一种微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法和应用，包括组分：聚丙烯树脂60~98份；POE0

【技术实现步骤摘要】
一种微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯作为一种高性价比的通用塑料，通过改性后具有高强度高韧性的优秀力学性能及耐化学品性，电绝缘性优良，具有很好的可塑性，广泛的应用于汽车内外饰产品中。
[0003]专利CN111073148A中公开了一种低介电常数微发泡玻纤增强聚丙烯复合物及其制备方法，采用四氟乙烯作为增粘剂提高熔体粘度，有利于发泡过程的进行，得到的聚丙烯复合物具有低密度、高强度、低介电常数等特点，是一类非常适用于5G产品的材料，特别是5G 基站天线罩等类似应用，这种玻纤增强聚丙烯主要是应用于结构零件，由于其外观质量稍差，限制其在具有较好外观的装饰件上的应用。随着5G技术的发展，更低介电常数且兼具外观与信号传递功能的装饰件显得尤为必要。
[0004]CN110437540 A公开了其制得的改性PP材料介电常数低、高强度、耐候性好，恶劣环境下仍能保持良好的介电性能、机械性能、阻燃性能和尺寸稳定性，其通过聚醚酰亚胺（PEI）以及玻纤的加入提升聚丙烯材料的强度，其主要应用领域在结构件以及高温连接件等等。
[0005]因此本领域尚需开发一种非玻纤增强、制备简单且能有效适用于汽车装饰零件，既满足汽车对材料轻量化的要求，同时具有更低介电常数的聚丙烯复合材料，为未来汽车自动驾驶领域、5G领域的进一步应用提供支持。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的首要目的在于提供一种微发泡聚丙烯复合材料，该微发泡聚丙烯复合材料具有更低的介电常数。
[0007]本专利技术的另一目的在于提供上述微发泡聚丙烯复合材料的制备方法。
[0008]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种微发泡聚丙烯复合材料，按重量份数计，包括以下组分：聚丙烯树脂
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60~98份；POE
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0~30份；填料
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0~30份；发泡母粒
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0.5-5份；本专利技术制备得到的微发泡聚丙烯复合材料为内部具有均匀泡孔，外部具有密实皮层的“三明治”皮芯结构。本专利技术通过研究发现，微发泡聚丙烯复合材料的内部泡孔密度是影响介电常数的主要因素之一，介电常数随着泡孔密度的增加而降低，优选的，所述微发泡聚丙烯复合材料内部的泡孔密度至少为3*106个/cm3，优选至少为10*106个/cm3。
[0009]优选的，所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯中的
一种或几种的混合。
[0010]本发专利技术通过研究发现，不同熔体质量流动速率的聚丙烯树脂影响复合材料的发泡效果。
[0011]优选的，所述聚丙烯树脂在230℃，2.16 Kg负荷下的熔体质量流动速率为30～100 g/10min，更优选熔体质量流动速率为30～40g/10min、熔体质量流动速率为50～70g/10min及熔体质量流动速率为80～100g/10min的三种不同熔体质量流动速率的聚丙烯树脂的复配物。研究结果表明，采用三种不同流动性的聚丙烯树脂复配的复合材料具有更好的发泡效果，泡孔数量明显增加，从而使复合材料的介电常数明显降低。优选的，所述POE为乙烯辛烯共聚物，POE的添加明显提升整个体系的熔体强度，泡孔不易破裂，泡孔密度更高，在230℃，2.16 Kg负荷下，其熔体质量流动速率为0.1～30 g/10min。
[0012]优选的，所述填料选自碳酸钙、滑石粉中的一种或两者的混合物，所述填料的粒径为3000目或以上。
[0013]优选的，所述发泡母粒包括基体和发泡剂，其中所述基体为LDPE，所述发泡剂选自碳酸氢盐类（如碳酸氢钠）、柠檬酸盐类（如柠檬酸钠）中的一种或者几种的混合物，其中发泡剂的重量含量占发泡母粒的10-50%。如果发泡剂含量过低，发气量不足导致零件无法充满，影响泡孔密度，如发泡剂含量太多，则会出现局部发气剧烈从而出现大量并孔，影响泡孔密度。
[0014]根据实际性能需要，本专利技术所述的微发泡聚丙烯复合材料，按重量份数计，还包括0-2份颜料、0-3份助剂，所述助剂为抗氧剂、光稳定剂或润滑剂中的一种或几种的混合。
