一种用于汽车保险杠的免喷涂抗划伤聚丙烯复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明主要涉及免喷涂聚丙烯复合材料的制造技术，具体涉及一种免喷涂抗划伤 的保险杠用改性材料及其制各方法，广泛用于汽车工业领域，属于高分子复合材料的改性
技术领域。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯材料因其具有良好的加工性能和物理、力学、化学性能，同时质轻、价廉因 而广泛应用于汽车保险杠。但聚丙烯复合材料一般不耐划伤，其表面硬度低，在使用过程中 容易碰撞、摩擦而被划伤影响其美观。目前，汽车保险杠通常采用进行喷漆的手段来达到饰 件美观、金属质感以及耐划伤等功能。但是喷涂工艺也会带来一些问题，由于聚丙烯材料属 于非极性，油漆是极性，二者相容性差，因此，在聚丙烯进行喷漆前，需要经过一系列复杂的 表面改性处理，以增强表面涂层的附着力。该表面改性处理所涉及的工艺环节多，工艺控制 难，同时，底漆溶剂挥发会导致环境污染，整个喷漆过程不环保，生产成本高、产品不良率高 且回收困难。这些缺点都限制了聚丙烯复合材料在汽车保险杠上的使用。随着汽车工业的 发展，汽车新技术也正朝着更环保、更安全、更舒适及个性化方向发展。因此，寻找一种可替 代的免喷涂材料正成为未来汽车保险杠的发展趋势。
[0003] 有关免喷涂聚丙烯复合材料已有一些报道，提出了一些解决方案。中国发明专利 CN201210036011.6公开了一种具有油漆亮泽金属质感免喷涂的聚丙烯组合物及其制法，该 专利配合使用片状铝粉与色泽增亮剂，使材料具有良好的油漆光泽与金属质感，其外观与 喷漆效果相近。中国发明专利CN201310670823.0公开了一种汽车内饰件用免喷涂耐刮聚丙 烯材料及其制各方法，通过相容剂和银元型片状铝粉改善了材料的流痕、熔接线等问题。中 国发明专利CN201310468057采用化学沉积法制备了负载型非晶态NiB/(Mg3[Si01QJ(0H)2) 滑石粉，再采用化学还原的方法掺杂金属Sn对其进行改性，制备出的保险杠用改性材料不 需要喷涂底漆，但仍需喷涂面漆。中国发明专利CNI02516700A申请公开了一种改善外观的 免喷涂美学树脂及其制各方法，该发明专利首先将金属颜料制备成母粒形式，并使其具有 磁性，可以有效改善铝粉颜料与塑料基材的亲和性，减轻含铝粉颜料的美学树脂在注塑或 挤出过程中出现的流痕和熔接线，同时，增强了制件的金属效果。
【发明内容】
[0004] 为克服现有技术的不足，本发明目的是提供一种用于汽车保险杠的免喷涂抗划伤 聚丙烯复合材料及其制备方法。该聚丙烯复合材料的制备使其具耐划伤、免喷涂、耐侯、机 械性能强等特点，且综合成本优异。
[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。
[0006] -种用于汽车保险杠的免喷涂抗划伤聚丙烯复合材料，由以下按重量百分比计的 原料配制而成： 聚丙烯 55.~74%， 滑石粉母粒 10~40%， 增韧剂POE 0~15? 抗划伤助剂 0.1~0.5%，
[0007] 金属色粉 0. 5-5%, 表面处理剂 Q. 1 -11， 抗氧剂 0.1~1.%， 光稳定剂 Q. 1~1%β
[0008] 本发明所适用的聚丙烯复合材料体系中，所述的聚丙烯为熔体流动速率(测试条 件：230°CX2.16kg)在5~60g/10min之间的均聚聚丙烯或嵌段共聚丙烯，其中嵌段共聚丙 烯的共聚单体常见为乙烯，其含量在4~lOmol%的范围内，均聚聚丙烯的结晶度在70%以 上，等规度大于99 %。
[0009] 所述的滑石粉母粒为滑石粉、Ρ0Ε和加工助剂的混合物，其中滑石粉粒径范围为1-10微米，按重量份计，滑石粉用量为70-90重量份，Ρ0Ε用量为10-30重量份，加工助剂量为母 粒总量的0.5-3 %。
[0010] 所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂选用受阻酚和硫酯类抗氧剂中 的一种或几种混合；如3114、1010、DSTP的其中一种或几种;辅抗氧剂选用亚磷酸盐和酯类 抗氧剂如618、168等。
[0011] 所述的光稳定剂可以选用受阻胺类光稳定剂;如944和770中的一种或两种的组合 物。
[0012] 所述的抗划伤助剂为油酸酰胺。
[0013] 所述的表面处理剂为高级脂肪酸、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和硅烷偶联剂中 的一种或几种组合。
[0014] 所述的金属色粉为铝粉，形状为片状、银元状，粒径为1-100微米。
[0015] 上述这种免喷涂抗划伤聚丙烯复合材料的制备方法如下所述：
[0016] (1)按重量配比称取原料；
[0017] ⑵将各原料置于高速混合器中混合3~15分钟；
[0018] (3)将混合的原料置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区190~200 °C，二区200~210°C，三区210~220°C，四区205~215°C;整个挤出过程的停留时间为1~2 分钟，压力为12~18MPa，排气真空度达到5~20kPa，单一的排气孔位于双螺杆挤出机的末 端。
[0019] 本发明的优点是：
[0020] 1、本发明使用金属色粉在复合材料体系中，使得所制得的聚丙烯复合材料具有有 金属光泽效果，，在使用时不需要再进行喷涂着色，具有绿色环保的功能。
[0021] 2、本发明所制得的聚丙烯复合材料具有优于的抗划伤性能，解决了聚丙烯复合材 料易划伤的问题，拓宽了聚丙烯材料的应用领域。
[0022] 3、本发明提出的免喷涂抗划伤聚丙烯复合材料的制备工艺简单、生产成本低。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明：
[0024] 在实施例及对比例复合材料配方中，所用的聚丙烯为上海石化生产的共聚聚丙 烯，商品牌号为M2600R。无机填料为5000目滑石粉，平均粒径为2.5微米。所用的增韧剂Ρ0Ε 为美国Dupont公司产的线形乙稀-辛稀共聚物，商品牌号Engage 8180，密度为0.863g/cm3， 熔体流动速率为〇.5g/10min。所用的抗划伤助剂为禾大公司的油酸酰胺。所用的金属色粉 为铝粉，形状为片状、银元状，粒径为1-100微米。所用的表面处理剂为硅烷偶联剂KH550,化 学结构式NH2CH2CH2CH2 S i (0C2H5) 3。所用的主抗氧剂为英国ICE公司产的DSTP，商品牌号为 NegonoX DSTP，化学名称为硫代二丙酸十八酯，以及BASF公司产的3114，商品牌号为 Irganox 3114，化学名称为3，5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯。辅抗氧剂为BASF公司产 的168,商品牌号为Irgafos 168,化学名称为三(2,4_二叔丁基苯基)亚磷酸酯。所用的光稳 定剂为BASF公司产的944，化学名称为聚{[6-[ (1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2,4_双[(2