一种低光泽高韧性耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低光泽高韧性耐刮擦聚丙烯复合材料，由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯46‑90份；高密度聚乙烯2‑10份；增韧剂5‑18份；无机填料0‑25份；相容剂1‑3份；耐刮擦剂1‑4份；抗氧剂0.5‑1.0份；加工助剂0.1‑0.5份。本发明专利技术通过加入耐刮擦剂达到表面防划伤的效果；通过GMA‑g‑PE与高密度聚乙烯的协同作用，降低材料的光泽度；通过GMA‑g‑PE与高分子量芥酸酰胺和高分子量聚硅氧烷的协同作用，提高材料的耐刮擦性能；通过GMA‑g‑PE可以改善PP基体和无机填料之间的界面结合力，提高材料的冲击韧性；与一步混料法相比，本发明专利技术采用分步混料方式制备得到的材料耐刮擦性能更好。

【技术实现步骤摘要】
一种低光泽高韧性耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种低光泽高韧性耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯(PP)是一种结构规整的结晶性聚合物，常为白色粒料或粉料、无味、无毒、质轻的热塑性树脂；其具备易加工、冲击强度、挠曲性以及电绝缘性好等特点，并具有良好的耐化学性能，在汽车工业、家用电器、电子、包装、建材及家具等方面具有广泛的应用。因为近年来增加了汽车内饰部品的防刮伤性能，而PP材料本身硬度低，防刮性能较差，就需要对这方面性能进行改性优化；另一方面，现在对汽车内饰部品的感官要求越来越高，为了降低仪表板、门饰板等内饰件的“塑料感”，各大主机厂要求使用低光泽材料，对PP改性材料也就提出了新的性能指标。中国专利(CN108384111A)公开了一种汽车用免喷涂耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法，包括以下重量份的原料：高结晶聚丙烯50～85、碳酸钙10～22、增韧剂乙烯-辛烯共聚物5～10、有机硅耐刮擦剂1～4、铝颜料0.5～4、有机磷酸盐成核剂0.1～0.5、偶联剂烷基改性聚硅氧烷0.3～0.8、受阻胺类光稳定剂0.2～0.8、抗氧剂0.2～0.8、抗静电剂0.3～0.8。该专利做出的耐刮擦聚丙烯复合材料最佳的十字刮擦结果为ΔL＝0.72。中国专利(CN103524976B)一种高强度耐刮擦聚丙烯改性树脂，其组分按重量百分比包括：50-85％聚丙烯树脂、10-35％填充剂、1-10％耐刮擦助剂、交联剂0.1-5％、1-10％相容剂、0.1-1％抗氧剂、0.1-1％加工助剂。其中耐刮擦剂为有机硅聚合物、纳米金属氧化物、脂肪酸酰胺的一种或多种，该专利做出的高强度耐刮擦聚丙烯改性树脂实施例中最佳的十字刮擦结果为ΔL＝0.96，且其使用的接枝物为聚丙烯与不饱和羧酸或其酸酐的接枝或共聚聚合物。本专利技术公开的低光泽高韧性耐刮擦聚丙烯复合材料，加入了聚丙烯、高密度聚乙烯、增韧剂、无机填料、相容剂、耐刮擦剂、抗氧剂、加工助剂等组分制备的聚丙烯组合物十字刮擦结果可以做到ΔL＝-0.2，耐刮擦效果非常好，可以适用于汽车内饰部品的各种皮纹，且其光泽度相对于常规材料降低明显。
技术实现思路
针对以上现有技术的局限性，本专利技术的目的是提供一种低光泽高韧性耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种低光泽高韧性耐刮擦聚丙烯复合材料，由以下组分按重量份制备而成：其中，所述的耐刮擦剂为高分子量芥酸酰胺与高分子量聚硅氧烷复配而成；所述相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯(GMA-g-PE)。进一步方案，所述耐刮擦剂中高分子量芥酸酰胺与高分子量聚硅氧烷的复配比例为1:1；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯的接枝率为1-1.5％。进一步方案，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯的制备方法如下：(1)将甲基丙烯酸缩水甘油酯5份、过氧化异丙苯0.2份进行搅拌混合得到复配物；(2)将高密度聚乙烯100份、抗氧剂10100.1份、抗氧剂1680.2份、润滑剂EBS0.1份混合均匀后加入双螺杆挤出机中，然后将步骤(1)的复配物从侧喂料口均匀加入，挤出机各段的温度为180-200℃，挤出造粒后得到甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯；其中，所述高密度聚乙烯在190℃、2.16kg条件下的熔指为5g/10min。进一步方案，所述高分子量芥酸酰胺的分子量≥10万；高分子量聚硅氧烷的分子量≥50万。进一步方案，所述聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯，其在230℃和2.16kg条件下的熔指为30-80g/10min；所述高密度聚乙烯在190℃、2.16kg条件下的熔指为5-15g/10min。进一步方案，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物中的一种或者两种的复配物；优选为乙烯-辛烯共聚物(POE)。进一步方案，所述无机填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉中的一种或者两种的复配物。进一步方案，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按质量比2:1组成的复配物；其中，受阻酚类抗氧剂优选抗氧剂1076，亚磷酸酯类抗氧剂优选抗氧剂168。进一步方案，所述加工助剂为乙撑双硬脂酰胺(EBS)。本专利技术的第二个目的是提供上述所述的低光泽高韧性耐刮擦聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)先将聚丙烯46-90份、高密度聚乙烯2-10份、增韧剂5-18份、无机填料0-25份；相容剂1-3份、抗氧剂0.5-1.0份、加工助剂0.1-0.5份放入高混机中，在80-90℃温度中混合3-8min得到混合物；(2)向混合物中加入耐刮擦剂1-4份，继续混合1-3min；(3)步骤(2)制得的混合物加入温度为180-210℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒得到目标产物与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、耐刮擦剂作为一种表面改性剂，在加工过程中，可以降低材料表面摩擦力从而达到表面防划伤的效果，原理是通过向材料表面迁移并在材料表面紧密排布达到目的。本专利技术所使用的耐刮擦剂是高分子量芥酸酰胺与高分子量聚硅氧烷复配而成，小分子量的芥酸酰胺和硅氧烷材料，因其分子链短，结构简单，分子运动比较剧烈，容易析出到材料表面，引起表面发粘、发白等问题，而高分子量的耐刮擦剂就可以避免材料长期使用过程中出现表面析出的问题。2、本专利技术所使用的GMA-g-PE，通过与高密度聚乙烯的协同作用，在双螺杆挤出机中，接枝物中未完全反应的GMA成分会使PP和PE发生副反应，产生微交联，形成部分网状结构的聚合物，从而降低材料的光泽度。3、本专利技术所使用的GMA-g-PE，通过与高分子量芥酸酰胺和高分子量聚硅氧烷的协同作用，可以提高材料的耐刮擦性能。4、本专利技术所使用的GMA-g-PE，可以改善PP基体和无机填料之间的界面结合力，可以降低无机填料对PP基体冲击韧性的影响，从而提高材料的冲击韧性。5、本专利技术组合物的制备方法中，耐刮擦剂是在步骤(2)中加入，其目的在于减少无机填料和耐刮擦剂的接触时间；无机填料改性聚丙烯材料中，无机填料对材料耐刮擦性的影响较大，而耐刮擦剂和无机填料进行混合时，会被无机填料吸收一部分，从而降低其耐刮擦效果；本专利技术所使用的混合方式不会降低耐刮擦剂的使用效果。具体实施方式为使专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术实施例中所用的双螺杆挤出机的长径比48：1，生产厂家是德国BRABEBDER公司。以下所用聚丙烯为韩国SK公司的BX3900，熔融指数为60g/10min，高密度聚乙烯为抚顺石化的2908，熔融指数为8g/10min；所用的增韧剂乙烯-辛烯共聚物(POE)为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低光泽高韧性耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：/n

