本发明专利技术公开了一种复配填充保险杠用轻量化改性聚丙烯复合材料及其制备方法，该改性聚丙烯材料主要由常规聚丙烯：45～90份；滑石粉：1～10份；弹性体：0～20份；玻璃微珠：1～10份；相容剂：0～3份；抗氧剂：0.1～1.5份；其他助剂：0～3份。通过双螺杆或注塑机共混挤出条状共混物经过循环水冷却后进入切粒机切粒得改性聚丙烯粒子。本发明专利技术首先制备了玻璃微珠与滑石粉复配填充改性的高性能保险杠用低密度聚丙烯复合材料，与传统的单一滑石粉填充相比，得到的聚丙烯复合材料具备高模量、高冲击的特性，相比传统滑石粉填充聚丙烯材料，其刚性更好且具有更低的材料收缩率，适用于目前的薄壁化保险杠材料高模量、低收缩的发展趋势。低收缩的发展趋势。
【技术实现步骤摘要】
复配填充保险杠用轻量化改性聚丙烯复合材料及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种功能性聚丙烯材料及其制备方法，尤其涉及一种基于玻璃微珠、滑石粉复配填充的高性能车保险杠用低密度改性聚丙烯复合材料及其制备方法，属于聚丙烯
技术介绍
[0002]随着新型汽车工业的飞速发展，结合现有碳中和这一热点问题的提出，对汽车设计及其轻量化、安全性提出了更高的要求。保险杠最为汽车外饰重要的功能件、外观件，其设计趋于轻量化，产品薄壁化，结合安全性考虑，对材料的刚性、韧性、尺寸精度都提出了更高的要求。改性聚丙烯作为汽车内外饰零件的常用材料，具备来源广泛、密度小、力学均衡性好、耐化学腐蚀、易加工及价格低廉等突出优点，成为汽车轻量化的首选塑料。目前对于主流市场上的填充改性保险杠用聚丙烯材料，主要基于传统的滑石粉/碳酸钙等矿物改性，虽然滑石粉填充改性聚丙烯已基本满足汽车保险杠材料的性能要求，但随着轻量化趋势的发展及各大主机厂提出的对应轻量化保险杠材料提出的更高的性能要求及尺寸要求，对材料性能提出了更为严苛的要求。其中，在薄壁化趋势下，为了保证零件刚度，对材料的弯曲模量提出了更高的要求。因此对于发展新型填料增加改性保险杠用聚丙烯的综合性能迫在眉睫。
[0003]空心玻璃微珠(Hollow Glass Beads,HGB)被誉为“空间时代材料”，是一种正球形、空心、内含其他的多功能微细玻璃体，具有熔点高、电绝缘性好、密度低。其流动性好、收缩小、稳定性强、耐磨、表面光滑匀称等优点被广泛应用于轻质复合材料、涂料、绝缘、隔热等领域。随着玻璃微珠填充量的增加，材料冲击强度先增加后降低，因为单纯的玻璃微珠填充不能引发银纹和剪切带，界面空化效应不强。因此，单一玻璃微珠填充不能实现材料性能的全面优化，我们采用玻璃微珠与滑石粉复配的填充体系，在增加刚性的同时，实现刚韧平衡。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，专利技术一种复配填充保险杠用轻量化改性聚丙烯复合材料及其制备方法，主要通过玻璃微珠与滑石粉复配作为矿物填充体系与常规聚丙烯通过双螺杆或注塑机共混挤出条状共混物经过循环水冷却后进入切粒机切粒得改性聚丙烯粒子。其中玻璃微珠与滑石粉复配的矿物填充体系可以提高材料的刚度及韧性，尤其在提高材料刚性方面。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现：
[0006]一种复配填充保险杠用轻量化改性聚丙烯复合材料，由下列按照重量份计的原料制备而成：
[0007]常规聚丙烯：45～90份；
[0008]滑石粉：1～10份；
[0009]弹性体：0～20份；
[0010]玻璃微珠：1～10份；
[0011]偶联剂：0～3份；
[0012]抗氧剂：0.1～1.5份；
[0013]其他助剂：0～3份。
[0014]其中，所述的常规聚丙烯材料是指在230℃，2.16Kg条件下材料的流动速度在10g/10min到100g/10min的聚丙烯。
[0015]所述的滑石粉为3000目到10000目的滑石粉粉体材料。
[0016]所述的弹性体为乙烯
‑
丙烯共聚物、乙烯
‑
己烯共聚物、乙烯
‑
丁烯共聚物和乙烯
‑
辛烯共聚物中的一种或者几种的混合物，密度为0.80～1.0g/cm3。
[0017]所述的偶联剂为硅烷类偶联剂KH550、KH560、KH570中的一种或几种。
[0018]所述的抗氧剂为抗氧剂1010(四(β
‑
3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)季戊四醇脂)、抗氧剂168(三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯和抗氧剂DSTP(硫代二丙酸双十八醇酯)中的一种或者几种混合物。
[0019]所述的其他助剂为光稳定剂V703、5589、531，润滑剂白油，乙烯基双硬酯酰胺(EBS)等。
[0020]所述的玻璃微珠材料为球状，直径为20
‑
60μm，堆积密度为0.08
‑
0.36，抗压强度为1*10
‑3‑
8*10
‑3Mpa/PSI。
[0021]上述复配填充保险杠用轻量化改性聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下制备步骤：
