一种用于汽车外饰件的免喷涂抗划伤聚丙烯复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于汽车外饰件免喷涂抗划伤聚丙烯复合材料及其制备方法，其是由聚丙烯39.6-77.1份、高密度聚乙烯5.0-8.0份、增韧剂0-15份、填充剂15-25份、抗氧剂0.2-1份、抗划伤剂1.0-5.0份、润滑剂0.5-1份、光稳定剂0.2-0.4份、金属色粉1.0-5.0份制备而成。本发明采用金属色粉和抗划伤剂赋予聚丙烯复合材料具有金属光泽效果并能抗划伤性能，使聚丙烯复合材料具有免喷涂的效果还同时具有抗划伤性能，从而拓宽聚丙烯的应用领域，尤其适用于汽车外饰件领域上的使用。
【专利说明】一种用于汽车外饰件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] 本发明涉及高分子【技术领域】，具体涉及一种用于汽车外饰件的免喷涂抗划伤聚丙 烯复合材料及其制备方法。
[0002]
【背景技术】
[0003] 聚丙烯（PP)由于合成方法简单，且具有原料来源丰富、价格低廉、有良好的物理 力学性能与加工性能，从而成为塑料产量增长最快的品种之一，其产量在五大通用塑料中 占第三位，并在汽车领域中有大量应用。
[0004] 由于聚丙烯（PP)的耐热性能优异、抗弯曲疲劳性好、价格低，广泛用于汽车行业。 但PP冲击韧性低及抗蠕变性差、成型收缩率大、尺寸稳定性不好；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。因此，在汽车 外饰件上使用的聚丙烯复合材料多通过喷涂而赋予材料各种美观的颜色，并通过漆膜保护 材料不被划伤。但是喷涂过程需要使用大量的油漆、有机溶剂等，不仅耗费大量的人力、物 力；更主要的是油漆中有毒、有害有机挥发物含量高，严重影响操作工人身体健康和污染空 气环境，不符合绿色环保、可持续发展的要求。所以这些缺点都限制了聚丙烯复合材料在汽 车外饰件上的使用，尤其限制了聚丙烯在抗划伤性要求较高的外饰件制品上的使用，因此 必须要改善聚丙烯符合材料的抗划伤性、美观性能才能拓宽聚丙烯的应用范围。
[0005]
【发明内容】
[0006]为克服现有技术的不足，本发明目的是提供一种用于汽车外饰的件免喷涂抗划伤 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。。
[0007] 本发明的技术方案为：一种低V0C聚丙烯复合材料，由下列原料按重量份制备而 成： 聚丙烯（PP) 39. 6-77. 1 份 高密度聚乙烯（HDPE) 5. 0-8. 0份 增韧剂 0-15份 填充剂 15-25份 抗氧剂 0. 2-1份 抗划伤剂 1. 0-5. 0份 润滑剂 0. 5-1份 光稳定剂 0. 2-0. 4份 金属色粉 1. 0-5. 0份。
[0008] 上述方案的优选方案是，所述的聚丙烯为共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的至少一种。
[0009] 所述的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶/丙烯-α烯烃共聚物、丙 烯_α烯烃共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
[0010] 所述的填充剂为滑石粉、碳酸钙、晶须、硫酸钡、硅灰石、云母中的至少一种。
[0011] 所述的抗氧剂为受阻酚类、硫代酯类、亚磷酸酯类热稳定剂中的至少一种，其中受 阻酚类为四[β- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称抗氧剂1010)，硫 代酯类为硫代二丙酸二硬脂醇酯（简称抗氧剂DSTP)，亚磷酸酯类为三（2，4-叔丁基苯基） 亚磷酸酯(简称抗氧剂168)。
[0012] 所述润滑剂选自聚乙烯蜡（ΡΕ蜡)、硬脂酸盐、乙撑双硬脂酰胺（EBS)、接枝乙撑双 硬脂酰胺（TAF)中的至少一种。其中硬脂酸盐包括硬脂酸钙（CaSt)、硬脂酸锌（ZnSt)。
[0013] 所述抗划伤剂为硅酮类、芥酸类和酰胺类中的至少一种，优选道康宁MB50_001、巴 斯夫SR100和德固赛AS100。
[0014] 所述光稳定剂为受阻胺类氰特公司的3808PP5、V703和V680中的至少一种。
[0015] 所述金属色粉为铝粉、锌粉、铅粉、铜锌粉、锌铝粉、不锈钢粉中的至少一种。
[0016] 本发明的另一个目的是提供一种免喷涂抗划伤聚丙烯复合材料的制备方法，包括 以下步骤： (1)按配比称取聚丙烯、高密度聚乙烯、增韧剂、填充剂、抗氧剂、抗划伤剂、润滑剂、光 稳定剂和金属色粉，一起加入高混机中高速混合2?10分钟； (2)将混好的物料投入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出造粒；其中挤出机的机筒温度 为180?230°C，螺杆转速为400?600r/min，熔体压力为L 5?2. 5MPa，真空度为-0. 04? 0. IMPa ； (3)将（2)造粒所得的粒料放入烘箱中，烘干温度为85±5°C，时间为3±0. 2h，即得聚 丙烯复合材料。
