一种金属光泽、免喷涂、耐刮擦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金属光泽、免喷涂、耐刮擦聚丙烯材料，由如下重量份的原料制备而成：无规共聚聚丙烯95‑98份、抗氧剂168 0.1‑0.3份、抗氧剂1010 0.1‑0.5份、成核剂0.1‑0.3份、润滑分散剂TAF 0.1‑1份、抗刮擦剂0.2‑0.5份、效果颜料0.3‑1.5份、增亮剂0.2‑0.5份。所述成核剂为硫酸钡与有机金属盐类成核剂的混合物，二者的质量比为1：3‑5；所述抗刮擦剂为环烯烃类共聚物TOPAS6015。相比于现有技术，本发明专利技术的免喷涂、耐刮擦聚丙烯材料具有良好的金属质感，外观与喷漆效果接近。本发明专利技术聚丙烯材料的配方更合理，能够最大优化材料的整体性能，尤其是特定配比的成核剂与COC材料具有协同增效的耐刮擦性能。

【技术实现步骤摘要】
一种金属光泽、免喷涂、耐刮擦聚丙烯材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料领域，特别涉及一种金属光泽、免喷涂、耐刮擦聚丙烯材料及其制备方法。
技术介绍
耐刮擦性是指基材受到外力作用时，对外力的抵抗能力和形变吸收能力。而当这种抵抗能力小及这种形变吸收产生的塑形形变不能恢复到原来状态时，基材表面就被破坏，产生划痕。目前的解决办法有：减少外力对基材的作用，即降低摩擦系数；增加弹性形变恢复能力，使用弹性体；或者增加材料的内聚力。聚丙烯是一种综合性能优良的通用热塑性塑料，具有价格低廉、比重低、耐溶剂、拉伸强度高、弹性良好、刚性好、耐热性及耐化学品性优良、易回收、无毒且加工性能好等特点，是五大通用工程塑料之一，广泛的应用于汽车、家电等领域。聚丙烯材料因自身的线性结构，且为柔性分子链，导致聚丙烯材料表面不耐刮擦，易产生刮痕，且免喷涂聚丙烯材料主要为外观件，对材料的耐刮擦性有一定的要求，故在某些场合会限制其应用。随着国家环保法规逐渐严格，汽车或家电零部件的喷涂成本逐渐增加，材料的免喷涂化逐渐成为当今改性材料的热门趋势之一。作为外观件的免喷涂材料，在要求部件不仅具有优异金属质感效果的同时，还需具有一定力学性能及耐刮擦性能。目前，现有技术已经公开了很多关于聚丙烯材料的技术方案，例如申请公开号为CN102942742A的国内专利申请，公开了一种具有高光泽、金属或珠光闪烁效果免喷涂的即材料，它是由以下重量百分比的物质组成：PP97-99%，抗氧剂1680.1-0.3%，抗氧剂10100.1-0.5%，润滑分散剂TAF0.1-1%，效果颜料0.3-1.5%。该专利技术的PP材料无需喷涂直接注塑即可获得良好的高光泽和珠光闪烁，以及金属喷漆效果，具备良好外观，与喷漆工艺相比节约了成本，同时避免了制品使用过程中的脱漆问题，再配合高光镜面模具和较高的模温的成型条件，还可以解决制品熔接线和流痕的问题。但是，该专利技术的技术方案中未涉及聚丙烯材料在实际应用过程中可能存在的划伤问题。目前有多种途径解决聚丙烯材料的耐划伤问题，如通过提高聚丙烯材料的结晶度、通过接枝共聚物、提高结晶度和部分交联的方法、采用添加有机硅弹性体和制备母粒或者采用铝硅氧烷提高改性聚丙烯的耐划伤性能。但是，上述途径都不是通用的，在特定的聚丙烯体系中采用何种抗刮擦的方法需要进行深入的研究。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种配方更合理、耐刮擦性能更优的金属光泽、免喷涂聚丙烯材料及其制备方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种金属光泽、免喷涂、耐刮擦聚丙烯材料，由如下重量份的原料制备而成：无规共聚聚丙烯95-98份抗氧剂1680.1-0.3份抗氧剂10100.1-0.5份成核剂0.1-0.3份润滑分散剂TAF0.1-1份抗刮擦剂0.2-0.5份效果颜料0.3-1.5份增亮剂0.2-0.5份所述无规共聚聚丙烯的共聚单体为乙烯，含量2-10wt%，在230℃×2.16kg的测试条件下，熔体流动速率为9-11g/10min；所述成核剂为硫酸钡与有机金属盐类成核剂的混合物，二者的质量比为1：3-5；所述硫酸钡的平均粒径D50为0.6-0.8微米；所述有机金属盐类成核剂为苯甲酸钠或安息香酸铝；所述抗刮擦剂为环烯烃类共聚物（简称COC材料），是由双环庚烯单体和乙烯单体在金属茂催化剂作用下发生共聚反应制备得到，优选的COC材料采用型号：TOPAS6015，厂家：日本宝理。所述效果颜料为铝粉、铜粉、银粉、金粉中的一种或几种，平均粒径为20-50微米，其形状为片状、银元状、棒状或球状；所述增亮剂为季戊四醇硬脂酸酯。本专利技术所述的金属光泽、免喷涂、耐刮擦聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：（1）按照比例称取各组分加入到高混机中，采用300-400rpm的速度混合3-5min形成预混料；（2）将预混料放入双螺杆挤出机，物料在螺杆内停留时间1分钟-2分钟，从双螺杆挤出机中熔融挤出，经冷却、干燥、切粒，即制得所述聚丙烯材料；其中，双螺杆挤出机由进料段到机头的温度依次为：185℃-195℃，210℃-225℃，210℃-225℃，210℃-225℃，210℃-225℃，210℃-225℃，210℃-225℃，210℃-225℃，模头的温度为210℃-220℃。本专利技术的聚丙烯材料采用复合成核剂和COC材料来协同提高耐刮擦性能。其中，成核剂的加入有利于提高提高聚丙烯材料的结晶度，进而提高材料的表面硬度、屈服强度和冲击强度，从而改善材料的抗划痕性能，同时成核剂的加入提高了聚丙烯的结晶温度，可以在较高温度下脱模，缩短成型加工周期，降低加工成本。硫酸钡成核剂作为一种高效聚烯烃树脂改性剂，能在结晶过程中提供大量成核位点，极大提高异相成核几率，促进聚烯烃树脂大分子链有序地排列。但硫酸钡成核剂的分散性略差，导致单独添加该类成核剂时，成核效果不佳。本专利技术通过大量研究发现，特定粒径的硫酸钡复配特定种类的有机金属盐类成核剂苯甲酸钠或安息香酸铝可以大大提高成核效果，相比于其他粒径范围的硫酸钡或者其他有机金属盐类成核剂可以大大提高聚丙烯材料的耐刮擦性能。同时，利用COC材料与聚丙烯良好的相容性以及自身良好的耐刮擦性、高强度、高模量进一步提高聚丙烯复合材料的综合性能。相比于现有技术，本专利技术的金属光泽效果、免喷涂、耐刮擦聚丙烯材料具有良好的金属质感，外观与喷漆效果接近。本专利技术聚丙烯材料的配方更合理，能够最大优化材料的整体性能，尤其是特定配比的成核剂与COC材料具有协同增效的耐刮擦性能。具体实施方式实施例1：一种金属光泽、免喷涂、耐刮擦聚丙烯材料，由如下重量份的原料制备而成：无规共聚聚丙烯97份抗氧剂1680.2份抗氧剂10100.3份成核剂0.2份润滑分散剂TAF0.5份抗刮擦剂0.5份效果颜料1.2份增亮剂0.3份所述无规共聚聚丙烯的共聚单体为乙烯，含量5wt%，在230℃×2.16kg的测试条件下，熔体流动速率为10g/10min；所述成核剂为硫酸钡与苯甲酸钠的混合物，二者的质量比为1：3；所述硫酸钡的平均粒径D50为0.7微米；所述抗刮擦剂为TOPAS6015；所述效果颜料为平均粒径50微米的片状铝粉；所述增亮剂为季戊四醇硬脂酸酯。所述的金属光泽、免喷涂、耐刮擦聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：（1）按照比例称取各组分加入到高混机中，采用300rpm的速度混合5min形成预混料；（2）将预混料放入双螺杆挤出机，物料在螺杆内停留时间2分钟，从双螺杆挤出机中熔融挤出，经冷却、干燥、切粒，即制得所述聚丙烯材料；其中，双螺杆挤出机由进料段到机头的温度依次为：190℃，210℃，215℃，215℃，215℃，215℃，220℃，220℃，模头的温度为220℃。实施例2：...