[0022]按重量份数，将聚丙烯、滑石粉、弹性体，抗氧剂和其他助剂一起加入到高速混料机中混合均匀后，从主喂料加入到双螺杆挤出机中，偶联剂和玻璃微珠从侧喂料加入，经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却、切粒制备出改性聚丙烯复合材料。
[0023]所述的双螺杆挤出机的I～X区加工温度依次为150℃，185℃，205℃，205℃，210℃，220℃,225℃，225℃,230℃,230℃。主螺杆转速为150～450r/min，水槽温度30℃～60℃。
[0024]本专利技术与现有技术相比，具有以下技术优势：
[0025]本专利技术首先制备了玻璃微珠与滑石粉复配填充改性的高性能保险杠用低密度聚丙烯复合材料，与传统的单一滑石粉填充相比，得到的聚丙烯复合材料具备高模量、高冲击、低收缩的特性，相比传统滑石粉填充聚丙烯材料具有以下三点优势：
[0026]1.功能化玻璃微珠起到α成核剂作用并且具有更大的填充体积，可以提高材料的弯曲模量。2.功能化玻璃微珠与滑石粉复配体系相比单纯滑石粉填充具有更好的分散性及更大的填充填充体积，可以更为有效降低PP晶区尺寸，提高抗冲性能、降低复合材料收缩率。3.相比单纯玻璃位置填充，片层状滑石粉的引入与基体PP具有更多的缠结，进一步提升复合材料弯曲模量，而更多分子缠结可以提供更多应力集中点，提供更优异的抗冲性能。4.玻璃微珠的球状结构相比片状滑石粉具有更大的填充体积和移动自由度，相比滑石粉填充体系具有更高的断裂伸长率。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施例，进一步阐述本
技术实现思路
。应该强调的是，这些实施例仅用于对本专利技术的进一步说明，而不能理解为对本专利技术保护范围的限制。此外应理解，在阅读了本专利技术所述的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0028]实施例1
[0029]复配填充保险杠用轻量化改性聚丙烯复合材料：按重量份数，将粒径为3000目滑石粉6份与流动速度为50g/10min的聚丙烯64份，弹性体20份，抗氧剂1份，其他助剂：润滑剂白油，光稳定剂V703 2份一起加入到高速混料机中混合均匀后，再加入到双螺杆挤出机主喂料中，35μm直径轻质玻璃微珠4份和偶联剂KH550 3份从侧喂料加入，经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却、切粒制备成改性聚丙烯复合材料。
[0030]所述的双螺杆挤出机的I～X区加工温度依次为155℃，180℃，200℃，205℃，215℃，220℃,225℃，225℃,230℃,235℃。主螺杆转速为400r/min，水槽温度38℃。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.复配填充保险杠用轻量化改性聚丙烯复合材料，其特征在于：由下列按照重量份计的原料制备而成：常规聚丙烯：45～90份；滑石粉：1～10份；弹性体：0～20份；玻璃微珠：1～10份；偶联剂：0～3份；抗氧剂：0.1～1.5份；其他助剂：0～3份。2.根据权利要求1所述的复配填充保险杠用轻量化改性聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的常规聚丙烯材料是指在230℃，2.16Kg条件下材料的流动速度在10g/10min到100g/10min的聚丙烯。3.根据权利要求1所述的复配填充保险杠用轻量化改性聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的滑石粉为3000目到10000目的滑石粉粉体材料。4.所述的弹性体为乙烯
‑
丙烯共聚物、乙烯
‑
己烯共聚物、乙烯
‑
丁烯共聚物和乙烯
‑
辛烯共聚物中的一种或者几种的混合物，密度为0.80～1.0g/cm3。5.根据权利要求1所述的复配填充保险杠用轻量化改性聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的玻璃微珠材料为球状，直径为20
‑
60μm，堆积密度为0.08
‑
0.36，抗压强度为1*10
‑3‑
8*10
‑3Mpa/PSI。6.根据权利要求1所述的复配填充保险杠用轻量化改性聚丙烯复合材料，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄贺，冯杨，付武昌，王溢，林小群，张锴，蔡莹，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上海普利特化工新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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