[发明专利]一种超韧耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超韧耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法。该超韧耐刮擦聚丙烯复合材料由聚丙烯、阻燃剂、增韧‑耐刮擦复合助剂、阻燃协效剂、抗氧剂和抗铜老化剂；所述增韧‑耐刮擦复合助剂由以下原料组成：乙烯‑辛烯共聚物(POE)、相容剂、偶联剂、纳米滑石粉和表面具有微孔的碳酸镁晶须组成。本发明超韧耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法，克服了使用玻璃纤维改性浮纤和模具伤害问题，以及添加无机矿物易出现分散不均的技术问题，纳米滑石粉可以在微孔碳酸镁晶须中均匀分散，经偶联剂浸润，在相容剂的作用下可以很好的与POE和PP树脂结合，该超韧耐刮擦聚丙烯复合材料具有高缺口冲击强度、高抗热性、高阻燃、高耐刮擦性能等的效果。

技术领域

本发明涉及化工材料技术领域，特别涉及一种超韧耐刮擦聚丙烯复合材料及制备方法。

背景技术

聚丙烯通过添加增韧剂来提高材料韧性，如添加POE(乙烯和辛烯的共聚物)，但提高韧性的同时会降低材料的热变形温度，同时材料在接触时容易出现划痕。热变形温度的降低，使得材料应用在有发热情况的产品上时存在安全风险。材料表面宏观上的变软、易刮擦出现划痕，会降低用户的使用体验，影响产品的市场竞争力。

针对此问题，常用玻璃纤维或无机矿物对材料进行填充改性，以提高材料的热变形温度和耐刮擦性能。其中玻璃纤维增强材料注塑后产品外观容易出现浮纤问题，且使用玻璃纤维增强材料，对于注塑模具的损伤较大，模具需使用高硬度钢材，且生产过程中需要经常性的抛光模具。风险有两方面，第一，使用高硬度钢材模具，在注塑急冷急热情况下长时间生产，容易造成模具型腔开裂；第二，经常性的抛光模具，会导致模具变形，影响产品的加工精度。若使用无机矿物填充改性，虽可解决以上问题，但无机矿物即使在偶联剂存在的情况下也比较难与树脂基材均匀结合，对材料的共混改性极易出现团聚、分散不均匀，导致注塑产品性能的稳定性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有高缺口冲击强度、高热变形温度、高耐刮擦性能超韧耐刮擦聚丙烯复合材料及制备方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种超韧耐刮擦聚丙烯复合材料，由以下原料组成：聚丙烯、阻燃剂、增韧-耐刮擦复合助剂、阻燃协效剂、抗氧剂和抗铜老化剂；所述增韧-耐刮擦复合助剂由以下原料组成：乙烯-辛烯共聚物(POE)、相容剂、偶联剂、纳米滑石粉和表面具有微孔的碳酸镁晶须。本申请的超韧耐刮擦聚丙烯复合材料，其有益效果为，纳米滑石粉可以在微孔碳酸镁晶须中均匀分散，经偶联剂浸润，在相容剂的作用下可以很好的与POE和PP树脂结合，使得本发明材料方案具有高缺口冲击强度、高抗热性、高阻燃、高耐刮擦性能等，克服了使用玻璃纤维改性浮纤和模具伤害问题，以及添加无机矿物易出现分散不均的技术问题。

在一些实施方式中，所述的纳米滑石粉的粒径为25-50nm，所述的碳酸镁晶须的直径为10～15μm，长径比为30～50，所述的碳酸镁晶须的表面微孔孔径为150-300nm。其有益效果是，碳酸镁晶须的微孔可作为搭载纳米滑石粉的载体。

本申请中涉及的长径比是指长度与直径的比值。

在一些实施方式中，所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷(YDH-151)和Y-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)的一种或两种的混合物，二者同时使用时质量比为1-3:1，优选为2:1。其有益效果是，偶联剂对搭载纳米滑石粉的碳酸镁晶须进行浸润，可以提高其与POE增韧剂之间的结合力。

在一些实施方式中，所述的相容剂为马来酸酐。其有益效果是，其可以与偶联剂浸润后的碳酸镁晶须的亲水基发生反应，提高与POE之间的结合能力，同时也可以提高POE和PP基材树脂的结合能力，分散均匀，注塑产品的性能稳定性好。