一种可微波自修复的聚丙烯-金属基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种可微波自修复的聚丙烯

【技术实现步骤摘要】
一种可微波自修复的聚丙烯-金属基复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，特别是涉及一种可微波自修复的聚丙烯-金属基复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯(PP)具有无毒、低气味、成本低、耐化学腐蚀、机械性能好等优点，在家电、卫浴、电子等领域具有非常广泛的应用。
[0003]但是，在实际使用中，聚丙烯材料也存在着诸多挑战，其最大的问题在于实际使用过程中的刮擦问题。聚丙烯作为家电与汽车领域大量外观制件的使用材料，在生产、组装、运输以及实际的使用过程中，会面对清洁、碰撞、刮擦等过程，这些过程均会使聚丙烯材料的表面产生深浅不一的划痕。划痕的出现不仅会提升产品的不良率，降低生产过程的产能，同时在客户端，也会大大降低消费者的体验与产品的实际使用寿命。
[0004]尽管目前针对聚丙烯的耐刮擦问题，有着多种解决方案，如通过提升产品的硬度以及在产品表面增加润滑或爽滑层来进行改善。但是上述解决方案只是弱化划痕的产生过程，划痕依然会不可避免地出现。
[0005]既然针对聚丙烯材料产生划痕的问题很难避免，那么是否可以针对划痕的问题进行修复，通过自修复的手段使得聚丙烯材料表面的划痕修复到最初的状态。目前的相关报道主要是通过加热或外在的紫外光促进化学反应的方法来完成聚丙烯材料的自修复。例如，中国专利201910091956.X报道了汽车车衣用自修复耐划伤聚丙烯纳米材料及其制备方法。该汽车车衣用自修复耐划伤聚丙烯纳米材料在聚丙烯中添加HOFs划伤修复剂和耐划伤分散剂，利用二者之间的配合协同作用，使聚丙烯复合材料具有较高的耐划伤性，且当材料受到划伤破坏后，可在40℃下加热10-30min内通过氢键作用实现划伤修复，适用于汽车车衣及其他使用到耐划伤和自修复高分子复合材料的领域。
[0006]中国专利201510170438.9报道了经紫外光照射能够自修复的聚丙烯复合材料及其制备方法。该方法报道了环氧烷烃的环状结构会因聚丙烯复合材料划伤而断裂形成两个末端官能团。当紫外线光照射时，紫外线会让聚丙烯复合材料中的乙酰化甲壳素聚合物与环氧烷烃断裂的末端官能团互相吸引，发生缩聚反应，从而修复环氧烷烃断裂的环状结构，使聚丙烯复合材料具有自修复功能。以该聚丙烯材料制成的设备外壳在日照或者紫外线照射下，常温状态能够消除外壳表面轻微划伤造成的划痕。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种可微波自修复的聚丙烯-金属基复合材料，可用于汽车外饰、空调装饰条、小家电外部装饰结构等汽车与家电领域。
[0008]本专利技术所采取的技术方案是：
[0009]一种可微波自修复的聚丙烯-金属基复合材料，按重量份计，由包括以下组分的原料制备而成：
[0010][0011]所述自修复聚丙烯母粒由金属基材料、马来酸酐接枝聚丙烯和聚丙烯粉体经过双螺杆挤出机熔融挤出，造粒得到；
[0012]所述聚丙烯树脂的熔融指数为15-55g/10min。
[0013]在一些实施例中，所述可微波自修复的聚丙烯-金属基复合材料，按重量份计，由包括以下组分的原料制备而成：
[0014][0015]在一些实施例中，所述可微波自修复的聚丙烯-金属基复合材料，按重量份计，由包括以下组分的原料制备而成：
[0016][0017]在其中一些实施例中，所述聚丙烯树脂的熔融指数为20-50g/10min。
[0018]在其中一些实施例中，所述聚丙烯树脂的熔融指数为25-50g/10min。
[0019]在其中一些实施例中，所述聚丙烯树脂的熔融指数为35-50g/10min。
[0020]在其中一些实施例中，所述聚丙烯树脂的熔融指数为40-48g/10min。
[0021]在其中一些实施例中，所述聚丙烯树脂的熔融指数为43-47g/10min。
[0022]在其中一些实施例中，所述聚丙烯树脂的熔融指数为44-46g/10min。
[0023]在其中一些实施例中，所述聚丙烯树脂的熔融指数为45g/10min。
[0024]在其中一些实施例中，所述金属基材料和马来酸酐接枝聚丙烯的质量比为1-8:1，所述金属基材料和马来酸酐接枝聚丙烯的总质量与聚丙烯粉体的质量之比为1:1-4。
[0025]在其中一些实施例中，所述金属基材料和马来酸酐接枝聚丙烯的质量比为3-7:1，所述金属基材料和马来酸酐接枝聚丙烯的总质量与聚丙烯粉体的质量之比为1:1.5-4。
[0026]在其中一些实施例中，所述金属基材料和马来酸酐接枝聚丙烯的质量比为4-6:1，所述金属基材料和马来酸酐接枝聚丙烯的总质量与聚丙烯粉体的质量之比为1:1.5-2.5。
[0027]在其中一些实施例中，所述金属基材料为金属单质粉体、金属合金粉体中的至少一种；所述金属单质粉体为铝粉、铜粉、锌粉中的至少一种；所述金属合金粉体为铜锡合金、铜镍合金、铜锌合金、铝硅合金中的至少一种。
