一种低密度低光泽度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低密度低光泽度聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。本发明专利技术的聚丙烯复合材料按重量份计，包括以下组分：嵌段共聚聚丙烯70～90份、热塑性弹性体5～20份、无机晶须5～15份和膨胀微球1～3份，所述热塑性弹性体采用JIS K6395标准，测得其门尼粘度(ML100℃1+4)为40～65，所述嵌段共聚聚丙烯的采用ISO 1133

【技术实现步骤摘要】
一种低密度低光泽度聚丙烯复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及聚丙烯材料改性的
，更具体地，涉及一种低密度低光泽度聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯由于其密度较低，强度、刚性和耐热性较好，成本低等优点广泛应用于汽车内外饰，但是纯聚丙烯材料往往难以满足某些零部件的性能要求，比如汽车仪表板材料既需要材料具有较好的刚性以抵抗一定的应力变形，又需要其具有较好的韧性以防止断裂，因此往往需要对聚丙烯进行改性处理。
[0003]聚丙烯材料的增刚改性则主要通过添加无机填料的方式实现，而这也会导致聚丙烯复合材料的密度较大。现有技术中公开了一种采用密度较小的有机晶须结合膨胀微球进行改性的聚丙烯复合材料，该复合材料采用表面改性处理后的纳米级有机晶须与聚丙烯熔体共混，然后与膨胀微球相结合在模具中高温保持2h，所制得聚丙烯复合材料为聚丙烯泡沫塑料，虽然具有较低的密度，但其强度较低，不适合用于汽车内外饰、家电外壳等需要一定强度的零部件。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有改性聚丙烯复合材料难以同时获得较低密度和较高力学性能的缺陷和不足，提供一种低密度低光泽度聚丙烯复合材料，采用特定门尼粘度的热塑性弹性体和嵌段共聚聚丙烯相结合，同时搭配无机晶须和特定的膨胀微球进行改性，在保持聚丙烯复合材料较高力学性能的基础上，获得较低密度和低光泽度的聚丙烯复合材料。
[0005]本专利技术的另一目的是提供所述低密度低光泽度聚丙烯复合材料的制备方法。
[0006]本专利技术的又一目的在于提供所述低密度低光泽度聚丙烯复合材料在塑料制件中的应用。
[0007]本专利技术的又一目的在于提供一种由所述低密度低光泽度聚丙烯复合材料制备的汽车塑料制件。
[0008]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种低密度低光泽度聚丙烯复合材料，按重量份数计，包括以下组分：
[0010][0011][0012]其中，所述热塑性弹性体采用JIS K6395标准，测得其门尼粘度(ML100℃1+4)为40～65，所述嵌段共聚聚丙烯的采用ISO 1133
‑
2011标准，在230℃
×
2.16kg测试条件下的熔
体质量流动速率≥30g/10min。
[0013]本专利技术采用特定门尼粘度的热塑性弹性体与嵌段共聚聚丙烯相结合，同时与膨胀微球搭配使用，一方面可以提高嵌段共聚聚丙烯的冲击强度，进而提升聚丙烯复合材料的力学性能；另一方面热塑性弹性体还可以提高嵌段共聚聚丙烯的熔体强度，使得聚丙烯复合材料在膨胀微球发泡过程中更好地包裹膨胀微球，保证膨胀微球不会因发泡后体积变大而暴露，从而有利于膨胀微球发泡，降低聚丙烯复合材料的密度；而且，门尼粘度(ML100℃1+4)为40～65的热塑性弹性体，在混合剪切过程中更倾向于以球状均匀分散于聚丙烯复合材料中，而均匀分散的呈球状的热塑性弹性体有利于降低聚丙烯复合材料的光泽度；
[0014]当热塑性弹性体的门尼粘度过小时，在混合剪切过程中则更倾向于以条状均匀分散于聚丙烯复合材料中，而呈条状的热塑性弹性体不利于降低聚丙烯复合材料的光泽度；
[0015]当热塑性弹性体的门尼粘度过大时，会影响整个聚丙烯复合材料体系的熔体流动速率，导致注塑过程中需要很大的注塑压力，而过大的注塑压力会抑制膨胀微球发泡，不利于降低聚丙烯复合材料的密度，当热塑性弹性体的添加量过多、嵌段共聚聚丙烯的熔体质量流动速率过小时也会出现类似的情况。
[0016]而当热塑性弹性体的添加量过少时，聚丙烯复合材料的熔体强度较低，膨胀微球在聚丙烯复合材料中发泡所形成的泡孔易发生破裂，导致发泡效果下降。
[0017]优选地，按重量份数计，低密度低光泽度聚丙烯复合材料包括以下组分：
