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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于通用塑料领域,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
1、聚丙烯作为密度最低的通用高分子材料,被广泛应用于汽车、家电等行业中,但传统pp材料因光泽度高、耐划伤性差、塑料感强限制其在外观件中的使用。对此,近年来多项专利均有报道良触感聚丙烯材料技术方案,通过在聚丙烯中填充大量玻纤以及弹性体,使材料具有软触感、耐划伤、低光泽等特点。但是良触感玻纤增强聚丙烯因大量玻纤及高粘度弹性体的存在,导致材料流动性极低,特别是在部品薄壁化趋势下,普通良触感玻纤增强聚丙烯不仅无法满足大型零部件(比如门板、仪表板等)的注塑生产要求,同时也容易产生虎皮纹、浮纤、翘曲等外观和尺寸问题;另外为了加强玻纤与pp基体的相容性,一般会添加聚烯烃接枝马来酸酐用作相容剂,但是对整体气味影响大,不利于应用在汽车内饰部品中。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷,本专利技术所要解决的技术问题是提供一种良触感、良外观、低翘曲、低气味聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。
2、本专利技术的一种聚丙烯复合材料,其特征在于,按重量份数,组分包括:
3、
4、其中均聚聚丙烯为超高熔指均聚聚丙烯,熔体流动速率为800-2000g/10min;其中熔体流动速率的测试方法iso 1133-2001,测试条件为230℃/2.16kg。其熔指过低无法起到低翘曲、良浮纤的效果;熔指过高则使机械性能,特别是冲击韧性下降明显。
5、所述超支化聚合物为端羧基超支化聚合物,数均分
6、超支化聚合物分子量过低,容易析出,导致材料触感不良,同时因为过多析出到材料表面,无法完全起到增加pp基体与玻纤的结合力的作用,浮纤和翘曲不佳;超支化聚合物分子量过高,则在聚丙烯体系中的分散不好,导致外观效果、抗翘曲效果、机械性能均有所下滑。
7、优选地,所述均聚聚丙烯的熔体流动速率为1000-1500g/10min,优选范围内的均聚聚丙烯应用于本体系中,在保持优异机械性能的同时,还能保持良好的外观和抗翘曲性能。
8、所述超高熔指均聚聚丙烯的制备方法包括:熔体流动速率0.5-150g/10min的均聚聚丙烯,加入质量分数为0.3-1%dhbp(2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷)在170-230℃反应制得。
9、优选地,端羧基超支化聚合物为端羧基超支化聚酯。
10、优选地,所述超支化聚合物的数均分子量2100-2600g/mol。
11、优选地,所述增韧剂为poe如乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物等、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物sbs、sebs氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物sebs中的一种或几种。
12、优选地,所述扁平纤维的扁平比为2-8,进一步优选地,扁平比为3-6。
13、扁平比越小,对改善翘曲效果有限;扁平比越大,对机械性能,特别是冲击韧性负面影响大。
14、优选地,所述润滑剂为脂肪酸硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、n,n,-亚乙基双硬脂酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、氧化聚乙烯蜡中的一种或几种。
15、优选地,所述抗氧剂为受阻酚类、胺类、亚磷酸酯类、半受阻酚类中的一种或几种。
16、优选地,按重量分数,组分包括:
17、
18、本专利技术的一种所述聚丙烯复合材料的制备方法,包括:
19、按重量配比称取各组分,将超高熔指均聚聚丙烯、超支化聚合物、增韧剂、润滑剂、抗氧剂从主喂料口投入挤出机,扁平纤维从侧喂料口投入挤出机,熔融挤出、造粒,得到聚丙烯复合材料。优选地,所述挤出机的长径比为40:1—72:1,挤出温度为170-240℃,螺杆转速为300-1000rpm,真空度≤-0.08bar。
20、本专利技术的一种所述聚丙烯复合材料在内饰部件中,特别是汽车内饰部件,如大型零部件,如仪表板、门板本体、座椅、后备箱等。
21、本专利技术利用超高熔指聚丙烯作为良触感复合材料的基材,在成型过程中聚丙烯的流动性极佳,可迅速在型腔表面形成结晶层,避免玻纤外露以及弹性体被拉伸而在表面形成浮纤和虎皮纹等外观缺陷;
22、玻纤与均聚聚丙烯pp基体的相容性差,业内一般使用pp接枝马来酸酐用作相容剂,但是对气味造成不利影响。本专利技术加入端羧基超支化聚合物,一方面可以增强玻纤与基体的相容性,加强玻纤的分散,提升体系外观效果;同时,端羧基超支化聚合物在聚丙烯体系中还能起到润滑作用,增强超高熔指聚丙烯在成型过程中的流动性,进一步达到良外观的效果;另一方面气味效果优于pp接枝马来酸酐作为相容剂的体系,可作为汽车内饰中;
23、超高熔指聚丙烯配合一定比例的扁平玻纤和增韧剂,成功制备一种聚丙烯复合材料,在保持良触感的同时,体系的熔体流动速率达到20g/10min以上,同时优异的流动性可降低部品成型后的内应力,与扁平玻纤协同,大大提升了材料的抗翘曲性能。
24、有益效果
25、(1)本专利技术聚丙烯复合材料具备良触感、良外观、低翘曲、低气味特点;
26、(2)本专利技术聚丙烯复合材料在保持良触感的同时,熔体流动速率达到20g/10min以上(常规良触感材料熔指在10g/10min以内),可应用于大型薄壁部品;
27、(3)本专利技术良好的成型性与扁平玻纤协同,使体系抗翘曲性能优异;
28、(4)本专利技术良好的流动性可避免玻纤外露及维持弹性体的球状形态,使复合材料拥有良好的外观。
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1.一种聚丙烯复合材料,其特征在于,按重量份数,组分包括:
2.根据权利要求1所述聚丙烯复合材料,其特征在于,所述均聚聚丙烯的熔体流动速率为1000-1500g/10min。
3.根据权利要求1所述聚丙烯复合材料,其特征在于,所述超支化聚合物的数均分子量2100-2600g/mol。
4.根据权利要求1所述聚丙烯复合材料,其特征在于,所述扁平纤维的扁平比为2-8。
5.根据权利要求1所述聚丙烯复合材料,其特征在于,所述增韧剂为POE、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述聚丙烯复合材料,其特征在于,所述润滑剂为脂肪酸硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、N,N,-亚乙基双硬脂酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、氧化聚乙烯蜡中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述聚丙烯复合材料,其特征在于,所述抗氧剂为受阻酚类、胺类、亚磷酸酯类、半受阻酚类中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述聚丙烯复合材料,其特征在于,按重量分数,组分包括:
9.一种权利要求1所述聚丙烯
10.一种权利要求1所述聚丙烯复合材料在内饰部件中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯复合材料,其特征在于,按重量份数,组分包括:
2.根据权利要求1所述聚丙烯复合材料,其特征在于,所述均聚聚丙烯的熔体流动速率为1000-1500g/10min。
3.根据权利要求1所述聚丙烯复合材料,其特征在于,所述超支化聚合物的数均分子量2100-2600g/mol。
4.根据权利要求1所述聚丙烯复合材料,其特征在于,所述扁平纤维的扁平比为2-8。
5.根据权利要求1所述聚丙烯复合材料,其特征在于,所述增韧剂为poe、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的一...
【专利技术属性】
技术研发人员:赖昂,何浏炜,程文超,付伟,陈瑶,陈胜杰,熊值,
申请(专利权)人:武汉金发科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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