[发明专利]一种可实现轻量化的耐划擦、抗压痕聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可实现轻量化的耐划擦、抗压痕聚丙烯复合材料及其制备方法，这种聚丙烯复合材料由以下重量百分比的原料组成：聚丙烯30～92，增韧剂5～15，无机填料0～25，空心玻璃微珠1～15，硫酸钡晶须1～10，偶联剂0～2，抗氧剂0.1～1，其他助剂0～2。本发明通过加入玻璃微珠与硫酸钡晶须，通过两种不同尺度不同形态体系的复配，在显著提高聚丙烯复合材料耐划擦和抗压痕性能的同时，实现了复合材料体系轻量化的特点，所得聚丙烯复合材料在保证材料力学性能的同时获得优异的耐划擦和抗压痕性能，且能够降低制品的重量，从而能够更好的满足汽车行业对于汽车内外饰耐划擦、抗压痕性能要求及轻量化要求。

技术领域

本发明涉及一种可实现轻量化的耐划擦、抗压痕聚丙烯复合材料及其制备方法，是一种工艺简单、成本低、综合性能好的聚丙烯复合材料，主要应用于汽车内外饰等，属于聚合物改性和加工技术领域。

背景技术

随着汽车工业的快速发展，安全性、舒适性、集成化、轻量化成为广大消费者日益关注的焦点。聚丙烯因具有较好的加工性能和优异的力学、物理、化学性能，同时质轻价廉，广泛应用于汽车内外饰件中，如仪表板、门板、立柱、座椅护板、保险杠等，是目前增长速度最快的通用型热塑性塑料。

当前，随着人们消费水平的提升，人们对于汽车的消费观念也在发生改变，对汽车内饰件的美观性、环保性、车内空气质量等方面也提出了更高的要求。目前，汽车内外饰件大部分仍是采用无机填料填充改性聚丙烯，在生产、运输、装配及使用过程中，会不可避免的发生磕碰、摩擦或挤压，产生划痕和压痕，从而影响制品的美观。

关于提高聚丙烯复合材料的耐划擦性能，目前主要还是通过添加耐划擦助剂进行改善。专利CN101173074A公开了一种具有耐划伤性能的聚丙烯组合物及其制备方法，该聚丙烯组合物通过添加小分子酰胺类耐划擦助剂来提高材料表面的摩擦系数，从而改善材料的耐划擦性能，但酰胺类助剂在暴晒过程中容易迁移到材料表面，导致制品表面发粘，影响使用效果。中国专利200810023328.X公开了一种耐刮擦型汽车内饰件专用料及其制备方法，采用酰胺类与硅酮类耐刮擦助剂复配来提高聚丙烯复合材料的耐划擦性能。美国专利US5585420和US5731376通过加入高分子硅氧烷的方法来提高材料的耐划擦性能。这些专利涉及的聚丙烯复合材料虽然在一定程度上能改善制品表面的耐划擦性能，但对于制品表面的抗压痕性能并未涉及。

发明内容

本发明的目的是提供一种可实现轻量化的耐划擦、抗压痕聚丙烯复合材料及其制备方法，以解决现有技术的上述问题。

为了改善聚丙烯复合材料的耐划擦性和抗压痕性，同时实现材料的轻量化目的，本发明的技术方案是在聚丙烯复合材料的基础配方中加入一部分的空心玻璃微珠和硫酸钡晶须，在挤出共混过程中，两种不同尺度不同形态的体系在聚合物基体中复配，达到协同作用，提高了聚丙烯复合材料的耐划擦性和抗压痕性，实现了减重效果，同时避免了传统刮擦助剂的添加导致的产品表面发粘问题。

一种可实现轻量化的耐划擦、抗压痕聚丙烯复合材料，按以下重量百分比的原料配制成：

本发明所适用的聚丙烯复合材料体系中，

所述的聚丙烯在230℃、2.16kg负荷条件下，熔体流动速率为5～60g/10min。

所述聚丙烯为均聚丙烯或嵌段共聚丙烯；所述均聚丙烯的结晶度在70％以上，等规度大于99％；所述的嵌段共聚聚丙烯的共聚单体为乙烯，乙烯单体重复单元摩尔含量为4～10％。

所述的增韧剂为乙烯-辛烯线形共聚物或乙烯-丁烯线形共聚物或者两者的组合，密度为0.88～0.90g/cm³，熔体流动速率为0.5～10g/10min。

所述的无机填料为滑石粉、碳酸钙、云母、硅灰石和蒙脱土中的一种或两种及以上的组合物。