本发明专利技术提供一种高抗噪耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法和应用，其中该复合材料按照重量配比的组分包括：聚丙烯45.6‑76.2份、增韧剂5‑10份、纳米二氧化硅15‑35份、纳米碳酸氢钠0.2‑0.6份、耐刮擦剂0.8‑2份、相容剂2‑6份、抗氧剂0.2‑0.6份、润滑剂0.2‑0.6份。本发明专利技术通过发泡剂纳米二氧化硅及纳米碳酸氢钠，来控制材料内部二氧化硅所形成的纳米级孔隙与碳酸氢钠所形成的微米级孔隙的比例，从而增强材料对声波的吸收作用。
A Noise Resistant Scratch Resistant Polypropylene Composite Material and Its Preparation Method and Application
The invention provides a high noise-resistant and scratch-resistant polypropylene composite material and its preparation method and application, in which the components of the composite material according to weight ratio include 45.6 76.2 phr of polypropylene, 5 10 phr of toughening agent, 15 35 phr of nano-silica, 0.2 0.6 phr of nano-sodium bicarbonate, 0.8 2 phr of scratch-resistant agent, 2 6 phr of compatibilizer, 0.2 0.6 phr of antioxidant, 0.2 0.6 phr of lubricant \u3002 The invention controls the proportion of nano-scale pore formed by silica and micron-scale pore formed by sodium bicarbonate in the material through foaming agent nano-silica and nano-sodium bicarbonate, thereby enhancing the absorption of sound wave by the material.
【技术实现步骤摘要】
一种高抗噪耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及新材料
，具体涉及一种高抗噪耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，汽车逐渐成为人们代步的重要工具。与此同时，人们对汽车的要求也越来越高，从汽车轻量化到车内隔绝、降低噪音效果、车内气味等要求被一次次提出，审核标准也越来越严格。无形中，汽车零部件制造商对车用材料的要求也越来越高。由于汽车轻量化的推广，塑料在汽车上的使用量也越来大，尤其是汽车的内饰件，已经基本上实现了塑料化。聚丙烯(PP)是一种综合性能优良的通用热塑性塑料，是目前所有塑料中最轻的品种之一，具有价格低廉、耐腐蚀、易回收、不吸水、无毒等特点，被广泛应用于汽车的内、外饰件，如仪表盘、门板、立柱、保险杠、底板等。然而，对目前来说，普通PP材料已经很难满足汽车制造商对于车内隔音效果的需求，而往往需要对普通PP材料进行一定的改性处理，使得PP材料具有降低车内噪音的效果，同时，还对材料的气味等性能有一定的要求。中国专利号为CN102993687A公开了一种无卤阻燃隔音PP/ABS/PA6合金材料及其制备方法和应用以及中国专利号CN107599564A公开了一种PET/PP复合吸音材料的制备方法，但是上述专利公布的材料均存在制作工艺复杂、成本较高的问题。
技术实现思路
为解决上述提到的现有技术中存在的不足和问题，本专利技术提供一种高抗噪耐刮擦聚丙烯复合材料，按照重量配比的组分包括：进一步地，所述聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯的一种或者其混合物。进一步地，所述纳米二氧化硅为比表面积为400-1000m2/g，孔径在10-40nm，粒径在150-800nm的二氧化硅材料。进一步地，所述纳米碳酸氢钠为粒径在150-800nm的片状纳米碳酸氢钠材料。进一步地，所述增韧剂为乙烯辛烯共聚物、乙烯丁烯共聚物一种或者其混合物。进一步地，所述耐刮擦剂为硅酮所制硅酮母粒。进一步地，所述相容剂为马来酸酐接枝共聚丙烯，包括乙烯丙烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐和聚丙烯接枝马来酸酐中的一种或者几种的混合物。进一步地，所述抗氧剂为1010、168、G814、PS802中的一种或其组合；所述润滑剂为PE蜡、硬脂酸盐类中的一种或其组合。本专利技术还提供一种如上所述的高抗噪耐刮擦聚丙烯复合材料制备方法，包括以下步骤：步骤一、按照上述重量配比称取所需的聚丙烯、纳米二氧化硅、增韧剂、耐刮擦剂、抗氧剂、相容剂及润滑剂在高速混合机中40HZ共混2min；步骤二、将步骤一中所得混合物通过计量称及喂料机加入到双螺杆挤出机中熔融共混挤出；其中双螺杆挤出机一区/二区温度185-195℃，三区/四区温度190-200℃，五区/六区温度200-210℃，七区/八区/九区温度205-215℃，十区/十一区温度200-210℃，十二区/机头温度190-200℃；步骤三、将步骤二挤出的样条进行过水冷却、干燥、切粒得到初步粒子；步骤四、在步骤三中得到的粒子中加入相应重量配比的纳米碳酸氢钠，充分混合均匀后，进行微发泡注塑成型，即可得到高抗噪、耐刮擦的微发泡聚丙烯复合材料。