本发明属于聚合物加工
技术领域：
，具体涉及一种耐刮擦填充聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术：
：聚丙烯（PP）是一种结构规整的结晶性聚合物，常为白色粒料或粉料、无味、无毒、质轻的热塑性树脂；其具备易加工、冲击强度、挠曲性以及电绝缘性好等优点，并具有良好的耐化学性能。在汽车工业、家用电器、电子、包装、建材及家具等方面具有广泛的应用。但是PP也存在一些不足之处，如耐寒性差、低温易脆断、收缩率大、抗蠕变性差、制品尺寸稳定性差与容易产生翘曲变形、耐刮擦性差等，因此需要对聚丙烯进行改性。随着人民生活水平的提高，很多家庭都选择汽车作为代步工具，而因为汽车直接与人体接触，近年来对汽车内饰塑料的耐刮擦性能要求就越来越严格，但是塑料材料本身就比较容易刮伤，尤其是聚丙烯材料，所以很多厂家都在寻找可以克服的方法。目前提高聚丙烯材料耐刮擦性能的方法主要是添加耐刮擦助剂。如中国专利（CN102304247A）公开了一种高光泽度耐刮擦聚丙烯母粒及其制备方法，是由均聚聚丙烯、硅酮粉、成核剂和抗氧剂组成；然后该高光泽度耐刮擦聚丙烯母粒直接与聚丙烯混合注塑得到制件产品；此专利中主要是通过添加硅酮粉和成核剂来达到耐刮擦的目的，但是这两种助剂价格都很高，会导致PP改性料的整体成本上升很多。中国专利（CN103524976A）公开了一种高强度耐刮擦聚丙烯改性树脂，其组分按重量百分比包括：50-85%聚丙烯树脂、10-35%填充剂、1-10%耐刮擦助剂、交联剂0.1-5%、1-10%相容剂、0.1-1%抗氧剂、0.1-1%加工助剂。聚丙烯树脂为包括但不限于均聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯，耐刮擦剂为有机硅聚合物、纳米金属氧化物、脂肪酸酰胺的一种或多种；此专利也是主要通过添加耐刮擦助剂实现耐刮擦目的，成本很高。中国专利（CN104693596A）公开了一种耐刮擦聚丙烯树脂，其是由聚丙烯树脂35-60份、超细氢氧化镁20-55份、耐刮擦复配树脂3.3-11份、相容剂3-7份、偶联剂1.5-2份、抗氧剂0.1-2份、润滑剂0.5-1份经混合、挤出造粒制备而成；此专利是使用耐刮擦复配树脂来提高体系的耐刮擦性能，耐刮擦复配树脂主体为环氧树脂。技术实现要素：针对以上现有技术的局限性，本发明的目的是提供一种耐刮擦填充聚丙烯材料及其制备方法。本发明的技术方案如下：一种耐刮擦填充聚丙烯材料，该材料是由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯40-70份；高结晶聚丙烯25-40份；改性滑石粉5-20份；光稳定剂0.5-1份；主抗氧剂0.1-1份；辅助抗氧剂0.1-1份；分散剂0.5-1份；所述改性滑石粉是指经钛酸酯偶联剂处理的滑石粉。进一步方案，所述的聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯；所述的高结晶聚丙烯的熔融指数在230℃/2.16Kg条件下为30-100g/10min。所述改性滑石粉是指滑石粉与钛酸酯偶联剂按照质量比为100：1进行混合而成，所述混合的温度为60-80℃、混合时间为6-10min、混合速度为500-1000rpm；所述滑石粉的白度为80-85、粒径1.3-2.6μm。所述主抗氧剂为受阻酚类单酚抗氧剂、双分抗氧剂或多元酚抗氧剂；所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。所述亚磷酸酯类抗氧剂选自亚磷酸烷基酯、亚磷酸芳基酯或亚磷酸烷基芳基酯。所述光稳定剂选自二苯甲酮类光稳剂、苯并三唑类光稳剂或受阻胺类光稳剂。所述二苯甲酮类光稳剂选自2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；苯并三唑类光稳剂选自2-（2’-羟基苯基）苯并三唑；受阻胺类光稳剂选自聚-{[6-[(1,1,3,3,-四甲基丁基)-胺基]1,3,5,-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-亚胺基]-1,6-己烷二基-[(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-亚胺基]}（简称光稳定剂944）。所述分散剂选自聚乙烯蜡或乙撑双硬脂酰胺。本发明的另一个发明目的是提供上述耐刮擦填充聚丙烯材料的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）将聚丙烯40-70份、高结晶聚丙烯25-40份、滑石粉5-20份、光稳定剂0.5-1份、主抗氧剂0.1-1份、辅助抗氧剂0.1-1份、分散剂0.5-1份放入高混机中，于60-80℃温度进行混合5-10min；（2）将充分混合后物料加入各区温度为180-200℃的双螺杆挤出机中进行挤出、造粒，所述双螺杆的长径比为20:1～50:1。本发明同现有技术相比，具有以下有益效果：1、本发明是通过添加经钛酸酯偶联剂处理后的滑石粉来改善聚丙烯的耐刮擦性，相比起目前通用直接添加耐刮擦剂来说，本发明的生产成本要低很多，而且也避免了现有耐刮擦剂容易发粘、析出的问题。2、本发明配方中使用原料均为通用材料，并不会影响聚丙烯诸如提高刚性、韧性等其他方面的改性。3、高结晶聚丙烯具有较高结晶温度、较快结晶速度、优良的光泽度及耐磨性等特点，本发明中添加高结晶聚丙烯可以提高材料的光泽度、耐磨性能以降低表面摩擦，提高制品的耐刮擦性能。具体实施方式以下结合实施例对本发明作进一步的说明。