车用微发泡聚丙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种车用微发泡聚丙烯材料及其制备方法，所述车用微发泡聚丙烯材料由以下原料制备得到：聚丙烯树脂、热膨胀微球、硬脂酸锌、纳米氧化锌。该车用微发泡聚丙烯材料具有泡孔平均直径小，泡孔密度高，力学性能优异，可应用于汽车内饰材料的微发泡注塑成型。可应用于汽车内饰材料的微发泡注塑成型。

【技术实现步骤摘要】
车用微发泡聚丙烯材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料领域，特别是涉及一种车用微发泡聚丙烯材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]在汽车轻量化趋势的推动下，微发泡聚丙烯材料具有致密的表层和发泡芯层结构、减重效果显著、且具有缩短成型周期、减少翘曲和应力等优点而备受关注。
[0003]偶氮类发泡剂是放热型，在加工过程中气体局部膨胀过大会产生串孔、起皮分层、泡孔破裂气体溢出等缺陷。随着微发泡材料对制件外观、气味有要求的不断提高，化学发泡剂从反应剧烈的放热型偶氮类发泡剂逐渐改成反应缓和的吸热型碳酸氢钠发泡剂，然而碳酸氢钠发泡剂也存在起始分解温度过低，存储过程中容易失效等问题。更为关键的是，树脂在注塑成型前通常需要进行干燥，材料的烘烤干燥温度至少大于80℃，碳酸氢钠在该温度下已有部分分解失效，不便于大规模工业化使用。
[0004]微发泡截止目前仍然罕有化学微发泡聚丙烯在汽车门板、仪表板、立柱等表面质量要求高的制件的量产实绩，究其原因：(1)化学微发泡聚丙烯在注射成型过程中普遍存在的气痕、料花甚至起皮分层等外观缺陷问题，通常的解决方案为模腔预充反压气体的二次开模技术，这些都会极大地提高注塑设备和模具的投入成本；(2)现有化学微发泡母粒应用于厚度较薄(如厚度<2mm)的制件，发泡效率不佳，难以结合薄壁化制件进行减重，从而制约了推广；(3)现有微发泡聚丙烯材料如果在没有二次开模的普通注塑设备上注塑，由于发泡剂发泡形成的压力远小于注塑机保压而使微发泡制件的尺寸相比普通材料偏小0.1
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0.2％，且生产过程不稳定；(4)微发泡材料为控制表面料花，在注塑工艺上会采用高压高速进行充填，高速充填再加上发泡剂分解释放气体，导致流动过程紊乱，容易产生虎皮纹缺陷；(5)发泡剂是粉状的，粉体发泡剂外混在材料中直接使用，在运输、存放过程中容易分层而影响发泡的均匀性，另外在使用过程粉尘对环境污染较大。
[0005]目前，现有技术中对微发泡聚丙烯组合物做了一些研究，例如：中国专利CN 101352945A公开了一种汽车内饰用微发泡聚丙烯
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无纺布复合板材及其制备方法，属高分子材料领域，该发泡聚丙烯材料具有高倍拉伸和泡孔细密、受热无异味的特性，同时制备工艺简单,有较高的生产效率。本专利技术的汽车内饰用微发泡聚丙烯
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无纺布复合板材,其由微发泡聚丙烯板材与单面或双面复合在微发泡聚丙烯板材上的无纺布组成,其中所述的微发泡聚丙烯板材由以下重量百分比原料制成:歧化聚丙烯30～70％、无规共聚聚丙烯10～40％、高密度聚乙烯5～10％、超细成核剂5～10％、无机填料0～9％、羧基相容剂1～3％、柠檬酸系发泡剂0.5～2.0％。中国专利CN 109988362A公开了一种微发泡聚丙烯材料及其制备方法。本专利技术提供一种具备低密度，高发泡倍率，泡孔孔径均匀且主要集中在材料内部，表面无留痕具有优异外观的微发泡聚丙烯材料及该种微发泡聚丙烯材料的制备方法。通过基体颗粒与复合发泡剂制备粒径分布D50值在1
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10微米的发泡剂复合粉，使发泡剂均匀负载于基体颗粒上，将发泡剂复合粉与聚丙烯树脂混合挤出造粒、注塑制备得到微发泡聚丙烯材料。中国专利CN 112708206A公开了一种片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料及
其制备方法和应用，本专利技术采用片状纳米氢氧化镁填充以增加微发泡聚丙烯材料的刚性，由于氢氧化镁的成核作用以及片状结构对气体的阻隔作用，可以减少气体外溢，提高了发泡性能，所制得的微发泡聚丙烯的弯曲强度和模量大幅度提高，且材料密度基本不增加，保持微发泡材料轻质的特点，本专利技术的片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料具有较高的弯曲强度和模量，维持了较高的冲击强度，密度低，可广泛应用于制备汽车材料中。中国专利CN110791015A公开了一种车用微发泡聚丙烯专用料及其制备方法和应用，其中，车用微发泡聚丙烯专用料，制备原料包括以下重量份的各组分：聚丙烯20～90份，弹性体5～20份，熔体强度调节剂2～10份，耐溶剂改善剂1～5份，成核剂0.5～5份，划伤剂0.2～2份，化学发泡剂1～5份，其他助剂0.3～4份；所述划伤剂为二氧化钛粉体，密度≥4.0g/cm3，粒径20
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300nm；所述熔体强度调节剂为乙烯
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辛烯共聚物，其熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为0.1～5g/10min，乙烯含量为20～50％，密度为0.85～0.88g/cm3。中国专利CN106496800A公开了一种低收缩微发泡聚丙烯，其由如下按重量百分比计的原料组分组成：聚丙烯50～80％；乙烯基弹性体5～20％；滑石粉0～30％；低收缩母粒3～10％；微发泡母粒1～5％；加工助剂0.2～1％。从上述专利中可以看出，目前现有技术中主要通过柠檬酸、碳酸钠、碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺等化学发泡剂进行发泡。

