[发明专利]一种高流动性高强高韧聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高流动高强高韧聚丙烯复合材料，由以下重量百分比计的原料组成：聚丙烯69‑97wt％；无机纳米填料1‑20wt％；超支化高分子1‑30wt％；抗氧剂0.1‑1wt％。相比于传统线性增韧剂，超支化高分子呈空间球形结构，具有更小的流体力学半径，表现出显著的润滑性低熔体粘度特性，在提升材料冲击强度的同时可大大改善PP等聚烯烃材料的熔体流动性，对无机纳米粒子具有更好的分散性能，从而进一步改善达到无机纳米粒子对材料的增强效果，所以此产品尤其在无机纳米增强体系性能表现优异。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种基于聚丙烯的改性材料。该材料至少由以下三种组分组成：高分子基体、无机纳米粒子、超支化高分子，也可含有及其它组分。该改性材料的特点在于同时具有较高的强度和韧性，同时还具有高流动性。

背景技术

在所有塑料中，聚丙烯的成本最低，密度最小，成型加工也最容易，故聚丙烯是汽车用量最多的高分子材料。在聚丙烯材料为汽车工业提供大量优质价廉材料的同时，汽车轻量化的发展也对零部件用聚丙烯原料性能也提出更高的要求。在不降低制件标准的前提下实现减薄，达到汽车轻量化的目的。但汽车零部件的薄壁化设计并不是简单地提升材料的刚性来实现制件厚度、重量的降低，而应该是在保证薄壁零部件具备良好的抗冲击性能、尺寸稳定性的前提下，尽可能改善材料的刚性及加工流动性，使得制件的成型周期缩短且具备良好的形状支撑效果，以符合汽车的轻量化设计要求，这就对聚丙烯材料提出了极高的要求。

人们已开展大量工作对PP进行增韧改性研究。通常采用各种橡胶或热塑性弹性体与PP共混，形成抗冲击强度和低温韧性优良的共混物，如聚丙烯/热塑性弹性体(PP/POE)等均已获得广泛应用，但PP的力学强度和刚性有较大的降低和损失。目前广泛采用各种无机填料(碳酸钙、滑石粉、云母和硅灰石等)进行填充、补强，从而提高材料的尺寸稳定性、耐热性、刚性，同时降低材料成本。在PP体系中同时加入普通的热塑性弹性体和无机填料，虽然能同时提高强度和韧性，但是二者同时提高的幅度不大，且流动性大大降低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种高流动性高强高韧聚丙烯复合材料及其制备方法，其特点是选用无机纳米粒子和超支化高分子协同增强增韧聚丙烯，同时流动性得到提高。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高流动高强高韧聚丙烯复合材料，由以下重量百分比计的原料组成：

聚丙烯69-97wt％；

无机纳米填料1-20wt％；

超支化高分子1-30wt％；

抗氧剂0.1-1wt％。

优选的，

一种高流动高强高韧聚丙烯复合材料，由以下重量百分比计的原料组成：

聚丙烯84.6.％、无机纳米填料5％、超支化高分子10％，抗氧剂168 0.4％。

上述聚丙烯复合材料体系中，

所述无机纳米填料为针状的硅灰石、片状的滑石粉、云母粉或蒙脱土；或者为碳纳米管、氧化石墨烯等。

进一步的，所述的无机纳米填料的粒径在10～500nm之间。

所述超支化高分子为树枝状分散性增韧剂。

所述聚丙烯在230℃，2.16kg的测试条件下，熔融指数为30-120g/10min的共聚聚丙烯。