一种聚丙烯复合材料及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯复合材料及制备方法和应用，属于高分子材料技术领域。聚丙烯复合材料以重量份数计，包括如下组分：聚丙烯20～120份，填料5～40份；弹性体0～30份；高分子量乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯复合材料及制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，更具体地，涉及一种聚丙烯复合材料及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，伴随着汽车行业的发展，越来越多的塑料材料被应用于汽车内外饰件，其中聚丙烯材料因其综合性能优良、来源广泛和质优价廉等优点，更是占据了车用塑料中较大的比例。随着人民群众生活水平的日益提高，消费者对汽车内外饰件的外观等细节的关注程度越来越高，汽车主机厂对内外装饰件的外观评价标准是表面没有显而易见的外观缺陷，以往虎皮纹是普遍关注的问题，现在对其他的外观问题也非常关注，其中筋位印和应力痕就是两种较为常见且棘手的注塑件外观缺陷问题。汽车制件结构存在不同程度的复杂性，为了达到理想的强度和刚度要求，往往会在制件背后设置一定数量和形状的筋位。但是制件背面筋位的存在往往会导致制件正面出现难以消除的筋位印，通过工艺的手段大多只能适当减轻筋位印，但是不能完全消除。这主要是由于筋位存在区域壁厚不均匀从而导致材料冷热收缩不均匀，不同的区域明暗程度有差别，同时制件在脱膜时受到脱膜力的拉扯，筋位印就变得更加明显。
[0003]另外现在很多大型制件由于实际使用的需要往往存在不同部位厚度的差异，不再是均一的制件厚度，有的制件甚至需要设计为渐变的壁厚，然而壁厚的变化往往很容易导致注塑制件出现应力痕的外观缺陷，该缺陷同样很难通过工艺的改善而彻底消除，这也是因为材料在模具不同壁厚的区域流动速率不同并且冷热收缩不均匀导致的问题。
[0004]综上所述，筋位印和应力痕是注塑行业一直难以解决的难题，通过调整注塑工艺参数几乎都没有明显改善效果，在材料配方方面以前也一直没有找到好的解决办法，几乎未见相关文献资料报道。
[0005]CN101914243A公开一种用于注塑具有良好外观汽车制件的聚丙烯组合物及其制备方法，该组合物按重量百分比计由如下组份制成：聚丙烯树脂50～78％；弹性体2～20％；乙烯～丙烯嵌段共聚物2～10％；余量为助剂。但是该聚丙烯组合物所解决的外观质量问题还是消除传统的虎皮纹，对于筋位印和应力痕的外观缺陷并未提供可行的解决方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是克服现有聚丙烯组合物材料在注塑成型塑料制件时存在筋位印和应力痕的外观缺陷，提供一种聚丙烯复合材料，通过高流动聚丙烯材料主体树脂良好的流动性，结合高分子量共聚聚丙烯提高熔体弹性，同时加入高分子量乙烯
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丙烯多嵌段共聚物提高弹性体的分散效果，最终消除了注塑制件筋位印和应力痕的外观缺陷，且同时达到刚韧平衡。
[0007]本专利技术的目的是提供一种聚丙烯复合材料的制备方法。
[0008]本专利技术的又一目的在于提供一种聚丙烯复合材料在注塑塑料制件中的应用。
[0009]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0010]一种聚丙烯复合材料，以重量份数计，包括如下组分：
[0011]聚丙烯20～120份，填料5～40份；弹性体0～30份；高分子量乙烯
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丙烯多嵌段共聚物2～10份；
[0012]其中，聚丙烯为高分子量共聚聚丙烯和高流动聚丙烯的混合物，高分子量共聚聚丙烯：高流动聚丙烯的重量比为1:1～1:3；
[0013]其中，所述高分子量共聚聚丙烯的重均分子量为100～200万，熔体质量流动速率为10～100g/10min，测试标准ISO 1133
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2011，230℃，2.16Kg载荷；所述高流动聚丙烯的熔体质量流动速率为30～150g/10min，测试标准ISO 1133
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2011，230℃，2.16Kg载荷；
[0014]所述高分子量乙烯
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丙烯多嵌段共聚物的重均分子量Mw为20000～60000，分子量分布Mw/Mn为5～30，熔体质量流动速率为0.5～10g/10min，测试标准ISO 1133
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2011，190℃，2.16Kg载荷。
[0015]其中，需要说明的是：
[0016]本专利技术的填料可以为滑石粉，碳酸钙、硅灰石和晶须中的一种或几种。
[0017]本专利技术的聚丙烯复合材料中，作为主体树脂的高流动聚丙烯材料本身有很好的流动性能，能够快速填满不同壁厚的型腔并实现快速冷却定型，在此基础上按照一定比例添加的高分子量共聚聚丙烯的橡胶相粘度高，能够起到明显提高熔体弹性的作用，有利于控制聚合物熔体因为压力场或者温度场的变化出现不稳定流动的状态，其次高分子量乙烯
