[发明专利]一种聚丙烯材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚丙烯材料及其制备方法和应用，属于发泡材料技术领域。聚丙烯材料以重量份数计，包括如下组分：聚丙烯80～95份；聚烯烃热塑性弹性体5～18份；改性剂0.1～3份；泡孔稳定剂0.05～2份；润滑剂0.05～3份；抗氧剂0.2～2份。本发明的聚丙烯材料，聚丙烯基体可以提供足够的熔体强度，保证较高的初始性能，各组分协同作用，可有效提升界面结合力，提升发泡表面质量，减少凹坑和水花等表面缺陷，同时保证发泡的均匀性和材料的冲击性能和弯曲模量保持率。

技术领域

本发明涉及发泡材料技术领域，更具体地，涉及一种聚丙烯材料及其制备方法和应用。

背景技术

汽车燃油消耗量和尾气排放量与汽车的重量成正比，汽车轻量化技术是降低汽车重量最有效的方法之一。聚丙烯(PP)是汽车行业应用范围最广、用量最大的热塑性材料，PP轻量化是降低整车重量的关键途径。目前，PP轻量化技术主要包括纤维增强、低密度、薄壁化和微发泡PP。其中，微发泡PP日益受到各大主机厂汽车的重视，成为汽车轻量化解决方案中的热点。

微发泡PP是在材料里添加物理或化学发泡剂，在高温、高压作用下形成聚丙烯/超临界流体单相体系，经注塑压力突降后经过泡孔成核、生长、稳定过程后形成的一种具有微米尺寸孔径的多孔材料。因此，微发泡PP一般包含两相或多相，其中固态PP作为连续相，气孔作为分散相。与未发泡PP材料相比，微发泡PP具有密度低、高比强度、优异阻隔性和尺寸稳定性等优点。然而，PP是一种结晶性聚合物，其晶区对气体扩散的阻碍强于非晶区，导致微发泡PP泡孔结构均一性较差。另外，传统的线性PP熔体强度较低，导致泡孔成核能力较弱。同时，线性PP受限于自身的低熔体强度，对发泡过程中产生的扩张力限制不足，导致泡孔塌陷或合并，使PP材料的发泡倍率受限、表面缺陷严重。另外，由于发泡后PP材料的泡孔尺寸较大、泡孔结构不均，导致材料的性能保持率较低，发泡PP材料的应用大幅受限。

CN107987449A一种用于汽车保险杠的微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法，所述原料组合物包括：第一共聚聚丙烯粉料85.5～93.5重量份；第二共聚聚丙烯粒料40～65重量份；丙烯酸烷基酯5～10重量份；引发剂0.5～1.5重量份；助交联剂1～3重量份；发泡剂1.5～4重量份；滑石粉10～20重量份；弹性体10～20重量份；抗氧剂0.2～0.4重量份；润滑剂0.5～1重量份；可选择的助剂0～2重量份。该技术主要是通过丙烯酸烷基酯对共聚聚丙烯进行改性，来提升材料的力学性能和表面光滑性，有助于降低平均泡孔直径和提升发泡材料的力学性能，但对于发泡过程中产生的扩张力限制不足，导致泡孔塌陷或合并等引起的外观质量不佳，产生凹坑和水花等问题并未解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有聚丙烯发泡材料熔体强度低，对发泡过程中产生的扩张力限制不足，导致泡孔塌陷或合并，使PP材料的发泡倍率受限，表面缺陷严重，且发泡后PP材料的泡孔结构不均，泡孔分布宽，材料的性能保持率较低的缺陷和不足，提供一种聚丙烯材料，通过各组分的改性作用，协同改善了聚丙烯发泡材料的发泡倍率，改善了表面质量，且提高了泡孔结构均匀性，提高了弯曲模量的保持率。

本发明的另一目的在于提供一种聚丙烯材料的制备方法。

本发明的又一目的在于提供一种聚丙烯材料在制备发泡塑料制件中的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种聚丙烯材料，以重量份数计，包括如下组分：

聚丙烯80～95份；聚烯烃热塑性弹性体5～18份；改性剂0.1～3份；泡孔稳定剂0.05～2份；润滑剂0.05～3份；抗氧剂0.2～2份，

所述聚烯烃热塑性弹性体为乙烯-丁烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物中的一种或几种，

所述改性剂为酞酸酯类偶联剂、氨基硅烷类偶联剂、铝钛复合偶联剂、环氧硅烷偶联剂和PP接枝马来酸酐改性剂中一种或几种。

其中，需要说明的是：