一种高硬度耐刮擦聚丙烯材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高硬度耐刮擦聚丙烯材料，其由以下重量份的组分制成：聚丙烯50-70份、聚甲基丙烯酸甲酯组合物10-30份、抗氧剂0.1-0.7份、润滑剂0.1-1份、滑石粉10-20份；所述的聚甲基丙烯酸甲酯组合物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯接枝马来酸酐与苯乙烯马来酸酐共聚物的混合。本发明通过添加聚甲基丙烯酸甲酯类高表面硬度材料，可以改善聚丙烯材料表面硬度低的缺点，达到改善耐刮擦的效果。
【专利说明】一种高硬度耐刮擦聚丙烯材料及其制备方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种高分子材料加工领域，尤其涉及一种高硬度耐刮擦聚丙烯材料及其制备方法。
[0003]【背景技术】
[0004]聚丙烯原材料具有来源丰富、价格便宜、综合性能好、应用广泛、密度小、半透明、表面光泽好、有较好的耐热性，除此之外还可以进行增韧、填充、增强和合金改性，明显的改进性能以适应不同领域的特殊要求。因而被越来越多地应用于汽车以及其它领域。然而经过改性的聚丙烯材料耐刮擦性能明显降低很多，但是材料的耐刮擦性能却是仪表板、操控台和门板表皮等汽车内部应用部件的关键性能。耐刮擦性是汽车内饰部件、耐用品和高光泽小家电材料等的重要性能之一。塑料和汽车工业正积极寻找解决方案以提高聚烯烃材料的耐刮擦性能。耐刮擦性能是材料表面的一种破坏方式，影响因素也很多。目前提高聚丙烯材料耐刮擦性能的主要方法有以下三种:
1.添加超细无机矿物粉进行改性，这些填料有助于改善制品的表面平整性，从而达到改善材料耐刮擦性能的目的； 2.添加润滑剂的方式，但是都是小分子物质，当润滑剂被加入后会迁移到材料表面或起霜白化，产生一个蜡层，降低摩擦系数从而达到提高材料的耐刮擦性能；
3.添加新型非迁移性表面改性剂，能够润滑聚合物表面，降低聚合物的表面摩擦系数，同时也不会迁移，不会产生表面胶粘性，可以很好的提高材料的耐刮擦性能；
比较上述三种提高材料耐刮擦性能的方法，目前使用较多的是添加润滑剂和新型非迁移性表面改性剂。润滑剂可以选择的种类较多，效率比较低下，加入量较大，产品表面容易出现各种问题；新型非迁移性表面改性剂添加量通常在2% -5%的范围之内，耐刮擦性能随着添加量的增加而提高，但是成本通常很高，综合力学性能有大幅度的下降，添加量越多性能下降越明显。
【发明内容】
[0005]本发明为了克服现有技术的不足，从提高硬度的角度来改善聚丙烯材料的耐刮擦性，提供一种高硬度耐刮擦聚丙烯材料及其制备方法。
[0006]本发明的一种高硬度耐刮擦聚丙烯材料，由以下重量份的组分制成:
聚丙烯50-70份
聚甲基丙烯酸甲酯组合物 10-30份 抗氧剂0.1-0.7份
润滑剂0.1-1份滑石粉10-20份；
所述的聚甲基丙烯酸甲酯组合物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯接枝马来酸酐与苯乙烯马来酸酐共聚物的混合。
[0007]所述聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯接枝马来酸酐与苯乙烯-马来酸酐共聚物的重量比依次为5~6:1~3:2~3:(λ 4~0.6为佳。
[0008]所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的至少一种；所述辅抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。受阻酚类抗氧剂可以为抗氧剂四[β_ (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇(抗氧剂1010)，亚磷酸酯类抗氧剂可以为抗氧剂三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)，硫代酯类抗氧剂可以为抗氧剂3，3’ -硫代二丙酸十八基酯(抗氧剂DSTDP)。
[0009]所述润滑剂为酯类润滑剂、脂肪酸类润滑剂中的至少一种。所述的酯类润滑剂为润滑剂(EBS(P-130));所述的脂肪酸类润滑剂为硬脂酸钙。
[0010]本发明的高硬度耐刮擦聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)将聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯接枝马来酸酐、苯乙烯马来酸酐共聚物按照比例在高混机中混匀，然后通过双螺杆挤出机挤出造粒备用，其中双螺杆挤出机各段温度分别为:200-205 0C、210-220 °C、230-240 °C、230-240 °C、230-240 °C、230-240 °C，机头温度为 225-235V ；