[0015]所述抗氧剂为受阻酚类或亚磷酸酯类抗氧剂，具体可以是1010、1076、3114、168、PEP-36中的一种或者两种及以上的混合物；所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂，具体可以是UV-3808PP5、LA-402XP、LA-402AF中的一种或者两种及以上的混合物；所述润滑剂为硅酮类、酰胺类、聚丙烯类、硬脂酸类、脂肪酸及酯类中的一种或者两种及以上的混合物；所述颜料为炭黑、酞青蓝、酞青绿、铁红、铁黄、群青紫其中一种或者几种的混合物；本专利技术还提供了上述的微发泡聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：（1）将聚丙烯树脂、POE、填料混合均匀后加入双螺杆挤出机中，进行熔融混炼，熔融混炼温度为170~220℃，螺杆转速为350~450转/分，挤出造粒，得到聚丙烯组合物；（2）将聚丙烯组合物与发泡母粒混合后加入到注塑机中，于190-220℃条件下采用闭模或二次开模工艺注塑成型，得到微发泡聚丙烯复合材料。
[0016]本专利技术所述的闭模工艺与开模工艺需要符合注塑机含有闭锁射嘴，以及机台的最大射速能达到200mm/s以上。所述闭模工艺是将发泡母粒与聚丙烯组合物混合后加入到注塑机料斗中，注塑时采用欠注方式预留一定的型腔空间，发泡母粒在射嘴喷出，压力释放后产生气体，从而使得熔体膨胀实现进一步定型的过程。所述二次开模工艺将发泡母粒与聚丙烯组合物混合后加入到注塑机料斗中，注塑时采用满注的方式完全充满空间，满注时零件的厚度称之为初始厚度，充满完成后模具后退一段距离定型到模具的最终厚度并冷却完成定型。
[0017]步骤（2）中，所述二次开模工艺中模具的厚度为2.1-3.0mm，2.1mm为模具初始厚
度，3.0mm为模具的最终厚度。
[0018]本专利技术还提供了上述的微发泡聚丙烯复合材料在汽车内外装饰件中的应用，在汽车保险杠装饰板、牌照装饰板、门板装饰板等应用中有较好的前景。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术所制备的微发泡聚丙烯复合材料为内部具有均匀泡孔，外部具有密实皮层的“三明治”皮芯结构，在满足汽车对材料轻量化的要求的基础上，同时具有更低介电常数，在汽车保险杠装饰板、牌照装饰板、门板装饰板等应用中有较好的前景，为未来汽车自动驾驶领域、5G领域的进一步应用提供支持。
[0020]本专利技术的制备方法简单、便于实行，相比玻纤填充材料的介电常数有非常明显的降低，能有效应用汽车内外饰零件上。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，单不以任何形式限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微发泡聚丙烯复合材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：聚丙烯树脂
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60~98份；POE
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0~0份；填料
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0~30份；发泡母粒
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0.5-5份。2.根据权利要求1所述的微发泡聚丙烯复合材料，其特征在于，所述微发泡聚丙烯复合材料为内部具有均匀泡孔，外部具有密实皮层的“三明治”皮芯结构，所述微发泡聚丙烯复合材料内部的泡孔密度至少为3*106个/cm3，优选至少为10*106个/cm3。3.根据权利要求1所述的微发泡聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯中的一种或几种的混合，所述聚丙烯树脂在230℃，2.16 Kg负荷下的熔体质量流动速率为30～100 g/10min，优选在230℃，2.16 Kg负荷下，熔体质量流动速率为30～40g/10min、熔体质量流动速率为50～70g/10min及熔体质量流动速率为80～100g/10min的三种不同熔体质量流动速率的聚丙烯树脂的复配物。4.根据权利要求1所述的微发泡聚丙烯复合材料，其特征在于，所述POE为乙烯辛烯共聚物，在230℃，2.16 Kg负荷下，其熔体质量流动速率为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振华，王琪，杨波，杨友强，丁超，陈平绪，
申请(专利权)人：广东金发科技有限公司，
类型：发明
国别省市：