一种低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料及制备方法与流程

本发明涉及高分子，具体公开一种低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料及制备方法。

背景技术：

1、随着经济的发展和人们生活水平的不断提高，汽车的普及率越来越高，人们对汽车的美观度、舒适度、安全性等提出更高的要求。但是聚丙烯材料表面在受硬物刮擦时容易产生划痕，从而降低制品的美观度。故汽车制造厂家纷纷出台了材料耐刮擦要求，行业也越来越重视内饰件材料的耐刮擦性，同时，由于耐刮擦剂本身的特性导致材料可挥发有机物含量过高，不能满足汽车内饰件对气味、雾化等性能的要求。因故提高聚丙烯材料的耐刮擦性同时不影响样品的气味成为近年来聚丙烯改性的研究热点。

2、目前，酰胺类耐刮擦助剂和硅酮类耐刮擦助剂加入到汽车内饰聚丙烯配方中，不仅造成制品表面缺陷和应力发白等问题，而且还会提高制品的气味等级。

3、低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料研制成功，将利用性能优势，取代国外的部分聚丙烯专用料，用于制造汽车仪表板和门内板等方面。

技术实现思路

1、本发明采用的技术方案如下：

2、第一方面，一种低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料，包括如下质量份的组分：

3、第一聚丙烯40-60份，

4、第二聚丙烯40-60份，

5、增韧剂15-30份，

6、相容剂3-5份，

7、补强剂5-20份，

8、偶联剂0.5-2.0份，

9、稀释剂0.5-2.0份，

10、抗氧剂0.6份，

11、聚丙烯接枝聚硅氧烷0.5-2.0份，

12、且第一聚丙烯与第二聚丙烯的质量份数之和为100份；

13、所述的第一聚丙烯为低流动性聚丙烯树脂，熔融指数为230℃，2.16kg条件下≤4g/10min；

14、所述的第二聚丙烯为高流动性聚丙烯树脂，熔融指数为230℃，2.16kg条件下≥15g/10min；

15、所述的增韧剂为sbs热塑性弹性体，所述sbs热塑性弹性体中丁二烯/苯乙烯成分比例为70/30-60/40，为采用溶液法聚合的线型结构或星型结构；

16、所述的增韧剂为sbs热塑性弹性体，所述sbs热塑性弹性体中丁二烯/苯乙烯成分质量比例为70/30～60/40，为采用溶液法聚合的线型结构或星型结构热塑性弹性体；

17、所述聚丙烯接枝聚硅氧烷为耐刮擦助剂，所述聚丙烯接枝聚硅氧烷的制备方法包括如下步骤：

18、将100质量份的三甲基三乙烯基环三硅氧烷、0.01～0.03质量份的氢氧化钾混匀后，在70～90℃充分反应，然后加入20～25质量份四甲基二乙烯基二硅氧烷，升温至100～120℃反应，然后进行减压蒸馏，冷却后出料，即得到不饱和双键改性聚硅氧烷；

19、将2000质量份第三聚丙烯、110～130质量份不饱和双键改性聚硅氧烷、2～3质量份过氧化二异丙苯、6～8质量份抗氧剂1010、180～200质量份苯乙烯混合均匀后，通过双螺杆挤出机在170～210℃、200～250rpm下，熔融共混制得聚丙烯接枝聚硅氧烷；所述第三聚丙烯在230℃，2.16kg条件下，熔融指数

20、＝16～18g/10min。

21、优选地，所述聚丙烯接枝聚硅氧烷的双螺杆挤出机制备条件为：双螺杆挤出机共设有12个温度段，从前到后依次分别为170、180、185、190、195、200、200、200、205、205℃、200℃、190℃，在200rpm熔融共混；所述聚丙烯接枝聚硅氧烷接枝率为10～13％。

22、优选的，所述的补强剂为超细滑石粉。

23、进一步地，所述超细滑石粉的目数为1250-2500目。

24、优选的，所述的相容剂为pp-g-mah，mfr＝80-140g/10min。

25、优选的，所述偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯或单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯中的任意一种或两种以上混合物。

26、进一步地，所述稀释剂为白油。

27、进一步地，所述偶联剂与白油的添加质量比例为1:1。

28、优选的，抗氧剂为1010和168。

29、进一步地，所述抗氧剂为1010和168的添加质量比例为1:2。

30、第二方面，本发明提供一种第一方面所述低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料的制备方法，采用双螺杆挤出机进行挤出成型：

31、步骤一：根据权利要求1～9任意一项所述低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料制得聚丙烯接枝聚硅氧烷；

32、步骤二：按照第一方面所述配方，通过干混合法将偶联剂、稀释剂、补强剂、抗氧剂原料按比例在高速混合机混合；待混合均匀后，加入剩余物料，混合均匀后，出料得到聚丙烯预混物；

33、步骤三：所述双螺杆挤出机共设有10个温度段，从前到后依次分别为180、190、195、210、220、220、220、210、205、190℃，在200rpm主机转速条件下，将聚丙烯预混物通过熔融共混制得低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料。

34、本发明取得的有益效果：

35、本发明公开了一种低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料，达到提升聚丙烯耐刮擦性能的同时提升助剂和聚丙烯的界面相容性，降低表面缺陷、应力发白和气味等级等问题。

技术特征：

1.一种低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料，其特征在于，包括如下质量份的组分：

2.根据权利要求1所述的低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯接枝聚硅氧烷的双螺杆挤出机制备条件为：双螺杆挤出机共设有12个温度段，从前到后依次分别为170、180、185、190、195、200、200、200、205、205℃、200℃、190℃，在200rpm熔融共混。

3.根据权利要求1所述的低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的补强剂为超细滑石粉。

4.根据权利要求2所述的低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料，其特征在于，所述超细滑石粉的目数为1250-2500目。

5.根据权利要求1所述的低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的相容剂为pp-g-mah，mfr＝80-140g/10min。

6.根据权利要求1所述的低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料，其特征在于，所述偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯或单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯中的任意一种或两种以上混合物。

7.根据权利要求5所述的低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料，其特征在于，所述稀释剂为白油。

8.根据权利要求6所述的低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料，其特征在于，所述偶联剂与白油的添加质量比例为1:1。

9.根据权利要求1所述的低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为1010和168。

10.一种权利要求1～9任意一项所述低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：至少包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及高分子技术领域，具体公开一种低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料及制备方法。所述复合材料由聚丙烯、补强剂、增韧剂、耐刮擦助剂、相容剂、抗氧剂、偶联剂、稀释剂体系组成。通过干混合法将聚丙烯、补强剂，增韧剂，耐刮擦助剂，相容剂、抗氧剂、偶联剂、稀释剂混合均匀得到聚丙烯预混物，将预混物通过熔融共混制得低气味耐刮擦高韧性聚丙烯复合材料。本方法通过加入少量的耐刮擦助剂和补强剂，解决了聚丙烯材料流痕及应力发白问题，并且有效降低了材料的气味等级，可以用于制造汽车仪表板和门内板的聚丙烯专用料。

技术研发人员：姚秀超,郝春波,刘全中,李永华,李春晖,宁兴洋,王岩
受保护的技术使用者：北方华锦化学工业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15