技术实现思路

[0006]基于此，本专利技术的目的之一是提供一种车用微发泡聚丙烯材料，该复合材料具有泡孔平均直径小，泡孔密度高，力学性能优异，可应用于汽车内饰材料的微发泡注塑成型。
[0007]实现上述专利技术目的的具体技术方案包括如下：
[0008]一种车用微发泡聚丙烯材料，该车用微发泡聚丙烯材料由以下重量份的原料制备而成：
[0009]聚丙烯树脂100份，
[0010]热膨胀微球2～6份，
[0011]硬脂酸锌0.6～1.2份，
[0012]纳米氧化锌0.1～0.2份；
[0013]所述热膨胀微球是由N，N
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二甲基丙烯酰胺单体、交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、起泡剂异辛烷、分散剂氢氧化镁制备得到；
[0014]所述车用微发泡聚丙烯材料通过微发泡注塑成型制备得到，其泡孔平均直径26～30μm，泡孔密度为7.8～8.2
×
106个/cm3。
[0015]在其中一些实施例中，所述车用微发泡聚丙烯材料，由以下重量份的原料制备而成：
[0016]聚丙烯树脂100份，
[0017]热膨胀微球3～5份，
[0018]硬脂酸锌0.8～1份，
[0019]纳米氧化锌0.13～0.17份。
[0020]在其中一些实施例中，所述聚丙烯树脂为丙烯共聚物，其熔体质量流动速率在230℃、2.16kg的条件下为3～7g/10min。
[0021]在其中一些实施例中，所述热膨胀微球的粒径为8～16μm。
[0022]在其中一些实施例中，所述纳米氧化锌的粒径为15～25nm。
[0023]本专利技术的另一目的是提供上述车用微发泡聚丙烯材料的制备方法。
[0024]实现上述专利技术目的的具体技术方案包括如下：
[0025]一种车用微发泡聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
[0026](1)将聚丙烯树脂以及所述热膨胀微球、硬脂酸锌、纳米氧化锌加入到搅拌机中进行混合；
[0027](2)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车用微发泡聚丙烯材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：聚丙烯树脂100份，热膨胀微球2～6份，硬脂酸锌0.6～1.2份，纳米氧化锌0.1～0.2份；所述热膨胀微球是由N，N
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二甲基丙烯酰胺单体、交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、起泡剂异辛烷、分散剂氢氧化镁制备得到；所述车用微发泡聚丙烯材料通过微发泡注塑成型制备得到，其泡孔平均直径26～30μm，泡孔密度为7.8～8.2
×
106个/cm3。2.根据权利要求1所述的车用微发泡聚丙烯材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：聚丙烯树脂100份，热膨胀微球3～5份，硬脂酸锌0.8～1份，纳米氧化锌0.13～0.17份。3.根据权利要求1
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2任一项所述的车用微发泡聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯树脂为丙烯共聚物，其熔体质量流动速率在230℃、2.16kg的条件下为3～7g/10min。4.根据权利要求1
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2任一项所述的车用微发泡聚丙烯材料，其特征在于，所述热膨胀微球的粒径为8～16μm。5.根据权利要求1
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2任一项所述的车用微发泡聚丙烯材料，其特征在于，所述纳米氧化锌的粒径为15～25nm...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽春，郭美玲，
申请(专利权)人：广东东亚电器有限公司，
类型：发明
国别省市：