一种可喷涂耐低温冲击的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可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域。可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料以重量份数计，包括如下组分：共聚聚丙烯40～75份；弹性体10～30份；聚乙烯3～10份；滑石粉10～30份；偶联剂0.5～5份；润滑剂0.1～3份；抗氧剂0.2～2份。本发明专利技术的可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料以聚丙烯作为基体材料，通过各组分协同作用提升了复合材料喷漆时的耐溶剂性能，保证喷漆后漆膜结构的均匀性，同时弹性体组分在聚丙烯基体中均匀分散性，偶联剂提升了各组分的界面结合力，减少界面缺陷，润滑剂的加入避免了剪切小分子链的产生，保证了耐油漆溶剂性能，在具有有效的油漆附着力的同时保证低温多轴冲击韧性。时保证低温多轴冲击韧性。时保证低温多轴冲击韧性。

【技术实现步骤摘要】
一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，更具体地，涉及一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯(PP)具有价格低廉、密度低、易加工、易回收等优点，被广泛应用于汽车内外饰等多种非金属零部件，是迄今为止汽车行业应用范围最广、用量最大的热塑性材料。随着消费者对驾乘舒适性以及美观性的提升，由PP材料直接注塑得到的车用皮纹件(如仪表板、门板、副仪表板、立柱饰板等)已难以满足消费者对触觉和视觉感知的要求，注塑皮纹件有向喷漆件过渡的趋势。但PP材料自身较高的结晶度和较为致密的晶粒网络导致其冲击强度较低、韧性差，表面喷涂性能较差，无法满足高韧性汽车零部件(如仪表板等)的性能需求。在PP材料中添加弹性体可改善韧性，同时降低材料整体的结晶度，提升PP材料的表面耐喷涂性能。但油漆中溶剂会导致一部分弹性体溶胀甚至溶解，使材料表面产生缺陷，漆膜溶胀甚至脱落，PP材料在低温爆破发生脆性破坏，导致碎片飞溅等严重问题。
[0003]CN105440438A公开了一种高油漆附着力聚丙烯复合材料，该复合材料原料按质量份组成包括：聚丙烯树脂，38～71.3份；聚丙烯改性剂，5～10份；改性填充剂，15～25份；增韧剂，8～15份；抗氧剂，0.2～1份；润滑剂，0.5～1份；所述改性填充剂为填充剂经丙烯酸缩水甘油酯、硅烷偶联剂和硬脂酸改性得到；所述聚丙烯改性剂包括聚丙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝丙烯酸缩水甘油酯、乙烯
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辛烯共聚物接枝马来酸酐中的任一种或两种以上的组合。但是该高油漆附着力聚丙烯复合材料只是对材料表面油漆进行了百格试验，验证常温喷涂未脱落，但并未在低温下对相关冲击试验进行测试，无法说明材料低温下的油漆附着性能以及低温韧性均能达到使用要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有PP材料增韧后喷漆出现的漆膜溶胀或脱落，无法在提高附着的同时保证材料低温韧性的缺陷和不足，提供一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料。
[0005]本专利技术的目的是提供一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料的制备方法。
[0006]本专利技术的再一目的在于提供一种所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料在有喷涂和低温冲击性能要求的塑料制品中的应用。
[0007]本专利技术的再一目的在于保护一种塑料制品。
[0008]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，以重量份数计，包括如下组分：
[0010]共聚聚丙烯40～75份；弹性体10～30份；聚乙烯3～10份；滑石粉10～30份；偶联剂0.5～5份；润滑剂0.1～3份；抗氧剂0～2份。
[0011]其中，需要说明的是：
[0012]本专利技术的聚乙烯为高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)以及线性低密度聚乙烯的一种或几种；
[0013]本专利技术的偶联剂为酞酸酯类偶联剂、氨基硅烷类偶联剂、铝钛复合偶联剂、环氧硅烷偶联剂中一种或几种；
[0014]本专利技术的润滑剂为硅酮类润滑剂、酯类润滑剂、酰胺类润滑剂、硬脂酸类润滑剂中的一种或几种；
[0015]以重量百分比计，本专利技术的抗氧剂包括20％～50％主抗氧剂和50％～80％辅助抗氧剂，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂和/或硫醚类抗氧剂。
[0016]在本专利技术的可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料中：
[0017]以共聚聚丙烯作为基体材料，通过加入特定组分的聚乙烯组分可以提高复合材料喷漆时的耐溶剂性能，保证喷漆后漆膜结构的均匀性，提供漆膜良好的耐化学品性能；同时在聚乙烯和共聚聚丙烯的混合体系中通过加入特定组分的弹性体组分可提高弹性体在共聚聚丙烯基体中的分散性并提升低温韧性，在具有有效的油漆附着力的同时保证低温多轴冲击韧性。
[0018]润滑剂可提供有效的润滑，避免因熔融挤出过程中的高剪切导致基体等树脂产生过多的小分子链而降低耐油漆溶剂性能；
[0019]偶联剂可提高滑石粉与共聚聚丙烯、聚乙烯以及弹性体的界面结合力，减少界面缺陷，利用滑石粉较高的平面尺寸提供良好的油漆溶剂阻隔作用，提高漆膜耐化学品性能，同时保证良好的耐低温多轴冲击韧性；
[0020]共聚聚丙烯、聚乙烯、弹性体、滑石粉、润滑剂、偶联剂复配使用提供协同作用，使本专利技术制备的复合材料具有可喷涂性、耐低温多轴冲击韧性，可为有喷涂、耐低温冲击要求的塑料制品提供解决方案。