[0017] 本发明相对于现有技术具有如下有益效果： 1、本发明采用金属色粉和抗划伤剂赋予聚丙烯复合材料具有金属光泽效果并能抗划 伤性能，使聚丙烯复合材料具有免喷涂的效果还同时具有抗划伤性能，从而拓宽聚丙烯的 应用领域，尤其适用于汽车外饰件领域上的使用。
[0018] 2、本发明的制备、工艺简单、成本低、效益高。
[0019] 3、本发明制得的聚丙烯复合材料具有金属光泽效果，从而在使用时不需要再进行 喷涂着色，具有绿色环保的功能。
[0020] 4、本发明使用高密度聚乙烯具有改善材料韧性和成型表面效果。
[0021] 5、本发明中使用增韧剂赋予材料优异的低温韧性，保证材料受冲击不断裂。
[0022] 6、本发明中使用填充剂可以控制聚丙烯复合材料的收缩率，并且保证材料成型制 件尺寸稳定。
[0023]
【具体实施方式】
[0024] 实施例1 ： 本例中的改性PP复合材料是由下列原料按重量份组成： PP :共聚聚丙烯 40. 1份 均聚聚丙烯 37份 HDPE 5 份 填充剂：滑石粉15份 抗氧剂：抗氧剂1010 0.2份 抗划伤剂：道康宁MB50_001 1. 0份 润滑剂：PE蜡 0. 5份 光稳定剂：3808PP5 0. 2份 金属色粉铝粉 1. 0份 具体制备方法包括以下步骤： (1)按配方比例分别称取各种原料； (2)将计量好的PP树脂、填充剂、抗划伤剂、抗氧剂、润滑剂和光稳定剂和金属色粉，一 起加入高混机中高速混合2-10分钟； (3)将混好的物料投入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出造粒，制得改性聚丙烯复 合材料；其中挤出机的机筒温度为180-230°C，螺杆转速为400-600r/min，熔体压力为 1. 5-2. 5MPa，真空度为-0. 08 - -0. IMPa 实施例2 ： 本例中的改性PP复合材料是由下列原料按重量份组成： PP :共聚聚丙烯 72. 8份 HDPE 7 份 增韧剂：乙烯-辛烯共聚物 10份 填充剂：碳酸钙 15份 抗氧剂：抗氧剂DSTP 0. 2份 抗氧剂1010 0. 2份 抗划伤剂：道康宁MB50_001 2. 0份 润滑剂：PE蜡 0. 3份 CaSt 0. 3 份 光稳定剂：V703 0. 3份 金属色粉：招粉 1. 0份 铜锌粉 1.0份 具体制备方法包括以下步骤： (1)按配方比例分别称取各种原料； (2)将计量好的PP树脂、增韧剂、填充剂、抗划伤剂、抗氧剂、润滑剂和光稳定剂和金属 色粉，一起加入高混机中高速混合2分钟； (3)将混好的物料投入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出造粒，制得改性聚丙烯复合材 料；其中挤出机的机筒温度为180°C，螺杆转速为600r/min，熔体压力为1. 5MPa，真空度 为-0. 08MPa ； (4)将挤出造粒好的粒子通过真空烘箱，在温度为85°C，时间为3h条件下烘干。
[0025] 实施例3 ： 本例中的改性PP复合材料是由下列原料按重量份组成： PP:均聚聚丙烯 51. 3份 HDPE树脂 7份 增韧剂：乙烯-辛烯共聚物10份 丙烯-α烯烃共聚物4份 填充剂：晶须 12份 硫酸钡 10份 抗氧剂：抗氧剂DSTP 0. 4份 抗划伤剂：道康宁ΜΒ50_001 1. 0份 巴斯夫SR100 2. 0份 润滑剂：EBS 0. 5份 光稳定剂：V68 0. 3份 金属色粉：不锈钢粉 2. 5份 具体制备方法包括以下步骤： (1)按配方比例分别称取各种原料； (2)将计量好的PP树脂、增韧剂、填充剂、抗划伤剂、抗氧剂、润滑剂和光稳定剂和金属 色粉，一起加入高混机中高速混合5分钟； (3)将混好的物料投入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出造粒，制得改性聚丙烯复合 材料；其中挤出机的机筒温度为200°C，螺杆转速为500r/min，熔体压力为2MPa，真空度 为-0. IMPa (4)将挤出造粒好的粒子通过真空烘箱，在温度为90°C，时间为3. 2h条件下烘干。
[0026] 实施例4 ： 本例中的改性PP复合材料是由下列原料按重量份组成： PP :均聚聚丙烯 46. 7份 HDPE树脂 7份 增韧剂：三元乙丙橡胶/丙烯-α烯烃共聚物14份 填充剂：硅灰石10份 云母 15份 抗氧剂：抗氧剂168 0. 4份 抗划伤剂：巴斯夫SR100 2. 0份 润滑剂：EBS 0. 5份 光稳定剂：3808PP5 0. 4份 金属色粉：锌铝粉 1. 0份 不锈钢粉 3. 0份 具体制备方法包括以下步骤： (1)按配方比例分别称取各种原料； (2)将计量好的PP树脂、增韧剂、填充剂、抗划伤剂、抗氧剂、润滑剂和光稳定剂和金属 色粉，一起加入高混机中高速混合10分钟； (3)将混好的物料投入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出造粒，制得改性聚丙烯复合材 料；其中挤出机的机筒温度为230°C，螺杆转速为400r/min，熔体压力为2. 5MPa，真空度 为-0. 08MPa (4)将挤出造粒好的粒子通过真空烘箱，在温度为80°C，时间为2. 8h条件下烘干。
