一种低光泽、耐划伤、高抗冲聚丙烯组合物及其制备方法与流程

文档序号:12054903阅读:205来源:国知局

本发明涉及改性材料技术领域,具体涉及一种低光泽、耐划伤、高抗冲聚丙烯组合物及其制备方法。



背景技术:

聚丙烯(PP)材料由于其良好的综合性能,在汽车各大总成系统中获得了广泛应用。汽车外饰件与内饰件大多使用聚丙烯复合材料注塑成型。外饰件如保险杠、门槛、裙边等,汽车内饰件如仪表板、立柱、杂物箱、门板等,汽车内饰材料除了具有良好的力学性能、加工性能、耐候性能外,还需要良好的外观,通过降低内饰光泽度和提高耐划伤,不仅能达到良好外观的要求,同时通过MIC工艺(MOLD IN COLOR)还可以达到环保节能的效果。

专利号CN102532719A中描述了一种耐划伤PP组合物的制备,其方法是添加一种纳米耐刮剂(纳米氧化铝、纳米氧化硅、纳米氧化锌一种或几种的复配物),其缺点为所制备材料的PP冲击偏低,纳米耐刮剂添加量很多,成本较高。

专利号CN103030876A中描述了低光泽耐划伤、高抗冲PP组合物的制备,其方法是添加玻纤母粒,其缺点是添加玻纤后会一定程度影响其产品的外观。

通过降低表面摩擦系数改善耐划伤的方法有添加硅酮和芥酸酰胺。硅酮的耐划伤性能优异,但是硅酮有一定气味;芥酸酰胺添加量少具有成本优势,但是芥酸气味非常大且不耐温,尤其是耐候老化后析出严重,制件表面发粘。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种低光泽、耐划伤、高抗冲的PP组合物。

本发明所采取的技术方案是:

一种低光泽、耐划伤、高抗冲PP组合物的制备,其由以下质量份的原料组成:45-60份的PP、10-25份的抗冲改性剂、15-25份滑石粉,5-10份低光泽剂,1-3份的耐划伤剂、0.5-2.0份耐划伤协效剂、0.1-0.5份的抗氧剂。

优选地,所述的耐划伤剂为低分子量(分子量600-1000)聚乙烯(PE)蜡,低分子量PE蜡可以降低材料表面的摩擦系数,同时有助于颜料和填充物在PP基体中的均匀分散,改善填充物与PP基体的界面能,提高材料的耐划伤。

优选地,所述的耐划伤协效剂为中分子量(分子量350-500)抗静电剂,抗静电剂迁移至部品表面形成水膜,协助耐划伤剂低分子量PE蜡改善其表面摩擦系数,提高耐划伤;若使用低分子量抗静电剂,其协效耐划伤长期效果较差,而高分子量抗静电剂,其迁移速度较慢,早期的耐划伤协效较差。

优选地,所述的低光泽PP,是其C2含量在48~55mol%的共聚PP,熔体流动速率(MFR)范围20~60g/10min。

优选地,低光泽剂为三元乙丙橡胶(EPDM)母粒,EPDM的加入能够有效降低其组合物光泽度。

优选地,所述的抗冲改性剂包含4碳聚烯烃弹性体(POE)、8碳POE中的一种。

优选地,所述的抗氧剂为1010、168。

一种低光泽、耐划伤、高抗冲聚丙烯组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)将5-10份低光泽剂与45-60份的聚丙烯按比例共混,加入双螺杆挤出机中制成母粒;

(2)将10-25份的抗冲改性剂、15-25份滑石粉、1-3份的耐划伤剂、0.5-2.0份耐划伤协效剂和0.1-0.5份的抗氧剂加入高混机中混合,再将制备好的母粒添加到混合物中,经双螺杆挤出机混炼、挤出。

EPDM分子量相对较高,其很难均匀分散到PP基体中,难于获得外观良好的制件;鉴于EPDM难于分散,因此本发明中先将EPDM与高C2含量的低光泽PP共混制成母粒,然后将母粒按一定比例添加到PP组合物中。

优选地,所述双螺杆挤出机的工艺参数为:1区180~200℃,2区180~210℃,3区180~210℃,4区180~210℃,5区180~210℃,6区180~210℃,7区180~210℃,8区210~230℃,9区210~250℃,10区210~250℃,机头温度200~230℃,机头压力3.8Mpa,主机电流30Hz,真空度-0.06MPa。

与现有技术性相比,本发明具有如下有益效果:

相比于现有技术添加硅酮、芥酸酰胺、玻纤母粒等方法改善耐划伤性能,本发明有效的避免了硅酮的高成本,芥酸酰胺的受热析出,和玻纤母粒的差外观的缺陷,本发明通过使用低分子量PE蜡和中分子量抗静电剂,除了有效改善了PP组合物的耐划伤性能,同时具备低气味、低VOC、无析出等优点,本发明将低分子量PE蜡和中分子量抗静电剂复配使用,耐划伤性能明显提高,尽管PE蜡和抗静电剂都能降低PP组合物表面的摩擦系数,但是两者单独使用时,其耐划伤性能并不突出,由于抗静电剂需要迁移到组合物PP表面才能起到降低摩擦的作用,因此当两者复配使用时,PE蜡对分子内进行润滑降低分子间的摩擦力,使分子间空隙增大形成“分子通道”,中分子量的抗静电剂能通过“分子通道”能快速迁移到组合物表面,起到快速外润滑的作用;所以两者复合使用时,耐划伤的效率大大提高。

相比现有其他发明直接使用EPDM降低光泽度其具有差外观的缺点,本发明将EPDM与高C2含量的低光泽共聚PP通过双螺杆挤出先制备成母粒,再将母粒按比例添加到PP组合物中,其EPDM分散均匀,所成型的制件外观良好且光泽度低。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明:

一种低光泽、耐划伤、高抗冲PP组合物,实施例1-5和对比例1-3的配方组成(重量份)如下表1:

表1低光泽、耐划伤、高抗冲PP组合物实施例1-5和对比例1-3的配方组成

由实施例1-5和对比例1-3制备的复合材料的性能如下表2:

表2本发明制备的复合材料的性能

小结:

1)按照ASTM D2457 60°测试其镜面光泽度,对比例1配方,光泽度为68GU;实施例1添加5%EPDM母粒,光泽度为55GU;实施例2添加10%EPDM母粒,光泽度为48GU;因此添加本发明制备的EPDM母粒,光泽度下降明显;

2)按照PV3952方法10N荷载,对比实施例5、对比例2、对比例3,实施例5同时添加低分子量PE蜡和中分子量抗静电剂,其△L=0.6;对比例2单独使用低分子量PE蜡,其△L=1.4;对比例3单独使用中分子量抗静电剂,其△L=2.5;因此本发明将耐划伤剂低分子量PE蜡和耐划伤协效剂中分子量抗静电剂复配使用,耐划伤性能得到明显改善。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

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