一种高性能、高表面附着力适于喷漆和胶粘用途聚丙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能、高表面附着力适于喷漆和胶粘用途聚丙烯材料及其制备方法，本材料由材料重量百分比的成份组成：PP基料30.8～89.4％；增韧剂：0～25％；填充物10～40％；抗氧剂：0.6‑2.2％；附着力促进剂：0‑2％。本发明专利技术的有益效果为：本发明专利技术通过一种超支化的添加剂，可以有效的增加聚丙烯与填充物之间的相容性，提高材料的力学性能，利用添加剂超支化的特殊结构，可以显著增加聚丙烯材料的熔指，提高其加工性能，最重要的是其可以增加聚丙烯材料的表面极性，改善聚丙烯材料与油漆和胶的表面附着力，相比与PP‑g‑MAH等添加剂，效果好、无味、无毒。赋予聚丙烯材料功能化性能，满足汽车保险杠、尾门等汽车零件对聚丙烯材料的使用要求。

A kind of polypropylene material with high performance and high surface adhesion suitable for painting and adhesive application and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高性能、高表面附着力适于喷漆和胶粘用途聚丙烯材料及其制备方法
本专利技术涉及到通过配方的科学设计赋予聚丙烯材料良好的力学性能、加工性能和高的表面附着力，满足了保险杠、尾门等零件对聚丙烯材料的喷漆和胶粘实验的要求，是聚丙烯材料在成功在汽车尾门上得到应用，对实现汽车的轻量化具有重要的意义。
技术介绍
节能和环保是未来汽车工业的发展的主题，汽车材料也逐步向“轻量化”、“功能化”、“环保化”的方向发展，就普通的乘用车而言非金属材料占比高达三分之一以上，非金属材料的使用在汽车舒适、环保方面发挥着重要的作用。非金属材料具有质轻的特点，在汽车上的使用比例增加是实现汽车轻量化的主要途径，目前越来越多的汽车零部件实现“以塑代钢”，其中汽车尾门以塑代钢是近年的热点。聚丙烯作为目前应用最广泛的通用塑料，具有轻质、无味、无毒、易加工等特点，在汽车内外饰应用广泛，在汽车非金属材料中的占比最高，目前在汽车仪表板、副仪表板、门板、保险杠等内外饰零部件广泛应用，聚丙烯材料在前端框架、发动机罩盖、进气歧管等汽车发动机周边功能件的使用也逐渐增多，近年来，随着新能源汽车的发展，聚丙烯材料在汽车尾门上的使用成为各主机厂和改性材料厂研究的热点。汽车零部件因为特殊的功能性要求，比如为了达到外观和耐候的要求往往对零件表面进行喷涂，不同的塑料零件直接通过焊接和胶连接在一起，这些特殊的功能性要求材料有较高的表面附着力，但是聚丙烯材料因为分子结构的原因，极性差，不适合表面喷漆及进行胶粘实验，即使表面经过等离子处理、火焰处理增加表面极性，但是增加工序增加加工费用，并且废品率较高，通过材料的改性增加聚丙烯材料的表面附着力对于聚丙烯材料在汽车零部件的应用具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高性能、高表面附着力适于喷漆和胶粘用途聚丙烯材料的制备方法，通过配方的设计，在配方中引入一种超支化结构的高分子助剂在提高聚丙烯与填充矿物相容性、加工性能的同时，赋予聚丙烯材料良好的表面附着力，对聚丙烯材料在保险杠、尾门等零部件的使用具有重要的意义。本专利技术为解决所提出的技术问题，采用的技术方案为：一种高性能、高表面附着力适于喷漆和胶粘用途聚丙烯材料，其包括以下按重量百分比计的原料：所述的聚丙烯原料可以是共聚PP也可以是均聚PP，其熔融指数为10～95g/10min(230℃，2.16kg)。所述的增韧剂是一种乙烯-辛烯共聚物(POE)，POE与PP有很好的相容性，添加在PP中可以赋予聚丙烯材料高抗冲的性能。所述的填充物可以是滑石粉、硅灰石、玻璃纤维等的其中一种。所述的附着力促进剂C100T，是一种具有“超支化”结构的高分子量、无挥发环保型的助剂，可以提高聚丙烯材料的加工性能，与填充物的相同性以及表面附着力等性能。所述的复合材料中还可包括润滑剂、抗氧剂等功能性助剂。本专利技术提供一种高性能、高表面附着力适于喷漆和胶粘用途聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：A、矿物填充PP材料、短切玻纤增强PP材料制备方法如下：(1)按配方比例称取聚丙烯和各种添加剂；通过高速搅拌机混合均匀，备用；按照称配方比例取填充物，备用。(2)将上述混合原料通过双螺杆挤出机的主喂料口加入，填充物通过侧喂料口加入，经过熔融挤出、造粒、干燥处理等工序后得到所述聚丙烯材料。B、长玻纤增强PP材料制备方法如下：(1)制备聚丙烯改性树脂：用高速搅拌机将聚丙烯、相容剂或附着力促进剂以及各种助剂按照配比混合均匀，将上述混合物通过挤出机主喂料口加入到挤出机中；挤出加工温度为140～245℃，主机转速是200～450rpm。(2)制备长玻璃纤维增强聚丙烯材料：将熔融聚丙烯改性树脂熔体在浸润模腔中浸渍连续长玻璃纤维，浸渍加工温度为245～285℃，采用拉挤工艺制备长玻璃纤维增强聚丙烯材料。与现有技术相比，本专利技术的优势在于：通过引入一种“超支化”结构的高分子量、无挥发环保型的助剂，其作用是：1.增加聚丙烯与填充物的相容性和填充物在聚丙烯中的分散性，从而增加复合材料的力学性能；2.提高材料的流动性，减少对基料熔指的依赖，使材料更有利于用于薄壁大零件的使用，并且可以有效降低虎皮纹等；3.该添加剂少量加入可以提高附着力，提高聚丙烯材料的喷漆、胶粘实验的成功率，满足保险杠、尾门等零部件对聚丙烯材料的使用要求，相比传统的PP-g-MAH等传统的增加表面附着力的方法，具有添加量少，效果显著，无毒、无味等优点。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果表述的更加清楚，下面将结合具体的实施例，对本专利技术进行进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的具体实施例选用下列物料：聚丙烯树脂A(PP-A)：熔融指数30，测试条件230℃*2.16kg；聚丙烯树脂B(PP-B)：熔融指数50，测试条件230℃*2.16kg；聚丙烯树脂C(PP-C)：熔融指数60，测试条件230℃*2.16kg；聚丙烯树脂D(PP-D)：熔融指数90，测试条件230℃*2.16kg；滑石粉：3000目，市售；HDPE：8008，兰州石化；增韧剂：POE-6102，埃克森美孚公司；稳定剂-抗氧剂1010：受阻酚类抗氧剂，瑞士CIBA公司；稳定剂-抗氧剂DSTP：β,β”'-硫代二丙酸二硬脂酸酯，市售；稳定剂-抗氧剂168：亚磷酸酯类抗氧剂，市售；助剂-7072：亨斯曼化工；助剂-硬脂酸钙CaST，润滑剂，市售；附着力促进剂：C100T，武汉超支化树脂有限公司；黑色母2014，卡博特产品性能测试方法：熔体质量流动指数(熔融指数)：按ISO1133方法，在230℃，2.16千克载荷下测试。密度：按ISO1183方法，样条尺寸：10*10*4mm。拉伸性能：按ISO527方法，样条尺寸：170*10*4mm，速度:50mm/min。弯曲性能：按ISO178方法，样条尺寸：80*10*4mm，速度2mm/min。缺口冲击强度：按ISO179方法，样条尺寸：80*10*4mm。燃烧残余：ISO3451方法。附着力的评级可以参考以下方法评判：A.测试方法1以稳定的压力、1mm的间距切割漆膜(刀刀见铁！)，切割成井字格；2轻扫去表面杂质，以胶带中间与划线格平行放置，用手磨平胶带；3以接近60°角撕开胶带，保留胶带作为参考，检查切割部位状态。B.评价方法0级：切割边缘完全平滑无一格脱落。1级：在切口交叉处有少许涂层脱落，但交叉切割面积受影响不能明显大于5％。2级：在切口交叉处和或沿切口边缘有涂层脱落，受影响的交叉切割面积明显大于5％，但不能明显大于15％。3级：涂层沿切割边缘部分或全部以大碎片脱落和或在格子不同部位上部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能、高表面附着力适于喷漆和胶粘用途聚丙烯材料，其特征在于：其包括以下按重量百分比计的原料：/n

