[发明专利]一种聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚丙烯组合物及其制备方法。所述聚丙烯组合物，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯树脂70‑99.8份、增韧剂0‑30份和耐划伤剂2‑10份，所述耐划伤剂为石墨烯PP母粒。本发明通过在聚丙烯材料中添加石墨烯PP母粒，使得石墨烯均匀分散在聚丙烯树脂中，由于石墨烯为二维片层结构，层间易滑动，进而使得塑料表面摩擦系数低，在材料表面划伤时易滑动，对材料表面破坏程度降低，进而显著提高聚丙烯材料的耐划伤性能。本发明制备的聚丙烯组合物具有制备简单、耐划伤和低气味的特性，可用于制备汽车塑料内饰件。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是一种聚丙烯组合物及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)具有密度低、易加工、力学性能优异等优点，已广泛应用在汽车工业、家电及机械领域。在汽车工业上，聚丙烯主要应用在汽车内外饰件上，内饰件如仪表板、门板和立柱等；外饰件如保险杠、挡泥板、导流板等。对于内饰件，驾乘人员常常会摸到汽车的仪表盘、副仪表盘、内门板等内饰件。人们的手指甲可能会刮到内饰件留下痕迹，从而影响了零件的美观。因此需提高内饰件的耐划伤性能，使其不易被划伤。

为了提高聚丙烯材料的划伤性能，人们进行了很多研究。通过添加耐划伤剂，如酰胺和硅酮母粒等提高内饰材料的划伤性能。然而酰胺易析出发粘，且气味大；添加硅酮母粒会降低材料的冲击性能，并且会产生零件表面发花的不良外观。因此需要探究新的提高划伤性能的方法。石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。CN201811293520.0在聚丙烯材料中添加纳米二氧化硅、硅烷偶联剂、PP蜡和石墨烯，制得的聚丙烯材料具有良好的力学性能和表面耐划伤性，但该方法复杂，不利于工业化生产，且划伤性能主要是纳米二氧化硅起作用，石墨烯仅仅提高力学性能。因此，本领域尚需开发一种制备方法简单、耐划伤的聚丙烯材料，用于汽车塑料内饰件。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种聚丙烯组合物，该聚丙烯组合物具有良好的耐划伤性能，适合用于汽车塑料内饰件。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种聚丙烯组合物，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯树脂70-99.8份、增韧剂0-30份和耐划伤剂2-10份，所述耐划伤剂为石墨烯PP母粒。

本发明通过在聚丙烯材料中添加石墨烯PP母粒，使得石墨烯均匀分散在聚丙烯树脂中，由于石墨烯为二维片层结构，层间易滑动，进而使得塑料表面摩擦系数低，在材料表面划伤时易滑动，对材料表面破坏程度降低，进而显著提高聚丙烯材料的耐划伤性能。当石墨烯PP母粒添加量较低时，聚丙烯材料表面摩擦系数较大，耐划伤性能较差；当石墨烯PP母粒添加量较高时，石墨烯易团聚，导致材料耐划伤性下降，且力学性能也明显降低。试验发现，当石墨烯PP母粒的添加量为3-7份时，制备得到的聚丙烯组合物具有良好的耐划伤性能和力学性能，且气味较低。

当石墨烯PP母粒中石墨烯含量较低时，石墨烯分散较差，导致耐划伤性能较差；当石墨烯PP母粒中石墨烯含量较高时，石墨烯易团聚，导致划伤性能较差。为进一步提升聚丙烯材料的耐划伤性能，所述石墨烯PP母粒中石墨烯的重量百分比为8-12％，优选为10％。

为进一步提高材料韧性，本发明还可以添加适量的增韧剂，增韧剂的加入导致材料的气味等级、拉伸强度均有所降低，耐划伤性能有所提高。

为进一步提升聚丙烯材料的耐划伤性能，所述耐划伤剂的重量份优选为3-8份，更优选为5份。

进一步地，所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂和共聚聚丙烯树脂中的至少一种。

进一步地，所述增韧剂为乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和苯乙烯类共聚物弹性体中的至少一种。