[0027] 实施例5 ： 本例中的改性PP复合材料是由下列原料按重量份组成： PP :均聚聚丙烯 39. 6份 HDPE ： 8 份 增韧剂：苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物15份 填充剂：云母 25份 抗氧剂：抗氧剂1010 0. 5份 抗氧剂168 0. 5份 抗划伤剂：德固赛AS100 5份 润滑剂：TAF 1份 光稳定剂：3808PP5 0. 2份 V703 0. 2 份 金属色粉：铅粉1份、铜锌粉1份、锌铝粉3份 具体制备方法包括以下步骤： (1)按配方比例分别称取各种原料； (2)将计量好的PP树脂、增韧剂、填充剂、抗划伤剂、抗氧剂、润滑剂和光稳定剂和金属 色粉，一起加入高混机中高速混合2-10分钟； (3)将混好的物料投入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出造粒，制得改性聚丙烯复合材 料；其中挤出机的机筒温度为220°C，螺杆转速为550r/min，熔体压力为2. 5MPa，真空度 为-0. 09MPa (4)将挤出造粒好的粒子通过真空烘箱，在温度为90°C，时间为3. 2h条件下烘干。
[0028] 对比例1 ： 为了表明本发明聚丙烯复合材料的免喷涂抗划伤效果，特按本发明实施例3的组成及 制备方法制备一个不含抗划伤剂与金属色粉的聚丙烯复合材料，其组成如下： PP :均聚聚丙烯 51. 3份 HDPE树脂 7份 增韧剂：乙烯-辛烯共聚物10份 丙烯-α烯烃共聚物4份 填充剂：晶须 12份 硫酸钡 10份 抗氧剂：抗氧剂DSTP 0. 4份 润滑剂：EBS 0. 5份 光稳定剂：V68 0. 3份 普通色粉 2.0份。
[0029] 将上面实施例1-5与对比例1制备的聚丙烯材料，按标准注塑成样条，分别按相关 测试标准检测各自的性能，具体如下表所示：
【权利要求】
1. 一种用于汽车外饰件的免喷涂抗划伤聚丙烯复合材料，其特征在于：由下列原料按 重量份制备而成： 聚丙烯 39. 6-77. 1份 高密度聚乙烯5. 0-8.0份 增韧剂 0-15份 填充剂 15-25份 抗氧剂 0. 2-1份 抗划伤剂 1. 0-5. 0份 润滑剂 0. 5-1份 光稳定剂 0. 2-0. 4份 金属色粉 1.0-5. 0份。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的聚丙烯为共聚聚丙烯、 均聚聚丙烯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的增韧剂为乙烯-辛烯 共聚物、三元乙丙橡胶/丙烯-α烯烃共聚物、丙烯-α烯烃共聚物、苯乙烯-乙烯-丙 烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的填充剂为滑石粉、碳酸 钙、晶须、硫酸钡、硅灰石、云母中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为受阻酚类、硫 代酯类、亚磷酸酯类热稳定剂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述润滑剂选自聚乙烯蜡、硬 脂酸盐、乙撑双硬脂酰胺、接枝乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述光稳定剂为氰特公司 3808ΡΡ5、V680和V703中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述抗划伤剂为硅酮类、芥酸 类和酰胺类中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述金属色粉为铝粉、锌粉、 铅粉、铜锌粉、锌铝粉、不锈钢粉中的至少一种。
10. 一种制备如权利要求1所述的聚丙烯复合材料的方法，其特征在于：包括以下步 骤： (1)按配比称取聚丙烯、高密度聚乙烯、增韧剂、填充剂、抗氧剂、抗划伤剂、润滑剂、光 稳定剂和金属色粉，一起加入高混机中高速混合2?10分钟； (2)将混好的物料投入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出造粒；其中挤出机的机筒温度 为180?230°C，螺杆转速为400?600r/min，熔体压力为L 5?2. 5MPa，真空度为-0. 04? 0. IMPa ； (3)将（2)造粒所得的粒料放入烘箱中，烘干温度为85±5°C，时间为3±0. 2h，即得聚 丙烯复合材料。
【文档编号】C08L23/06GK104045908SQ201410255004
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】林经萍, 张奎, 贾小彬, 周素蓉, 李荣群 申请人:合肥会通新材料有限公司