一种轻质无气味聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种轻质无气味聚丙烯复合材料及其制备方法。首先对增韧剂进行预处理，除去小分子气味残留，减少材料的气味；再对中空玻璃微球进行改性，增强中空玻璃微球与树脂之间相容性，能够更好的融入聚丙烯基体中，与增韧剂和除味剂形成复合母料，并且不影响聚丙烯树脂原有的力学性能；不仅能够满足汽车主机厂对于材料轻量化的需求，还能保留较高的邵氏密度和优异的耐磨性能。本申请所提供的轻质无气味聚丙烯复合材料具有良好应用前景。气味聚丙烯复合材料具有良好应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种轻质无气味聚丙烯复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及合成材料
，特别涉及一种轻质无气味聚丙烯复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着国内汽车市场保有量的不断增高，汽车内饰零部件不仅具有装饰作用，还涉及到功能性、安全性、舒适性、绿色环保、以及工程属性等。汽车内饰系统的设计工作量占到整车造型设计工作量的60％以上，远超过汽车外形。汽车内饰不断发展，车用内饰材料也不断发展，降低燃耗、减少有害气体、增强力学性能已成为工程界主攻的方向。
[0003]为了提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染，需要尽可能的降低汽车整体的重量。内饰零件因装饰性和包覆性材料较多，结构件较少，所以更利于进行轻量化。但在轻量化的同时，不仅需要保证原有性能不受影响，还要保证汽车造价不被提高，避免对消费者造成经济压力。
[0004]汽车内饰空间狭小，如果汽车内饰材料能释放刺鼻有害的气体，那么会对驾乘人员的身体构成很大的伤害。材料的环保化和健康化，是绿色汽车和绿色制造的基础，也便于产品回收和再利用。
[0005]盲目的减少汽车内饰材料的体积，或者向聚合物中添加密度小的填充物等方式，虽然可以对汽车轻量化，但是也对汽车的安全性能和耐磨损性能造成了影响。目前市场上仍缺少一种符合上述要求且力学性能优异的车内装饰材料。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种轻质无气味聚丙烯复合材料及其制备方法。针对上述国内市场对汽车内饰装饰材料超低密度、无刺激性气味、耐磨损、可回收等一系列需求，提供一种轻质无气味聚丙烯复合材料，以满足市场需要。
[0007]本专利技术的技术方案：
[0008]一种轻质无气味聚丙烯复合材料，包括：
[0009]所述轻质无气味聚丙烯复合材料，由改性中空玻璃微球与聚丙烯基料、助剂均匀混合，通过挤出机挤出造粒得到；
[0010]其中，所述改性中空玻璃微球的制备方法包括：
[0011]1)将中空玻璃微球置于硅烷偶联剂中浸泡24h，清洗后烘干；
[0012]2)将浸泡后的中空玻璃微球与水、乳化剂、聚合单体和光引发剂混合，搅拌，进行乳液聚合，
[0013]3)反应结束后边搅拌边使用紫外光照射，形成固体成分，过滤清洗后，得到改性中空玻璃微球。
[0014]在一些实施方案中，所述助剂为除味剂和处理后的增韧剂。
[0015]在一些实施方案中，所述除味剂为比克化学BYK4200，富鑫工贸TE
‑
MG
‑
H2Q，富鑫工
贸TE
‑
MG
‑
H9Q，佛山帝汇DH
‑
C6027中的一种或多种。
[0016]在一些实施方案中，增韧剂为经过处理的陶氏Engage8150，陶氏Engage8200，陶氏Engage8407中的一种或多种；所述处理增韧剂的方法包括：将增韧剂用溶剂溶解，将得到的含有增韧剂的溶液滴加到
‑
10～
‑
25℃的正己烷中，即有固体析出，固体再用正己烷冲洗，即可得到处理后的增韧剂；对增韧剂处理后，能够去除小分子物质残留，因此最后的复合材料能够符合汽车主机厂的材质物性要求，无刺激性气味，对乘坐人员的健康安全提供保障。
[0017]在一些实施方案中，所述中空玻璃微球密度为0.08～0.25g/cm3，粒径为50～80μm；优选的，中空玻璃微球粒径为70μm；中空玻璃微球粒径的大小也影响着乳液聚合后材料的密度，体积越大密度越轻，但过大的体积会影响复合材料的力学性能。
[0018]在一些实施方案中，以重量百分数计，所述改性中空玻璃微球、聚丙烯基料、除味剂和增韧剂的添加量为：
[0019][0020]优选地，以重量百分数计，所述改性中空玻璃微球、聚丙烯基料、除味剂和增韧剂的添加量为：
[0021][0022]在一些实施方案中，所述改性中空玻璃微球的制备方法步骤中选用硅烷偶联剂可为KH550、KH560、KH570、A
‑
151、A
‑
171、A
‑
172中的一种或多种；优选的，所述硅烷偶联剂选用KH570。
[0023]在一些实施方案中，所述改性中空玻璃微球的制备方法步骤中选用乳化剂可为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基酚聚氧乙烯醚或聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯中的一种或几种。