[0021]其中，在本专利技术的可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料中各组分的含量也是至关重要的，相关含量过高或过低还需要考虑整体系统的相容性和均一稳定性，都会有损力学性能、耐低温多轴冲击韧性以及油漆附着性能，不能达到性能要求。
[0022]优选地，以重量份数计，包括如下组分：
[0023]共聚聚丙烯45～65份；弹性体15～28份；聚乙烯4～9份；滑石粉15～25份；偶联剂1～3份；润滑剂0.2～2份；抗氧剂0.3～1份。
[0024]优选地，所述共聚聚丙烯按照ISO1133
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2011在230℃、2.16Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为20～100g/10min，在10℃/min升温N2氛围下通过DSC测得的熔融峰面积为105～120J/g。
[0025]其中，需要说明的是：
[0026]共聚聚丙烯的熔体质量流动速率是衡量塑料熔体流动性的一个重要指标，共聚聚丙烯的熔体质量流动速率为20～100g/10min可以保证材料具有良好的流动性；
[0027]熔融峰面积：是共聚聚丙烯材料在熔融过程中热焓值，值越大代表结晶度越高。较高的结晶度可以保证基体具有较为致密的晶格网络，化学稳定性好，难以被溶剂溶胀或溶解。
[0028]熔融峰值：是共聚聚丙烯熔融过程中最高熔融温度值，代表了材料的耐热性以及耐受喷漆固化过程中耐热性。
[0029]采用上述优选的共聚聚丙烯作为基底原料可以进一步提升油漆附着性能。
[0030]优选地，所述弹性体为苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、三元乙丙橡胶(EPDM)、苯乙烯
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乙烯/丁烯
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苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)和乙烯
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辛稀共聚物(POE)中的一种或几种。
[0031]优选地，所述苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物按照ISO1133
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2011在190℃、5.0Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为4～8g/10min，采用ASTM D5775
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2019标准测试方法测得苯乙烯重量含量为35～45％。
[0032]其中，需要说明的是：
[0033]SBS的熔体质量流动速率在4～8g/10min，说明具有良好的流动性，可以更好的保证基体具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，以重量份数计，包括如下组分：共聚聚丙烯40～75份；弹性体10～30份；聚乙烯3～10份；滑石粉10～30份；偶联剂0.5～5份；润滑剂0.1～3份；抗氧剂0～2份。2.如权利要求1所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，以重量份数计，包括如下组分：共聚聚丙烯45～65份；弹性体15～28份；聚乙烯4～9份；滑石粉15～25份；偶联剂1～3份；润滑剂0.2～2份；抗氧剂0.3～1份。3.如权利要求1所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述共聚聚丙烯按照ISO1133
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2011在230℃、2.16Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为20～100g/10min，在10℃/min升温N2氛围下通过DSC测得的熔融峰面积为105～120J/g。4.如权利要求1所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述弹性体为苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物、三元乙丙橡胶、苯乙烯
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乙烯/丁烯
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苯乙烯嵌段共聚物和乙烯
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辛稀共聚物中的一种或几种。5.如权利要求4所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物按照ISO1133
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2011在190℃、5.0Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为4～8g/10min，采用ASTM D5775
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2019标准测试方法测得苯乙烯重量含量为35～45％。6.如权利要求4所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述三元乙丙橡胶采用ASTM D...

【专利技术属性】
技术研发人员：左立增，陈延安，吴亦建，杨波，卢朝亮，孙刚，谢正瑞，赵鹏伟，
申请(专利权)人：江苏金发科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：