[0028]在其中一些实施例中，所述金属单质粉体的结构为球形结构，其目数为500-5000目；所述金属合金粉体的目数为500-5000目。
[0029]在其中一些实施例中，所述金属单质粉体的目数为500-3000目；所述金属合金粉体的目数为1000-3000目。
[0030]在其中一些实施例中，所述金属单质粉体的目数为1500-2500目；所述金属合金粉体的目数为1500-2500目。
[0031]在其中一些实施例中，所述马来酸酐接枝聚丙烯中的马来酸酐接枝率为0.5-2wt％。
[0032]在其中一些实施例中，所述聚丙烯粉体的熔融指数为10-30g/10min，所述聚丙烯粉体的粒径为0.01-5mm。
[0033]在其中一些实施例中，所述聚丙烯粉体的熔融指数为10-25g/10min，所述聚丙烯粉体的粒径为0.1-5mm。
[0034]在其中一些实施例中，所述聚丙烯粉体的熔融指数为20-25g/10min，所述聚丙烯粉体的粒径为0.1-0.5mm。
[0035]在其中一些实施例中，所述自修复聚丙烯母粒的制备方法包括以下步骤：
[0036]1)将所述金属基材料和马来酸酐接枝聚丙烯混合；
[0037]2)将步骤1)混合后的物料与聚丙烯粉体混合；
[0038]3)将步骤2)混合后的物料经过双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，得到所述自修复聚丙烯母粒。
[0039]在其中一些实施例中，自修复聚丙烯母粒的制备方法中，步骤1)和步骤2)中所述的混合是在搅拌机中混合，所述搅拌机的转速为100-300r/min，混合时间为1-3min。
[0040]在其中一些实施例中，自修复聚丙烯母粒的制备方法中，步骤3)中所述双螺杆挤出机的工艺参数包括：一区温度为180～200℃，二区温度为190～210℃，三区温度为190～210℃，四区温度为190～210℃，五区温度为185～205℃，六区温度为190～210℃，七区温度为190～210℃，八区温度为1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可微波自修复的聚丙烯-金属基复合材料，其特征在于，按重量份计，由包括以下组分的原料制备而成：所述自修复聚丙烯母粒由金属基材料、马来酸酐接枝聚丙烯和聚丙烯粉体经过双螺杆挤出机熔融挤出，造粒得到；所述聚丙烯树脂的熔融指数为15-55g/10min。2.根据权利要求1所述的可微波自修复的聚丙烯-金属基复合材料，其特征在于，按重量份计，由包括以下组分的原料制备而成：优选地，所述自修复聚丙烯母粒的重量份为4.5-5.1份。3.根据权利要求1所述的可微波自修复的聚丙烯-金属基复合材料，其特征在于，所述聚丙烯树脂的熔融指数为20-50g/10min；优选为25-50g/10min，更优选为35-50g/10min，更优选为40-48g/10min，更优选为43-47g/10min，更优选为44-46g/10min，更优选为45g/10min。4.根据权利要求1所述的可微波自修复的聚丙烯-金属基复合材料，其特征在于，所述金属基材料和马来酸酐接枝聚丙烯的质量比为1-8:1，所述金属基材料和马来酸酐接枝聚丙烯的总质量与聚丙烯粉体的质量之比为1:1-4；优选地，所述金属基材料和马来酸酐接枝聚丙烯的质量比为3-7:1，所述金属基材料和马来酸酐接枝聚丙烯的总质量与聚丙烯粉体的质量之比为1:1.5-4；优选地，所述金属基材料和马来酸酐接枝聚丙烯的质量比为4-6:1，所述金属基材料和马来酸酐接枝聚丙烯的总质量与聚丙烯粉体的质量之比为1:1.5-2.5。5.根据权利要求1所述的可微波自修复的聚丙烯-金属基复合材料，其特征在于，所述金属基材料为金属单质粉体、金属合金粉体中的至少一种；所述金属单质粉体为铝粉、铜粉、锌粉中的至少一种；所述金属合金粉体为铜锡合金、铜镍合金、铜锌合金、铝硅合金中的至少一种；和/或，所述马来酸酐接枝聚丙烯中的马来酸酐接枝率为0.5-2wt％；和/或，所述聚丙烯粉体的熔融指数为10-30g/10min，所述聚丙烯粉体的粒径为0.01-5mm。6.根据权利要求5所述的可微波自修复的聚丙烯-金属基复合材料，其特征在于，所述金属单质粉体的结构为球形结构，其目数为500-5000目；所述金属合金粉体的目数为500-5000目；和/或，
所述聚丙烯粉体的熔融指数为10-25g/10min，所述聚丙烯粉体的粒径为0.1-5mm；优选地，所述金属单质粉体的目数为500-3000目；所述金属合金粉体的目数为1000-3000目；优选地，所述金属单质粉体的目数为1500-2500目；所述金属合金粉体的目数为1500-2500目。7.根据权利要求1-6任一项所述的可微波自修复的聚丙烯-金属基复合材料，其特征在于，所述自修复聚丙烯母粒的制备方法包括以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：王灿耀，李白羽，韩春春，杨华军，柯军军，
申请(专利权)人：广东圆融新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：