[0018][0019]优选地，所述膨胀微球的最低发泡密度为＜15kg/m3且发泡峰值温度为220～230℃。
[0020]最低发泡密度＜15kg/m3且发泡峰值温度在220～230℃范围的膨胀微球效果更好，这主要是由于最低发泡密度更小的微球膨胀的膨胀能力更强，而且其发泡峰值温度为220～230℃更接近聚丙烯的加工温度，发泡峰值温度高于注塑温度会导致发泡不充分，效果下降。
[0021]在具体实施例中，本专利技术的膨胀微球的平均粒径为20～30μm。
[0022]优选地，所述嵌段共聚聚丙烯采用ISO 1133
‑
2011标准，在230℃
×
2.16kg测试条件下的熔体质量流动速率为30～100g/10min。
[0023]优选地，所述嵌段共聚聚丙烯采用ISO 1133
‑
2011标准，在230℃
×
2.16kg测试条件下的熔体质量流动速率为55～80g/10min。
[0024]所述热塑性弹性体为聚合物，所述聚合物的单体为乙烯、苯乙烯、丙烯、丁烯、辛烯、戊烯和丁二烯中的两种或两种以上。具体地，所述热塑性弹性体可以为乙烯
‑
辛烯聚合物。
[0025]所述无机晶须可以为硫酸镁晶须、硫酸钙晶须和碳酸钙晶须中一种或多种。
[0026]其中需要说明的是：
[0027]本专利技术中的主抗氧化剂为四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯
(抗氧剂1010)，辅抗氧化剂为三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)。在实际应用中，可以根据性能需求确定抗氧化剂的添加量，例如，以重量份计，添加抗氧剂1010 0.5份，抗氧剂168 0.5份。
[0028]本专利技术还保护一种低密度低光泽度聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0029]S1.将嵌段共聚聚丙烯、热塑性弹性体和无机晶须混合均匀得到预混料；
[0030]S2.将S1中预混料和膨胀微球加入熔融挤出装置中混合均匀后熔融挤出即可获得低密度低光泽度聚丙烯复合材料。
[0031]其中，S2中熔融挤出装置为双螺杆挤出机，其长径比为40:1，熔融挤出温度为180～190℃，双螺杆转速为450r/min。
[0032]一种低密度低光泽度聚丙烯复合材料在塑料制件中的应用，也在本专利技术的保护范围之内。尤其是在需要一定强度的塑料制件领域(例如汽车内外饰、家电外壳等)，相较于其他材料，本专利技术的低密度低光泽度聚丙烯复合材料具有明显优势。
[0033]本专利技术还保护一种由低密度低光泽度聚丙烯复合材料制备的汽车塑料制件。
[0034]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0035]本专利技术提供一种低密度低光泽度聚丙烯复合材料，包含门尼粘度(ML100℃1+4)为40～65的热塑性弹性体，与无机晶须和特定的膨胀微球共同使用，使得改性后的聚丙烯复合材料具有较高力学性能的同时还具备较低密度和低光泽度，密度最低达到0.860g/cm3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低密度低光泽度聚丙烯复合材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：其中，所述热塑性弹性体采用JIS K6395
‑
2010标准，测得其门尼粘度(ML100℃1+4)为40～65，所述嵌段共聚聚丙烯的采用ISO 1133
‑
2011标准，在230℃
×
2.16kg测试条件下的熔体质量流动速率≥30g/10min。2.如权利要求1所述低密度低光泽度聚丙烯复合材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：3.如权利要求1所述低密度低光泽度聚丙烯复合材料，其特征在于，所述膨胀微球的最低发泡密度为＜15kg/m3且发泡峰值温度为220～230℃。4.如权利要求1所述低密度低光泽度聚丙烯复合材料，其特征在于，所述膨胀微球的平均直径为20～30μm。5.如权利要求1所述低密度低光泽度聚丙烯复合材料，其特征在于，所述嵌段共聚聚丙烯采用ISO 1133
‑
2011标准，在230℃
×
2.16kg测试条件下的熔...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志强，王林，吴国峰，陈延安，陈锐，张宇，袁强，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：