【技术保护点】
1.一种金属光泽、免喷涂、耐刮擦聚丙烯材料，其特征在于，由如下重量份的原料制备而成：/n无规共聚聚丙烯 95-98份/n抗氧剂168 0.1-0.3份/n抗氧剂1010 0.1-0.5份/n成核剂 0.1-0.3份/n润滑分散剂TAF 0.1-1份/n抗刮擦剂 0.2-0.5份/n效果颜料 0.3-1.5份/n增亮剂 0.2-0.5份/n所述无规共聚聚丙烯的共聚单体为乙烯，含量2-10wt%，在230℃×2.16kg的测试条件下，熔体流动速率为9-11g/10min；/n所述成核剂为硫酸钡与有机金属盐类成核剂的混合物，二者的质量比为1：3-5；/n所述抗刮擦剂为环烯烃类共聚物TOPAS6015；/n所述效果颜料为铝粉、铜粉、银粉、金粉中的一种或几种，平均粒径为20-50微米，其形状为片状、银元状、棒状或球状；/n所述增亮剂为季戊四醇硬脂酸酯。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属光泽、免喷涂、耐刮擦聚丙烯材料，其特征在于，由如下重量份的原料制备而成：
无规共聚聚丙烯95-98份
抗氧剂1680.1-0.3份
抗氧剂10100.1-0.5份
成核剂0.1-0.3份
润滑分散剂TAF0.1-1份
抗刮擦剂0.2-0.5份
效果颜料0.3-1.5份
增亮剂0.2-0.5份
所述无规共聚聚丙烯的共聚单体为乙烯，含量2-10wt%，在230℃×2.16kg的测试条件下，熔体流动速率为9-11g/10min；
所述成核剂为硫酸钡与有机金属盐类成核剂的混合物，二者的质量比为1：3-5；
所述抗刮擦剂为环烯烃类共聚物TOPAS6015；
所述效果颜料为铝粉、铜粉、银粉、金粉中的一种或几种，平均粒径为20-50微米，其形状为片状、银元状、棒状或球状；
所述增亮剂为季戊四醇硬脂酸酯。


2.根据权利要求1所述的一种金属光...

【专利技术属性】
技术研发人员：范彬彬，
申请(专利权)人：范彬彬，
类型：发明
国别省市：安徽;34