一种汽车外饰用材料及其制备方法与流程

本发明涉及高分子材料加工助剂，尤其涉及一种汽车外饰用材料及其制备方法。

背景技术：

1、聚丙烯(pp)因具有密度小、力学性能优良、耐热性好、化学稳定性高等优点，被广泛应用于汽车的外饰材料中；但因其具有耐冲击性能差、收缩率大易于导致变形等缺点，使其在加工应用中受到一定的限制。pp是高结晶性的聚合物材料，在制品的注塑、储存和使用过程中往往会出现一些收缩行为，导致制品产生翘曲，局部产生内应力及产品尺寸不稳定。因此，降低pp收缩率成为改善pp性能的重要研究方向。

2、聚砜(psf)是略带琥珀色非晶型透明或半透明聚合物，力学性能优异，刚性大，耐磨、高强度，其突出优点是即使在高温下也能保持优良的机械性能，其长期使用温度为160℃，短期使用温度为190℃，热稳定性高，耐水解，尺寸稳定性好，成型收缩率小，无毒，耐辐射，耐燃，有熄性。在宽广的温度和频率范围内有优良的电性能；化学稳定性好，除浓硝酸、浓硫酸、卤代烃外，能耐一般酸、碱、盐，在酮、酯中溶胀；其主要缺点是耐紫外线和耐候性较差，耐疲劳强度差。psf可进行注塑、模压、挤出、热成型、吹塑等成型加工，熔体粘度高，控制粘度是加工关键，加工后宜进行热处理，消除内应力，可做成精密尺寸制品。

3、将pp与psf进行共混，可有效降低pp的结晶度，热成型后收缩率降低，抗变形优异；但考虑到pp与psf的溶解度参数的差异性，二者相容性较差，经二者共混制备的材料，力学性能难以满足汽车外饰的性能需求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中pp与psf共混制备材料的力学性能难以满足汽车外饰性能需求的问题，本发明提供一种汽车外饰用材料，该汽车外饰用材料在体系中同时引入聚丙烯、聚砜以及含聚醚砜结构与脂肪链侧链的相容剂，提高了材料的力学性能，使得该材料能够满足汽车外饰的性能需求。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种汽车外饰用材料，按照重量份数计，包括如下组分：

4、

5、所述聚丙烯-聚砜用相容剂以聚醚砜结构为主链，以脂肪链结构为侧基支链。

6、可选地，所述聚丙烯-聚砜用相容剂按照如下方法制备：

7、s1：通氮气，在四口烧瓶中分别加入1,4-二烃基苯、铁粉、三氟乙酸、氯仿a，搅拌，溶解；将溴溶于氯仿b中置于恒压滴液漏斗，冰浴，搅拌，缓慢滴加，滴加完成后，继续搅拌4h；加入2m氢氧化钾溶液，振荡，分液，取有机相，洗涤，取有机相，干燥，过滤，减压蒸馏，得到浓缩物；将浓缩物溶于己烷中，加入活性炭，搅拌，过滤，取滤液减压蒸馏，真空干燥，得到中间产物i；

8、s2：通氮气，将4,4'-氧双(1,4-亚苯基)二硼酸溶于乙醇a置于恒压滴液漏斗中，将中间产物i、钯催化剂、碱剂分别加入到甲苯a、乙醇b、去离子水b的混合溶剂中，加热至25-80℃，缓慢滴加，滴加结束后继续搅拌2-48h；加入二氯甲烷a萃取，取有机相，干燥，减压蒸馏，得到浓缩物；将浓缩物用柱层析法提纯，以甲苯b作为洗脱剂，得到中间产物ii；

9、s3：将中间产物ii、氨苯砜、碱剂加入到甲苯c中，升温至50℃，加入钯催化剂，继续搅拌5h，降至室温，洗涤，萃取，减压蒸馏，冲洗，过滤，60℃真空干燥4h，得到中间产物iii；

10、s4：将中间产物iii、2-溴-9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶、碱剂加入到甲苯d中，升温至50℃，加入钯催化剂，继续搅拌2-5h，降至室温，洗涤，萃取，减压蒸馏，沉淀，过滤，取不溶物，真空干燥，得到聚丙烯-聚砜用相容剂。