本发明实施例中所用的双螺杆挤出机的长径比30：1，生产厂家是德国BRABEBDER公司。以下所用聚丙烯为共聚聚丙烯，其熔融指数为15g/10min；高结晶聚丙烯的熔融指数为60g/10min；所用的光稳剂、抗氧剂、分散剂为市售本发明的产品采用GB的标准进行测试，挤出粒料经过注塑机成型得到测试样条，在23℃、相对湿度50%条件下稳定24h后进行性能测试，所进行的物理机械性能测试有：耐刮擦性：十字刮擦实验，以固定载荷及间距在材料表面划网格，测定刮痕处的颜色变化，用发白程度来表征材料的耐刮擦性能；熔融指数：按照GB/T3682标准制样测试；密度：按照GB/T1033标准制样测试。下面实施例中所使用的改性滑石粉是指白度为80-85、粒径为1.3-2.6µm的滑石粉与钛酸酯偶联剂按照质量比为100：1进行混合而成，所述混合的温度为80℃、混合时间为10min、混合速度为800rpm。实施例11）将聚丙烯40份、高结晶聚丙烯40份、改性滑石粉20份、光稳定剂2,4-二羟基二苯甲酮0.5份、单酚抗氧剂0.1份、辅助抗氧剂亚磷酸烷基酯0.1份、分散剂聚乙烯蜡0.5份。放入高混机中，于80℃温度进行混合10min；2）将充分混合后物料加入各区温度为180-200℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒。实施例21）将聚丙烯70份、高结晶聚丙烯25份、改性滑石粉5份、光稳定剂2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮1份、双酚抗氧剂1份、辅助抗氧剂亚磷酸芳基酯1份、分散剂EBS1份。放入高混机中，于80℃温度进行混合5min；2）将充分混合后物料加入各区温度为180-200℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒。实施例31）将聚丙烯60份、高结晶聚丙烯30份、改性滑石粉10份、光稳定剂2-（2’-羟基苯基）苯并三唑0.7份、多元酚抗氧剂0.5份、辅助抗氧剂亚磷酸烷基芳基酯0.5份、分散剂EBS0.8份。放入高混机中，于80℃温度进行混合8min；2）将充分混合后物料加入各区温度为180-200℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒。实施例41）将聚丙烯50份、高结晶聚丙烯35份、改性滑石粉15份、光稳定剂9440.5份、双酚抗氧剂0.2份、辅助抗氧剂亚磷酸烷基酯0.4份、分散剂EBS0.6份。放入高混机中，于80℃温度进行混合5min；2）将充分混合后物料加入各区温度为180-200℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒。实施例51）将聚丙烯55份、高结晶聚丙烯30份、改性滑石粉15份、光稳定剂9440.8份、双酚抗氧剂0.8份、辅助抗氧剂亚磷酸烷基酯0.6份、分散剂EBS0.5份。放入高混机中，于70℃温度进行混合5min；2）将充分混合后物料加入各区温度为180-200℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒。对比例11）将聚丙烯50份、高结晶聚丙烯50份、光稳定剂9440.8份、双酚抗氧剂0.8份、辅助抗氧剂亚磷酸烷基酯0.6份、分散剂EBS0.5份。放入高混机中，于60℃温度进行混合5min；2）将充分混合后物料加入各区温度为180-200℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒。对比例21）聚丙烯40份、高结晶聚丙烯40份、滑石粉2000目20份、光稳定剂2,4-二羟基二苯甲酮0.5份、单酚抗氧剂0.1份、辅助抗氧剂亚磷酸烷基酯0.1份、分散剂聚乙烯蜡0.5份。放入高混机中，于80℃温度进行混合10min；2）将充分混合后物料加入各区温度为180-200℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒。将上述实施例1-5和对比例1-2所制备的聚丙烯材料经过注塑机成型得到测试样条，在23℃、相对湿度50%条件下稳定24h后进行性能测试，其测试结果见表1所示：表1实施例实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1对比例2密度g/cm31.0480.9420.9671.0211.0190.9021.052熔体流动速率g/10min38.723.528.632.130.040.237.2耐刮擦性（针头1mm，载荷10N）ΔL值0.620.820.650.720.760.852.52众所周知，与非无机矿物填充改性聚丙烯材料相比，在聚丙烯材料中添加矿物填充物会降低材料的耐刮擦性，在被刮擦后容易出现发白现象，如对比例2中因加入了滑石粉而制备的聚丙烯材料的耐刮擦性差。从表1中看出，本发明在聚丙烯中添加改性滑石粉后，不仅没有降低聚丙烯材料的耐刮擦性，反而比对比例1（非无机矿物改性聚丙烯材料）的耐刮擦性提高了。另外，实施例1与对比例2相比，配方中仅适用滑石粉种类不同，使用改性滑石粉的耐刮擦性要明显优于常规滑石粉。因为汽车内饰用聚丙烯改性料材料定义大多为PP-T10、PP-T20，这样就直接解决了汽车内饰件的耐刮擦性差的问题，更是避免了目前添加耐刮擦剂导致的表面析出、发粘问题。上述的对实施例的描述是为便于该
技术领域：
的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3