【技术特征摘要】
1.一种高性能、高表面附着力适于喷漆和胶粘用途聚丙烯材料，其特征在于：其包括以下按重量百分比计的原料：





2.根据权利要求1所述的种高性能、高表面附着力适于喷漆和胶粘用途聚丙烯材料，其特征在于：所述的聚丙烯原料可以是共聚PP也可以是均聚PP，其熔融指数为10～95g/10min。


3.根据权利要求1所述的种高性能、高表面附着力适于喷漆和胶粘用途聚丙烯材料，其特征在于：所述的增韧剂是一种乙烯-辛烯共聚物(POE)，POE与PP有很好的相容性，添加在PP中可以赋予聚丙烯材料高抗冲的性能。


4.根据权利要求1所述的种高性能、高表面附着力适于喷漆和胶粘用途聚丙烯材料，其特征在于：所述的填充物可以是滑石粉、硅灰石、玻璃纤维中的一种。


5.根据权利要求1所述的种高性能、高表面附着力适于喷漆和胶粘用途聚丙烯材料，其特征在于：所述的附着力促进剂C100T，是一种具有“超支化”结构的高分子量、无挥发环保型的助剂。


6.根据权利要求1所述的种高性能、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王溢，张锴，蔡青，周文，
申请(专利权)人：上海普利特复合材料股份有限公司，浙江普利特新材料有限公司，重庆普利特新材料有限公司，上海普利特材料科技有限公司，上海普利特化工新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31