【技术特征摘要】
1.一种低光泽高韧性耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：



其中，所述的耐刮擦剂为高分子量芥酸酰胺与高分子量聚硅氧烷复配而成；所述相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯。


2.根据权利要求1所述的低光泽高韧性耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于：所述耐刮擦剂中高分子量芥酸酰胺与高分子量聚硅氧烷的复配比例为1:1；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯的接枝率为1-1.5％。


3.根据权利要求1所述的低光泽高韧性耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于：所述甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯的制备方法如下：
(1)将甲基丙烯酸缩水甘油酯5份、过氧化异丙苯0.2份进行搅拌混合得到复配物；
(2)将高密度聚乙烯100份、抗氧剂10100.1份、抗氧剂1680.2份、润滑剂EBS0.1份混合均匀后加入双螺杆挤出机中，然后将步骤(1)的复配物从侧喂料口均匀加入，挤出机各段的温度为180-200℃，挤出造粒后得到甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯；其中，所述高密度聚乙烯在190℃、2.16kg条件下的熔指为5g/10min。


4.根据权利要求1所述的低光泽高韧性耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于：所述高分子量芥酸酰胺的分子量≥10万；高分子量聚硅氧烷的分子量≥50万。


5.根据权利要求1所述的低光泽高韧性耐刮擦聚丙烯复合材料，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，梁娜，项灵芝，姚晨光，方永炜，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34