本发明专利技术公开了一种耐冲击和低温韧性良好的聚丙烯复合材料及其制备方法。该复合材料按重量百分比计由如下组分制成：聚丙烯树脂30~80%，低密度低熔指聚烯烃弹性体10~40%，填充增强剂1~30%，界面改性剂1~10%，其他添加剂0.1~4%。采用本发明专利技术的方法制备的聚丙烯复合材料的各项性能指标均达到或超过预定的要求，尤其是低温性能优异，其多轴低温冲击（按ASTMD3763测试，冲击速度为6.6m/s）破坏形式为韧性破坏。本发明专利技术产品具有良好的加工性能和尺寸稳定性，能够满足汽车内饰件如仪表板，立柱等对材料的外观、性能及工艺特性的要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚丙烯复合材料
，更具体地说，涉及ー种耐冲击和低温韧性良好的聚丙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯是ー种用途广泛的通用塑料，由丙烯单体聚合而成，英文缩写为PP，其熔点为165 175で，属半结晶性塑料。聚丙烯塑料具有质量轻、易加工等特点，成为汽车用塑料中用量最大、发展速度最快的品种。但是聚丙烯材料的耐低温性能差，刚性低，不能满足汽车内饰件的要求和标准。内饰件包括仪表板，副仪表板，A、B与C立柱，手套箱，门板，后尾箱板等。 汽车制件越来越关注安全性能。汽车受到车外意外冲击能量吋，需要保证仪表板及时将安全气囊爆开，用以保护司乘人员受到的损伤减到最小，同时不能因为破坏产生碎片或者鋭角使司乘人员受到伤害。因此，汽车内饰件必须达到一定的耐低温冲击要求，特别是0°c到-40°c的低温冲击性能。材料的低温韧性成为汽车内饰用材料中，特别是硬质仪表板设计中优先考虑的性能。目前，表征材料的低温冲击只要是悬臂梁(简支梁)冲击强度，目前仪表板专用聚丙烯材料的低温悬臂梁缺ロ冲击强度(_30°C)在4KJ/m2，多轴冲击在6.6m/s，-30°C的条件下，其断裂形式为脆性断裂；随着汽车内饰件要求的不断提高，越来越多的主机厂会对材料的多轴冲击性能进行要求。为了提高聚丙烯的低温韧性和刚性，通常采用的办法是添加弾性体提高低温冲击性能，添加矿物填料提高材料的刚性。CN101550252A公开了ー种由聚丙烯，聚こ烯，乙烯基共聚物橡胶，滑石粉与抗氧剂组成的具有良好低温性能与良好外观的聚丙烯组合物；EP0794222-A1公布了包括聚丙烯，含苯こ烯的弾性体和滑石的热塑性树脂组合物，其中报道了可接受的韧性与刚性的平衡；在 PCT申请W097/38050中，报道了包括こ烯-丙烯基聚合物组合物，こ烯-α烯烃共聚物基橡胶和/或含こ烯基芳香化合物和滑石的橡胶的热塑性树脂的类似平衡性能。W003/07076511A1采用HDPE与こ烯-己烯或者こ烯-丁烯共聚物增韧PP。然而，现有技术中公开的聚丙烯复合材料的缺点是没有获得令人满意的低温冲击韧性和良好的刚性的綜合。并且，这些技术使用悬臂梁或简支梁缺ロ冲击强度来评价低温冲击性能，缺ロ冲击强度在某种程度上可以评价低温冲击性能但是不能满足汽车的安全性能的评价。综上所述，为满足高性能汽车材料需求，研究出开发超低温(_40°C)多轴冲击汽车内饰专用材料将具有广阔的市场。
技术实现思路
本专利技术的ー个目的是克服上述技术缺点和提供良好低温韧性的聚丙烯复合材料，该复合材料具有良好的低温冲击韧性，尤其是多轴低温冲击强度；以及良好的刚性；并保持良好的尺寸稳定性。本专利技术的另ー个目的是提供ー种以PP为载体的滑石粉母粒的制备方法，有助于減少粉尘，改善工作环境； 一种聚丙烯复合材料，由如下组分和重量百分数组成 聚丙烯树脂30 80% 低密度低熔指聚烯烃弾性体1(Γ40% 填充增强剂I 30% 界面改性剂f 10 % 其他添加剂O. I 4%。所述聚丙烯树脂为丙烯共聚物，其熔体流动速率为25 — 100g/10min(230°C /2. 16KG)。丙烯聚合物在室温下是韧性材料，即在机械应カ下仅仅在材料断裂制件发生塑性变形。然而，在降低的温度下，丙烯聚合物显示脆性断裂。聚烯烃弾性体具有极低的玻璃化转变温度，因此在较低的温度下，共混物中的聚烯烃弾性体仍能保持良好的形变和运动能力，仍然能够对聚丙烯基体引发大量的银纹和剪切帯，从而提高共混物的低温韧性。本专利技术所述低密度低熔指聚烯烃弾性体为具有ぐ55°C玻璃化转变温度的こ烯ー丁烯共聚物和/或こ烯ー辛烯共聚物，其密度为O. 85(T0. 8700g/cm3，熔体质量流动速率为O.2-2g/10min ( 190°C /2.16kg)。所述的填充增强剂为滑石粉或以聚丙烯为载体的滑石母粒； 以聚丙烯为载体的滑石母粒的组成为 聚丙烯 10-30% 滑石粉 70-90% 其中滑石粉粒径为O. Γδμπι, Si02含量彡61%，烧失量在1000°C下く 6% ； 聚丙烯树脂为丙烯共聚物，其熔体流动速率(230°C /2. 16KG)为10-100g/10min，悬臂梁缺ロ冲击强度Izod彡5 KJ/m2。将滑石粉制备成母粒，可以使滑石粉在共混物中分散的更加均匀。使用粒径小的滑石粉可以使材料的结晶度提高，并且选用SiO2含量高于61%，烧失量在1000°C下<6%可进ー步增强聚丙烯复合材料的刚性。所述界面改性剂为热塑性聚烯烃弾性体，选自Catalloyエ艺生产的聚丙烯合金，其熔体流动速率(230°C /2. 16KG)为O. 6_10g/10min。界面改性剂有助于改善填料与其它聚合物组分的相容效果和提高共混物的聚合物组分之间的粘结，从而导致整个组合物的高韧性和改进的刚性。