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丙烯多嵌段共聚物的加入有利于实现弹性体在两种聚丙烯树脂中的良好分散，所得聚合物熔体具有突出的快速冷却定型能力，并且熔体流动稳定性、熔体粘弹性也非常突出，不会因为壁厚的突变、温度的突变等原因造成材料冷热收缩不均匀，注塑成型所得的制件具有良好的外观效果，尤其适合于背面有大量不同壁厚加强筋位的制件以及具有较大壁厚变化制件的高外观注塑要求。
[0018]高分子量共聚聚丙烯本身具有较高的弯曲模量和悬臂梁缺口冲击强度，高分子量乙烯
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丙烯多嵌段共聚物的加入有利于实现弹性体在聚丙烯树脂中的良好微观相态分散效果，在保证弹性体良好增韧效果的基础上也不降低组合物的模量，从而达到较好的刚韧平衡效果。
[0019]且高分子量共聚聚丙烯：高流动聚丙烯的重量比为1:1～1:3，比例过小混合物的流动性过低，熔体不能快速填满型腔和冷却定型，可导致外观缺陷。比例过大，则高分子量共聚聚丙烯含量偏低，熔体弹性不足，容易因为压力场或者温度场的变化出现不稳定流动的状态，也会影响外观效果。且在本专利技术的范围内高流动聚丙烯的含量越高则刚性越大，韧性越低。
[0020]优选地，以重量份数计，包括如下组分：
[0021]聚丙烯30～90份，填料10～20份；弹性体5～20份；高分子量乙烯
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丙烯多嵌段共聚物3～5份。
[0022]优选地，所述高分子量共聚聚丙烯的熔体质量流动速率为30～60g/10min，测试标准ISO 1133
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2011，230℃，2.16Kg载荷。
[0023]聚合物的熔体质量流动速率表征聚合物的流动性，即加工性能，熔体质量流动速率越高加工流动性越好，注塑工艺可选择调整的范围越宽，对于消除筋位印和应力痕提供
了注塑工艺上的可操作空间。
[0024]优选地，所述高流动聚丙烯的熔体质量流动速率为50～100g/10min，测试标准ISO 1133
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2011，230℃，2.16Kg载荷。
[0025]优选地，所述高分子量乙烯
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丙烯多嵌段共聚物的重均分子量Mw为40000～50000，分子量分布Mw/Mn为10～20。
[0026]通过控制高分子量乙烯
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丙烯多嵌段共聚物的重均分子量及相关的分子量分布有利于实现材料整体更好的分散性，从而有利于消除了制备塑料制件的筋位印和应力痕的外观缺本文档来自技高网...

【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，以重量份数计，包括如下组分：聚丙烯20～120份，填料5～40份；弹性体0～30份；高分子量乙烯
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丙烯多嵌段共聚物2～10份；其中，聚丙烯为高分子量共聚聚丙烯和高流动聚丙烯的混合物，高分子量共聚聚丙烯：高流动聚丙烯的重量比为1:1～1:3；其中，所述高分子量共聚聚丙烯的重均分子量为100～200万，熔体质量流动速率为10～100g/10min，测试标准ISO 1133
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2011，230℃，2.16Kg载荷；所述高流动聚丙烯的熔体质量流动速率为30～150g/10min，测试标准ISO1133
‑1‑
2011，230℃，2.16Kg载荷；所述高分子量乙烯
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丙烯多嵌段共聚物的重均分子量Mw为20000～60000，分子量分布Mw/Mn为5～30，熔体质量流动速率为0.5～10g/10min，测试标准ISO1133
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2011，190℃，2.16Kg载荷。2.如权利要求1所述聚丙烯复合材料，其特征在于，以重量份数计，包括如下组分：聚丙烯30～90份，填料10～20份；弹性体5～20份；高分子量乙烯
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丙烯多嵌段共聚物3～5份。3.如权利要求1所述聚丙烯复合材料，其特征在于，所述高分子量共聚聚丙烯的熔体质量流动速率为30～60g/10min，测试标准ISO 1133
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2011，230℃，2.16Kg载荷。4.如权利要求1所述聚丙烯复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锐，陈延安，吴国峰，王林，
申请(专利权)人：成都金发科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：