烯蜡、PETs、硬脂酸钙中的至少一种。

所述的纳米二氧化硅为白色粉末状粒子，其粒径为1-100微米。

本发明的另一个发明目的是提供上述一种高强度耐刮擦聚丙烯材料的制备方法，其步骤如下：

(1)制备硼烷改性尼龙6材料：在氮气的保护下，向装有100g尼龙6的样品瓶中加入20-40mL的无水四氢呋喃搅拌混合；然后降温至0℃的再注入4-10mL的硼烷-四氢呋喃；慢慢升温至室温情况下放置1-2小时，然后再升温至50-60℃，搅拌反应8-12小时即得：