[0024]在一些实施方案中，所述改性中空玻璃微球的制备方法步骤中选用光引发剂可为1
‑
羟基环己基苯基甲酮、苯基双(2,4,6
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三甲基苯甲酰基)氧化膦、α
‑
羟基异丁酰苯、2
‑
羟基
‑4‑
(2
‑
羟乙氧基)
‑2‑
甲基苯丙酮等一种或多种；优选的，所述光引发剂选用1
‑
羟基环己基苯基甲酮。
[0025]在一些实施方案中，所述改性中空玻璃微球的制备方法步骤中选用聚合单体为甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸羟乙酯的混合物；优选的，甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸羟乙酯的质量比为3：7。
[0026]在一些实施方案中，所述中空玻璃微球与水、乳化剂、聚合单体和光引发剂混合的质量比为50～150：750～1250：8～15：1～3。
[0027]在一些实施方案中，所述紫外光照射时间为2～4小时。
[0028]本申请还提供一种轻质无气味聚丙烯复合材料的制备方法，具体包括，按照上述配方将所有物料通过混合机混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出，得到轻质无气味聚丙烯复合材料。
[0029]有益效果：
[0030]本专利技术提供了一种轻质无气味聚丙烯复合材料及其制备方法。首先对增韧剂进行预处理，除去小分子残留，避免产品产生刺激性气味；通过对中空玻璃微球进行改性，增强相容性，能够让其非常好的融入聚丙烯中，形成复合材料，并且不影响聚丙烯的力学性能；并且，通过添加改性中空玻璃微球，降低复合材料的整体密度，满足汽车主机厂对于材料轻量化的需求。本申请所提供的轻质无气味聚丙烯复合材料具有良好应用前景。
具体实施方式
[0031]以下将结合具体实施方案来说明本专利技术。需要说明的是，下面的实施例为本专利技术的示例，仅用来说明本专利技术，而不用来限制本专利技术。在不偏离本专利技术主旨或范围的情况下，可进行本专利技术构思内的其他组合和各种改良。
[0032]本专利技术所使用的化学试剂若无特殊说明，均为普通市售分析纯。实施例和对比例中所使用除味剂为比克化学BYK4200；所使用增韧剂为陶氏Engage8150；中空玻璃微球购于恒源新材料有限公司、泉州精密玻璃珠工厂和佛山蓝岭化工。
[0033]实施例1
[0034]处理增韧剂：将100g的增韧剂加入100g的溶剂甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀得到混合溶液；将混合溶液滴加到2000ml的
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20℃的正己烷中，搅拌。等待固体析出后，过滤，使用正己本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻质无气味聚丙烯复合材料，其特征在于，由改性中空玻璃微球与聚丙烯基料、增韧剂和除味剂混合挤出得到；其中，所述改性中空玻璃微球由甲基丙烯酸类聚合单体对中空玻璃微球进行聚合改性得到。2.根据权利要求1所述的轻质无气味聚丙烯复合材料，其特征在于，所述改性中空玻璃微球的制备方法包括：1）将中空玻璃微球置于硅烷偶联剂中浸泡，清洗后烘干；2）将浸泡后的中空玻璃微球与水、乳化剂、甲基丙烯酸类聚合单体和光引发剂混合、搅拌，进行反应；3）反应结束后使用紫外光照射，形成固体成分，即为改性中空玻璃微球。3.根据权利要求1所述的轻质无气味聚丙烯复合材料，其特征在于，所述增韧剂为陶氏Engage8150，陶氏Engage8200，陶氏Engage8407中的一种或多种。4.根据权利要求1或3所述的轻质无气味聚丙烯复合材料，其特征在于，所述增韧剂需经过预处理，所述预处理的方法包括：将增韧剂用溶剂溶解，将得到的含有增韧剂的溶液滴加到
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10~
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25℃的正己烷中，即有固体析出，固体再用正己烷冲洗，即可得到处理后的增韧剂。5.根据权利要求1所述的轻质无气味聚丙烯复合材料，其特征在于，所述除味剂为比克化学BYK4200，富鑫工贸TE
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MG
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H2Q，富鑫工贸TE

【专利技术属性】
技术研发人员：袁灿耀，张卫东，孙宁峰，
申请(专利权)人：山东龙腾新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：