[发明专利]一种汽车轻量化聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

一种汽车轻量化聚丙烯复合材料，涉及高分子材料技术领域，按质量份数由以下材料组成：聚丙烯：80份；增韧剂：10份；玄武岩纤维：0‑10份；空心玻璃微珠(密度为0.45‑0.60g/cm³)：0‑7份；偶联剂：0.5份；抗氧剂：0.6份；分散剂：0.5份；其中，所述聚丙烯由均聚聚丙烯和共聚聚丙烯组成，所述均聚聚丙烯和所述共聚聚丙烯的配比为3:1。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种汽车轻量化聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(简称PP)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，如门板、仪表板、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。随着汽车工业的快速发展，轻量、舒适、绿色、环保成为汽车工业发展的主要方向。汽车轻量化技术能够减轻车身重量、降低油耗，是实现节能减排的重要措施之一。随着汽车轻量化的要求，聚丙烯因具有力学性能好、密度小、耐化学腐蚀性好等优点，已成为汽车上用途最广且用量最大的塑料材料，约占汽车塑料总用量的50％。目前，对聚丙烯改性的主要方法是通过添加滑石粉以实现所需的刚性性能，这导致聚丙烯复合物的最终密度都比较高，约为1.0-1.2g/cm³，较高的聚丙烯复合物密度无法满足汽车外饰件的制造需求，不符合汽车部件的轻量化发展趋势。

为进一步降低重量，塑料件轻量化设计是国内外各主机厂车型的新研究运用点；同时在轻量化进程中，还需要满足汽车个性化设计的要求，在此基础上，需要一款优异的综合性能复合改性聚丙烯材料，同时满足以上两点要求。

发明内容

为了解决上述现有技术的问题，本发明提供一种汽车轻量化聚丙烯复合材料。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车轻量化聚丙烯复合材料，按质量份数由以下材料组成：

聚丙烯：80份；

增韧剂：10份；

玄武岩纤维：0-10份；

空心玻璃微珠(密度为0.45-0.60g/cm³)：0-7份；

偶联剂：0.5份；

抗氧剂：0.6份；

分散剂：0.5份；

其中，所述聚丙烯由均聚聚丙烯和共聚聚丙烯组成，所述均聚聚丙烯和所述共聚聚丙烯的配比为3:1。

优选的，所述增韧剂由聚烯烃弹性体POE、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SEBS、三元乙丙橡胶EPDM、二元乙丙橡胶中的一种或几种组成。

优选的，所述增韧剂为高流动POE(190℃2.16kg熔30g/10min)。

优选的，所述抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂组成，主抗氧剂与辅抗氧剂的配比为2:1，所述主抗氧剂由抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂3114的一种或几种组成。

优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂(6001)。

优选的，所述分散剂为EBS分散剂。

本发明提供该汽车轻量化聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、增韧剂加入到高混机中混合均匀，得到初混料；

S2：向步骤S1的初混料中加入玄武岩纤维、抗氧剂、分散剂、偶联剂，高混机转速400rpm/min，混合8min，出料，得到混合物；

S3：将步骤S2中的混合物加入到双螺杆挤出机中混炼，在挤出过程中在螺杆挤出机的侧加料口加入空心玻璃微珠，挤出料经水冷至室温，经干燥后通过切粒机造粒。