一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用，涉及通用塑料技术领域。本发明专利技术提供的聚丙烯复合材料包括如下重量份数的组分：等规度大于90％的聚丙烯20

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及通用塑料
，特别涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]和非增强的聚丙烯或填充增强的聚丙烯相比，玻纤增强聚丙烯(SGFPP)具有强度高、耐热温度高及线膨胀系数低的优点，因此SGFPP广泛应用于汽车发动机周边热管理系统和车身的支架系统，具体包括空滤、前端框架、散热器护风圈、蓄电池支架和天窗支架、前大灯壳体、门基板，座椅支架等汽车零部件。但玻纤的加入使得SGFPP材料容易出现翘曲变形、浮纤的问题，由于材料表面凹凸不平、油漆无法流平、且材料的附着力不足，会导致材料喷漆后容易出现“橘皮”现象，从而影响其外观质量。因此，SGFPP材料很少应用在汽车的内外饰件上，尤其是喷漆的外饰件。
[0003]如果SGFPP材料外观问题能够得到改善，将SGFPP用于要求没那么高的喷漆外饰件，则可以提高零件的强度、同时还可以通过薄壁化降低零件的重量。但目前尚没有针对短玻纤增强聚丙烯平整度不好、油漆附着力不足，不适用于喷漆的问题的改善研究。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术中存在的问题，本专利技术的主要目的是提供一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。
[0005]为实现上述目的，第一方面，本专利技术提出了一种聚丙烯复合材料，包括如下重量份数的组分：等规度大于90％的聚丙烯20
‑
65份、低等规聚丙烯10
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45份、玻璃纤维20
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40份、马来酸酐接枝聚丙烯3
‑
5份和抗氧剂1
‑
3份，其中，所述低等规聚丙烯的等规度为40
‑
60％。
[0006]本专利技术技术方案中，专利技术人经过大量实验发现，在常规聚丙烯(其等规度大于90％)中添加低等规聚丙烯，可以改善聚丙烯材料的外观质量，缓解材料表面喷涂油漆后的“橘皮”现象；且低等规聚丙烯的加入可以使得聚丙烯材料的整体结晶度下降，相应的抗翘曲能力得到提升；此外，由于低等规聚丙烯结晶度较低，非晶区的体积较大，使得油漆更容易渗入到PP非晶区之中，从而使聚丙烯材料具有良好的附着力。
[0007]作为本专利技术所述聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述聚丙烯为共聚聚丙烯。
[0008]均聚聚丙烯以丙烯单体聚合而成，分子链中不含乙烯单体，因此分子的规整度很高，材料的结晶度高；而共聚聚丙烯中含有乙烯的成分，PP的规整度降低，材料的结晶度相对低一些。材料结晶度的差异，会导致所制作的零件的翘曲程度有所差异，由于聚丙烯具有冷却时间慢的特点，而均聚聚丙烯由于结晶度高，后结晶收缩严重，故比结晶度更低的共聚聚丙烯翘曲更为严重。因此，相较于均聚聚丙烯，对共聚聚丙烯进行外观质量或喷漆效果改进更具有现实意义。
[0009]作为本专利技术所述聚丙烯复合材料的优选实施方式，按重量比计，所述共聚聚丙烯：所述低等规聚丙烯＝2.5
‑
0.5:1。
[0010]作为本专利技术所述聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述共聚聚丙烯在230℃，2.16Kg负荷下的熔体质量流动速率为10
‑
30g/10min。
[0011]作为本专利技术所述聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述低等规聚丙烯在230℃，2.16Kg负荷下的熔体质量流动速率为50
‑
2600g/10min，重均分子量为4.5万
‑
13万。
[0012]本专利技术技术方案中熔体质量流动速率均按照ISO 1133
‑
2011测试标准测试得到。
[0013]作为本专利技术所述聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维。
[0014]作为本专利技术所述聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述无碱短切玻璃纤维的长度为3.0
‑
4.5mm，直径为10
‑
13μm。
[0015]作为本专利技术所述聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
[0016]第二方面，本专利技术还提出一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：将等规度大于90％的聚丙烯、低等规聚丙烯、马来酸酐接枝物、抗氧剂预混合均匀，从主喂料口中投入双螺杆挤出机，玻璃纤维从侧喂料口投入挤出机，熔融挤出后切粒，得到聚丙烯复合材料，其中，双螺杆挤出机工艺参数设定如下：主机一区温度为100
‑
120℃，二区温度为180
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200℃，三区温度为200
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220℃，四区温度为200
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220℃，五区温度为200
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220℃，六区温度为180
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200℃，七区温度为180
‑
200℃，八区温度为180
‑
200℃，九区温度为180
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200℃，十区温度为180
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200℃，主机转速450
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600rpm。
[0017]第三方面，本专利技术还提出一种聚丙烯复合材料在汽车外饰件、家用电器制件中的应用。
[0018]相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0019]本专利技术技术方案通过在常规聚丙烯(其等规度大于90％)中添加低等规聚丙烯，可以改善聚丙烯材料的外观质量，缓解材料表面喷涂油漆后的“橘皮”现象；且低等规聚丙烯的加入可以使得聚丙烯材料的整体结晶度下降，相应的抗翘曲能力得到提升；此外，由于低等规聚丙烯结晶度较低，非晶区的体积较大，使得油漆更容易渗入到PP非晶区之中，从而使聚丙烯材料具有良好的附着力。
附图说明
[0020]图1为本专利技术油漆面“橘皮”程度测试的示意图。
具体实施方式
[0021]为更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将通过具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0022]本专利技术实施例和对比例所用原材料如下：
[0023]共聚聚丙烯：熔融指数为26g/10min(ISO 1133
‑
2011)，等规度大于90％(GB/T2546.1
‑
2006)，牌号为PP M2600R，购自上海石化；
[0024]均聚聚丙烯：熔融指数为26g/10min(ISO 1133
‑
2011)，等规度大于90％(GB/T2546.1
‑
2006)，牌号为PPH
‑
Y26，购自镇海炼化；
[0025]低等规聚丙烯1：熔融指数为50g/10min(ISO 1133
‑
2011)，等规度为40
‑
60％(GB/
T2546.1
‑
2006)，重均分子量为13万，牌号为L
‑
MODU S901，购自日本出光；
[0026]低等规聚丙烯2：熔融指数为390g/10min(ISO 1133
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于，包括如下重量份数的组分：等规度大于90％的聚丙烯20
‑
65份、低等规聚丙烯10
‑
45份、玻璃纤维20
‑
40份、马来酸酐接枝聚丙烯3
‑
5份和抗氧剂1
‑
3份，其中，所述低等规聚丙烯的等规度为40
‑
60％。2.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯为共聚聚丙烯。3.如权利要求2所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，按重量比计，所述共聚聚丙烯：所述低等规聚丙烯＝2.5
‑
0.5:1。4.如权利要求2所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述共聚聚丙烯在230℃，2.16Kg负荷下的熔体质量流动速率为10
‑
30g/10min。5.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述低等规聚丙烯在230℃，2.16Kg负荷下的熔体质量流动速率为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国明，陈平绪，叶南飚，谢正瑞，倪梦飞，陈延安，
申请(专利权)人：上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：