本发明专利技术提供一种汽车用高刚性高韧性聚丙烯复合材料及其制备方法，其是由聚丙烯、碱式硫酸镁晶须、高目数滑石粉、增韧剂、润滑剂、偶联剂、抗氧剂按照重量份制备而成，其中所述高目数滑石粉为粒径8000~11000目的滑石粉。本发明专利技术通过分批搅拌混合，使碱式硫酸镁晶须和滑石粉分散的更加的均匀且能保证熔体与筒体摩擦损耗小，从而提高复合材料的刚性；同时将碱式硫酸镁晶须分别从挤出机的主、侧喂料进入，并与高目数滑石粉复配使用，得到综合性能优异的高刚性高韧性聚丙烯复合材料，可广泛用作高档及奢华汽车内外饰件。
【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及高分子材料改性领域，尤其涉及一种汽车用高刚性高韧性聚丙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
：聚丙烯(PP)由于价格低廉，易于加工成型及其具有密度低，耐化学腐蚀和自身优异的物理力学性能等优点，其应用非常广泛，成为发展最快的通用型塑料之一。在汽车行业，改性聚丙烯主要用于汽车保险杆、门内饰板、仪表台骨架等。然随着汽车行业的不断发展，各大汽车主机厂对汽车内外饰件的性能提出了更高的要求，如必须要求改性聚丙烯材料刚、韧性达到平衡，以满足汽车安全性能测试。目前本行业内都知道，作为汽车内外饰件的典型材料定义为PP+EPDM-TD20材料，这种材料目前本行业内做的较好的综合性能为：在230℃，2.16kg条件下测试熔融指数为20g/10min、拉伸强度20MPa、弯曲强度≥30MPa、弯曲模量2000MPa、悬臂梁缺口冲击35KJ/m2。以上数据均为典型值，如专利CN102558736A中的PP+EPDM-TD20材料弯曲模量不到1600MPa。本专利技术通过利用碱式硫酸镁晶须的主侧双喂料进料工艺以及与滑石粉复配，再加上特殊的混料方式做到了在PP+EPDM-TD20这种材料综合性能极其优异，其熔融指数20g/10min(230℃、2.16kg)、拉伸强度21MPa、弯曲强度31MPa、弯曲模量3000MPa、悬臂梁缺口冲击45KJ/m2。所以本专利技术的这种聚丙烯复合材料比普通的聚丙烯复合材料在弯曲模量和悬臂梁缺口冲击上同时得到大幅度提高，真正做到了刚韧平衡。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种汽车用高刚性高韧性聚丙烯复合材料及其制备方法。一种汽车用高刚性高韧性聚丙烯复合材料，由以下组分按重量份制备而成：所述高目数滑石粉为粒径8000～11000目的滑石粉。进一步方案，所述聚丙烯为两种或以上共聚聚丙烯复配使用。所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物。所述润滑剂为硬脂酸锌、乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)和白油36#的复配物，其中硬脂酸锌、乙撑双硬脂酸酰胺的质量和与白油36#的质量之比为1：1。所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)或异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯(TMC-201)。所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)。本专利技术的另一个专利技术目的是提供上述聚丙烯复合材料的制备方法，制备方法如下：(1)称取15～25份碱式硫酸镁晶须于高速混合机A中，再加入润滑剂中的硬脂酸锌和乙撑双硬脂酸酰胺，混合20～30分钟后得预混物；(2)将(1)中预混物的4/5量和3～8份高目数滑石粉一起于高速混合机A中再混合10～20分钟；(3)称取100份聚丙烯、10～15份增韧剂、0.2～0.3份偶联剂于高速混合机B中混合20～30分钟；(4)将步骤(2)中所得的混合物和0.15～0.4份抗氧剂一起加入到(3)中的高速混合机B，混合10～15分钟后，再加入润滑剂中的白油36#继续混合10～15分钟；(5)将经(4)混合好的物料从主喂料口加入双螺杆挤出机中，同时将(1)中预混物的1/5量从侧喂料口加入，然后经拉丝造粒、冷却、装包得聚丙烯复合材料。所述双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为170℃、185℃、205℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、210℃、205℃，螺杆直径为75毫米、螺杆长径比为44。所述高速混合机A、B的转速为200～300转/分钟、温度为50～70℃。上述聚丙烯为两种或以上共聚聚丙烯复配使用。本专利技术的有益效果有：1、本专利技术通过分批搅拌混合的方式制备聚丙烯复合材料，使碱式硫酸镁晶须和滑石粉分散的更加的均匀且能保证熔体与筒体摩擦损耗小，从而提高复合材料的刚性。2、通过将碱式硫酸镁晶须分别从挤出机的主、侧喂料进入，并与高目数滑石粉复配使用，得到综合性能优异的聚丙烯复合材料。3、将润滑剂分别与无机填料、聚丙烯进行混合，能有效提高无机填料在聚丙烯复合材料中分散性，对最终聚丙烯复合材料性能有帮助。具体实施例：下面结合一些实施例与对比例对本专利技术作进一步说明。以下实施例只是本专利技术的典型例，本专利技术的保护范围并不局限于此。