本专利技术还提供一种如上所述的高抗噪耐刮擦聚丙烯复合材料在汽车内饰件的应用。本专利技术通过调节发泡剂纳米二氧化硅及纳米碳酸氢钠，来控制材料内部二氧化硅所形成的纳米级孔隙与碳酸氢钠所形成的微米级孔隙的比例，从而增强材料对声波的吸收作用。纳米二氧化硅本身具有较多纳米级微孔，该物质的添加，可大大增加材料的孔隙率及比表面积，而发泡剂纳米碳酸氢钠的加入使得注塑所得制件具有较多微米级孔穴，使得材料的孔隙率及比表面积进一步增大，当外界声波通过材料时，声波首先在微米级空穴内进行反射，之后再传入纳米二氧化硅内部的纳米级孔隙进行反射，声音在经过这一反射过程中就会被削弱。通过调节纳米级微孔跟微米级微孔的比例及硅酮母粒的加入，可以得到最佳的抗噪材料，该材料不仅具有良好的抗噪能力还具有较佳的耐刮擦性能。最终所得材料能够很好的应用于汽车门板等内饰件。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供实施例1-3与对比例1-4。表1：实施例与对比例按照重量配比的组成与配比上述实施例和对比例的制备方法包括：步骤一、按照上述重量配比称取所需的聚丙烯、纳米二氧化硅、增韧剂、耐刮擦剂、抗氧剂、相容剂及润滑剂在高速混合机中40HZ共混2min；步骤二、将步骤一中所得混合物通过计量称及喂料机加入到双螺杆挤出机中熔融共混挤出；其中双螺杆挤出机一区/二区温度185-195℃，三区/四区温度190-200℃，五区/六区温度200-210℃，七区/八区/九区温度205-215℃，十区/十一区温度200-210℃，十二区/机头温度190-200℃；步骤三、将步骤二挤出的样条进行过水冷却、干燥、切粒得到初步粒子；步骤四、在步骤三中得到的粒子中加入一定重量的纳米碳酸氢钠，充分混合均匀后，进行微发泡注塑成型，即可得到高抗噪、耐刮擦的微发泡聚丙烯复合材料。通过实施例1-3和对比例1-4制得一定量的高抗噪耐刮擦聚丙烯复合材料，并将其在相同条件下进行测试，实验结果如表2所示。其中，音损实验测试方法：将上诉方法所制发泡材料用玻璃胶制成密闭盒子状(30*30*30cm，厚5mm)，内部放置分贝测试仪，整个装置距离声音源0.5米，声音源70分贝。纳米级微孔与微米级微孔的比例通过测试微发泡前后样品的比表面积得到。色差的测试方是以所制样件为标准件，以经过十刮擦测试(测试标准：PV3952)后的样件为测试样，用色差仪测量其色差数据。弯曲模量测试方法参照GB/T9341-2008/ISO178:2001。表2实施例1-3和对比例1-4的实验结果从表2测试可以看出，随着纳米孔与微米孔比例的增加，音损逐渐增加，说明了两孔比例的增加有助于材料的隔音降噪，而该比例过低时，可能是由于声波经过微米级微孔后没有足够的纳米级微孔进一步削弱声波，导致材料抗噪效果不如两孔比例较大的材料，而该比例过高时，由于微米级微孔的骤减，导致材料抗噪效果的降低，这可能是因为大小孔协同降噪的平衡被打破，使得效率降低，而当再继续增加纳米二氧化硅的添加量时，材料的制备容易出现如下料困难等问题，故而没有继续增加纳米二氧化硅的用量。同时，还可以看到在加入纳米碳酸钙进行微发泡处理时，材料的耐刮擦性能有一个明显的下降，而耐刮擦剂硅酮母粒的引入，材料的耐刮擦性能明显提升了，体现在色差由2.24下降到1.13，之后随着纳米二氧化硅填充的增加，材料的耐刮擦性能进一步提高。从模量上看，还可知该材料还具备一定的强度。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高抗噪耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于，按照重量配比的组分包括：
【技术特征摘要】
1.一种高抗噪耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于，按照重量配比的组分包括：2.根据权利要求1所述的高抗噪耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯的一种或者其混合物。3.根据权利要求1所述的高抗噪耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于，所述纳米二氧化硅为比表面积为400-1000m2/g，孔径在10-40nm，粒径在150-800nm的二氧化硅材料。4.根据权利要求1所述的高抗噪耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于，所述纳米碳酸氢钠为粒径在150-800nm的片状纳米碳酸氢钠材料。5.根据权利要求1所述的高抗噪耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯辛烯共聚物、乙烯丁烯共聚物一种或者其混合物。6.根据权利要求1所述的高抗噪耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于，所述耐擦剂为硅酮所制硅酮母粒。7.根据权利要求1所述的高抗噪耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝共聚丙烯，包括乙烯丙烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐和聚丙烯接枝马来酸酐中的一种或者几种的混合物。8.根据权利要求8所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李德燊，高翔，申应军，刘荣亮，
申请(专利权)人：金旸厦门新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35
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