(2)将聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯组合物、抗氧剂、润滑剂、滑石粉按照比例在高混机中混合均匀，然后通过双螺杆挤出机挤出造粒即可制取本发明中聚丙烯材料，其中双螺杆挤出机各段温度分别为190-200 V、210-220 V、210-220 V、
210-2200C >210-2200C >210-2200C，机头温度为 200-210°C。
[0011]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
1、通过添加聚甲基丙烯酸甲酯类高表面硬度材料，可以改善聚丙烯材料表面硬度低的缺点，达到改善耐刮擦的效果；
2、聚苯乙烯、聚丙烯接枝马来酸酐、苯乙烯马来酸酐共聚物显著提高聚丙烯与聚甲基丙烯酸甲酯的相容性；
3、将聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯接枝马来酸酐、苯乙烯马来酸酐共聚物四者预混一次，可明显提高聚甲基丙烯酸甲酯的分散效果。
[0012]
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中技术人员根据本发明做出的不背离本发明原则的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
[0014]实施例1
(I)将聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯接枝马来酸酐、苯乙烯马来酸酐共聚物按照重量比例为5:2:2.5:0.5在高混机中混合30s，然后通过双螺杆挤出机挤出造粒备用，其中双螺杆挤出机各段温度分别为:200°C、210°C、230 V、230 V、230 V、230 V，机头温度为225 0C ；(2)
【权利要求】
1.一种高硬度耐刮擦聚丙烯材料，其特征在于，由以下重量份的组分制成: 聚丙烯50-70份 聚甲基丙烯酸甲酯组合物 10-30份 抗氧剂0.1-0.7份 润滑剂0.1-1份 滑石粉10-20份； 所述的聚甲基丙烯酸甲酯组合物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯接枝马来酸酐与苯乙烯马来酸酐共聚物的混合。
2.如权利要求1所述高硬度耐刮擦聚丙烯材料，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯接枝马来酸酐与苯乙烯-马来酸酐共聚物的重量比依次为5~6:1~3:2 ~3:0.4 ~0.6。
3.如权利要求1所述高硬度耐刮擦聚丙烯材料，其特征在于，所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的至少一种；所述辅抗氧剂为亚磷酸盐类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
4.如权利要求1所述高硬度耐刮擦聚丙烯材料，其特征在于，所述润滑剂为酯类润滑剂、脂肪酸类润滑剂中的至少一种。
5.一种权利要求1-4任一项所述高硬度耐刮擦聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤: (1)将聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯接枝马来酸酐、苯乙烯马来酸酐共聚物按照比例在高混机中混匀，然后通过双螺杆挤出机挤出造粒备用，其中双螺杆挤出机各段温度分别为:200-205 0C、210-220 °C、230-240 °C、230-240 °C、230-240 °C、230-240 °C，机头温度为 225-235V ； (2)将聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯组合物、抗氧剂、润滑剂、滑石粉按照比例在高混机中混合均匀，然后通过双螺杆挤出机挤出造粒即可制取本发明中聚丙烯材料，其中双螺杆挤出机各段温度分别为190-200 V、210-220 V、210-220 V、 210-220°C、210-220°C、210-220°C，机头温度为 200-210°C。
【文档编号】C08L25/06GK103910933SQ201410130732
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】杨桂生, 费彬, 储卫国 申请人:合肥杰事杰新材料股份有限公司