本专利技术的组合物中还可以包含其它添加剂，如热稳定剂、光稳定剂、加工助剂、颜料等。由于本专利技术为汽车内饰用聚丙烯组合物，可根据不同汽车内饰的结构、技术要求等对上述添加剂进行単独使用，或者复合使用。热稳定剂可以提高材料在加工和使用过程中的耐热老化性能，通常可选自酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类的复合物中的ー种或ー种以上复配。光稳定剂可以提高材料在使用过程中的耐光老化性能，可为受阻胺类或紫外线吸收剂。加工助剂为低分子酯类硬脂酸、金属皂(Cast、Znst)、硬脂酸复合酯或酰胺类(芥酸酰胺)中的ー种或ー种以上。本专利技术的抗低温聚丙烯组合物，其制备方法包括如下步骤 上述聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤 将各组分按比例混合均匀，混合机的转速为45(Γ500转/分钟，随之加入到双螺杆挤出机中，在180-230°C的温度下进行熔融混合，然后造粒、冷却、干燥，包装。当填充增强剂为以聚丙烯为载体的滑石母粒时，所述聚丙烯复合材料的制备方法包括如下步骤 (1)将滑石粉和聚丙烯树脂以10-30%:70-90%的比例加入到高温混炼机中，在 170-250°C的温度下进行预混合，造粒冷却得到填充增强剂； (2)将填充增强剂和剰余的聚丙烯树脂、弾性体，界面改性剂混合均匀，混合机的转速为45(Γ500转/分钟，随之加入到双螺杆挤出机中，在180-230°C的温度下进行熔融混合，然后造粒、冷却、干燥,包装。本专利技术的聚丙烯复合材料可用于制备汽车内饰件，内饰件包括仪表板，副仪表板，A、B与C立柱，手套箱，门板，后尾箱板等。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果 本专利技术提供的复合材料具有良好的低温冲击韧性(尤其是多轴低温冲击强度)以及良好的刚性；并保持良好的尺寸稳定性。本专利技术提供的以PP为载体的滑石粉母粒的制备方法，有助于改善工作环境。具体实施例方式下面的实施例是对本专利技术的进ー步说明，但并不限制本专利技术的范围。测试方法 Cl)拉伸强度按IS0527测试；速度为50mm/min ； (2)悬臂梁缺ロ冲击强度按IS0180测试； (3)弯曲模量按IS0178测试，速度为2mm/min； (4)密度按IS01183测试； (5)熔体流动速率(MFR):按IS01133测试，条件230°C，2.16Kg ； (6)多轴冲击强度按ASTMD3763测试，冲击速度为6. 6m/s，冲击头直径为12. 7mm，支撑圈直径本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚丙烯复合材料，其特征在于，由如下组分和重量百分数组成：聚丙烯树脂？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？30~80%低密度低熔指聚烯烃弹性体？？10~40%填充增强剂？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？1？~30%界面改性剂？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？1~10？%其他添加剂？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？0.1~4%。
【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于，由如下组分和重量百分数组成 聚丙烯树脂30 80% 低密度低熔指聚烯烃弾性体1(Γ40% 填充增强剂I 30% 界面改性剂f 10 % 其他添加剂O. I 4%。2.根据权利要求I所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯树脂为丙烯共聚物，其熔体流动速率为 25 — 100g/10min (230°C /2. 16KG)。3.根据权利要求I所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述低密度低熔指聚烯烃弹性体为具有ぐ55°C玻璃化转变温度的こ烯一丁烯共聚物或こ烯ー辛烯共聚物或其混合物，其密度为 0.85(T0.8700g/cm3，熔体质量流动速率为 0.2-2g/10min ( 190°C/2. 16kg)。4.根据权利要求I所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述填充增强剂为滑石粉或以聚丙烯为载体的滑石母粒； 以聚丙烯为载体的滑石母粒的组成为 聚丙烯 10-30% 滑石粉 70-90% 其中滑石粉粒径为O. ΓδΜπι, SiO2含量彡61%，烧失量在1000°C下彡6% ； 聚丙烯树脂为丙烯共聚物，其熔体流动速率(230°C /2. 16KG)为10-100g/10min，悬臂梁缺ロ冲击强度Iz...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖华明，李晟，陈瑶，张春怀，黄达，罗忠富，宁凯军，陈大华，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，上海金发科技发展有限公司，绵阳东方特种工程塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。