11、可选地，所述1,4-二烃基苯为1,4-二辛基苯或1,4-二(十二烷基)苯。

12、可选地，所述钯催化剂选自四(三苯基膦)钯、二氯化钯、双(三叔丁基磷)钯中的至少一种。

13、可选地，所述碱剂选自磷酸钾、碳酸钾、叔丁基醇钠、叔丁基醇钾中的至少一种。

14、可选地，步骤s1中1,4-二烃基苯、铁粉、三氟乙酸、溴、氢氧化钾溶液的用量比为0.5mol：0.05mol：4ml：1.2mol：340ml：300ml。

15、可选地，步骤s2中4,4'-氧双(1,4-亚苯基)二硼酸、中间产物i、钯催化剂、碱剂的用量比为0.5mol：1.1mol：0.025mol：2mol。

16、可选地，步骤s3中中间产物ii、氨苯砜、碱剂、钯催化剂的用量比为1mol：1.2mol：4mol：0.001mol。

17、可选地，步骤s4中中间产物iii、2-溴-9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶、碱剂、钯催化剂的用量比为1mol：2.2mol：2mol：0.001mol。

18、本发明的另一目的在于提供一种如上所述的汽车外饰用材料的制备方法，包括如下步骤：将原料按配比混合均匀，升温加热到110℃后，停止搅拌；待冷却到35℃后，加入到双螺杆挤出机中共混挤出，得到汽车外饰用材料。

19、本发明的有益效果是：

20、本发明提供的汽车外饰用材料，通过引入以聚醚砜结构为主链，以长链脂肪链结构为侧基支链的聚丙烯-聚砜用相容剂，首先，主链中含有大量聚醚砜的结构单元，与聚砜具有优异的相容性；第二、支链中大量的烃类长链与聚丙烯具有优异的相容性；第三、该相容剂具有一定的分子量，可与聚丙烯、聚砜的大分子链形成链缠结，进一步提高相容性，从而在降低复合材料的变形率的基础上，提高耐磨耐热性能以及力学性能，使得该材料能够满足汽车外饰的性能需求。

技术特征：

1.一种汽车外饰用材料，其特征在于，按照重量份数计，包括如下组分：

2.如权利要求1所述的汽车外饰用材料，其特征在于，所述聚丙烯-聚砜用相容剂按照如下方法制备：

3.如权利要求2所述的汽车外饰用材料，其特征在于，所述1,4-二烃基苯为1,4-二辛基苯或1,4-二(十二烷基)苯。

4.如权利要求2所述的汽车外饰用材料，其特征在于，所述钯催化剂选自四(三苯基膦)钯、二氯化钯、双(三叔丁基磷)钯中的至少一种。

5.如权利要求2所述的汽车外饰用材料，其特征在于，所述碱剂选自磷酸钾、碳酸钾、叔丁基醇钠、叔丁基醇钾中的至少一种。

6.如权利要求1-5任一项所述的汽车外饰用材料，其特征在于，步骤s1中1,4-二烃基苯、铁粉、三氟乙酸、溴、氢氧化钾溶液的用量比为0.5mol：0.05mol：4ml：1.2mol：340ml：300ml。

7.如权利要求1-5任一项所述的汽车外饰用材料，其特征在于，步骤s2中4,4'-氧双(1,4-亚苯基)二硼酸、中间产物i、钯催化剂、碱剂的用量比为0.5mol：1.1mol：0.025mol：2mol。

8.如权利要求1-5任一项所述的汽车外饰用材料，其特征在于，步骤s3中中间产物ii、氨苯砜、碱剂、钯催化剂的用量比为1mol：1.2mol：4mol：0.001mol。

9.如权利要求1-5任一项所述的汽车外饰用材料，其特征在于，步骤s4中中间产物iii、2-溴-9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶、碱剂、钯催化剂的用量比为1mol：2.2mol：2mol：0.001mol。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的汽车外饰用材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将原料按配比混合均匀，升温加热到110℃后，停止搅拌；待冷却到35℃后，加入到双螺杆挤出机中共混挤出，得到汽车外饰用材料。

技术总结
本发明提供一种汽车外饰用材料及其制备方法，涉及高分子材料加工助剂技术领域，按照重量份数计，汽车外饰用材料包括如下组分：聚丙烯80‑120份；聚砜20‑30份；聚丙烯‑聚砜用相容剂4‑6份；松香0.5‑2份；纳米碳酸钙0.5‑1份；纳米钛白粉0.5‑1份；三元乙丙橡胶2‑10份；PP蜡1‑3份；所述聚丙烯‑聚砜用相容剂以聚醚砜结构为主链，以脂肪链结构为侧基支链。本发明提供的汽车外饰用材料，通过引入聚丙烯‑聚砜用相容剂，在降低复合材料的变形率的基础上，提高耐磨耐热性能以及力学性能，使得该材料能够满足汽车外饰的性能需求。

技术研发人员：蒋云刚,蒋志金,潘指中,徐波,沈华正,汤林坤
受保护的技术使用者：江苏菱盛汽配科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13