熔融指数按照ASTMD1238-10执行，在230℃、2.16kg条件下测试；拉伸性能按照ASTMD638-10执行，测试速度为50mm/min；弯曲性能按照ASTMD790-10执行，测试速度为1.25mm/min；悬臂梁冲击性能按照ASTMD256-10执行。以上所有测试环境为：23℃、50％RH。实施例和对比例中用到的主要原材料如下：下面实施例中所选用的双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为170℃、185℃、205℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、210℃、205℃。螺杆直径为75毫米，螺杆长径比为44。实施例1(1)称取15份碱式硫酸镁晶须、0.16份硬脂酸锌和0.04份乙撑双硬脂酸酰胺于转速200转/分钟、温度50℃的高速混合机A中混合20分钟得预混物；(2)将预混物中的4/5量和3份8000目滑石粉置于高速混合机A中继续混合10分钟。(3)称取20份共聚聚丙烯BX3900、40份共聚聚丙烯BX3800、40份共聚聚丙烯EP200R、10份增韧剂POE8200于转速200转/分钟、温度50℃的高速混合机B中，接着加入0.2份偶联剂KH550进行混合20分钟。(4)将(2)中混合物料和0.09份抗氧剂1010、0.06份抗氧剂168加入到(3)中的高速混合机B中继续混合10分钟；最后加入0.2份白油36#再混合10分钟。(5)将经(4)混合好的物料从主喂料口加入双螺杆挤出机中，同时将(1)中预混物的1/5量从侧喂料口加入，然后经拉丝造粒、冷却、装包得聚丙烯复合材料。对比例1：按照实施例1的原料及配比，按目前行业内较佳的混料工艺进行制备：(1)称取20份共聚聚丙烯BX3900、40份共聚聚丙烯BX3800、40份共聚聚丙烯EP200R，10份增韧剂POE8200于转速200转/分钟、温度50℃的高速混合机中，接着加入0.2份偶联剂KH550、0.2份白油36#混合5分钟；然后加入15份碱式硫酸镁晶须和3份8000目滑石粉继续混合5分钟；最后加入0.16份硬脂酸锌、0.04份乙撑双硬脂酸酰胺、0.09份抗氧剂1010、0.06份抗氧剂168混合5分钟。(2)将第一步混合好的物料加入双螺杆挤出机中拉丝经造粒、冷却、装包得聚丙烯复合材料。对比例2：按照实施例1的原料及制备方法制备，区别仅在于把配方中的碱式硫酸镁晶须全部换成滑石粉(1)称取18份8000目滑石粉、0.16份硬脂酸锌和0.04份乙撑双硬脂酸酰胺加入转速200转/分钟、温度50℃的高速混合机A中混合20分钟。(2)称取20份聚丙烯BX3900、40份聚丙烯BX3800、40份聚丙烯EP200R、10份增韧剂POE8200于转速200转/分钟、温度50℃的高速混合机B中，接着加入0.2份偶联剂KH550混合20分钟。(3)将高速混合机A中的滑石粉混合物和0.09份抗氧剂1010、0.06份抗氧剂168加入到(2)中高速混合机B中混合10分钟后本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种汽车用高刚性高韧性聚丙烯复合材料，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯 100份，碱式硫酸镁晶须 15~25份，高目数滑石粉 3~8份，增韧剂 10~15份，润滑剂 0.4~0.8份，偶联剂 0.2~0.3份，抗氧剂 0.15~0.4份，所述高目数滑石粉为粒径8000~11000目的滑石粉。
【技术特征摘要】
1.一种汽车用高刚性高韧性聚丙烯复合材料，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯100份，碱式硫酸镁晶须15~25份，高目数滑石粉3~8份，增韧剂10~15份，润滑剂0.4~0.8份，偶联剂0.2~0.3份，抗氧剂0.15~0.4份，所述高目数滑石粉为粒径8000~11000目的滑石粉。2.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述聚丙烯为两种或以上共聚聚丙烯复配使用。3.据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物。4.据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸锌、乙撑双硬脂酸酰胺（EBS）和白油36#的复配物，其中硬脂酸锌、乙撑双硬脂酸酰胺的质量和与白油36#的质量之比为1：1。5.据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）或异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯（TMC-201）。6.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯（抗氧剂168）。7.一种如权利要求1-6任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，俞飞，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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