一种高表面质量聚丙烯微发泡材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种聚丙締复合材料及其制备方法，尤其是一种高表面质量聚丙締微 发泡复合材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
【背景技术】
[0002] 能源危机和环境污染的双重压力下，轻量化已经成为汽车工业发展的必然趋势。 在车用塑料中，改性聚丙締材料用量一直占据第一位，其制件种类亦最多，并且仍W每年 2. 2% - 2. 8%的速度加快增长。聚丙締微发泡材料具有独有的致密表层和发泡忍层结构，在 保证材料基本性能的前提下，显著减轻制件重量，实现汽车轻量化，最终实现节能环保。
[0003]公开号为CN104140591A的专利文件公开了一种高填充微发泡聚丙締符合材料， 设及一种聚丙締复合材料及其制备方法，尤其是一种高填充微发泡聚丙締复合材料及其制 备方法，属于高分子材料技术领域。原料由W下重量份的组分组成：聚丙締20-50份，无机 粉体40-70份，发泡母粒0. 5-10份，增初剂1-10份，抗氧剂0. 2-2份。其有益效果是：在基 本不损失材料性能的前提下，显著减轻材料重量，提高冲击性能，大幅降低生产成本，获得 性能优良且环保的高填充微发泡聚丙締材料。产品可应用到汽车的内外饰件、甚至部分结 构制件，实现汽车材料轻量化；也可用于其它领域，比如建筑、电子、包装等行业。
[0004] 然而，上述发明采用的化学法注塑微发泡技术生产出来的材料普遍存在制件表面 质量差特点，例如大量气痕、表面分层、表面发花等，运成为制约聚丙締微发泡材料应用领 域拓展的瓶颈。目前，在汽车上，聚丙締微发泡材料只能应用在具有表面修饰、表面蒙皮或 织物覆盖的改性塑料汽车零部件，大部分内外饰件，如车口护板、仪表台、立柱护板、衣帽 架、n槛条、侧裙护板等都无法应用，严重限制了具有轻量化、环保节能特征的聚丙締微发 泡材料在汽车部件上进一步推广应用。尤其是口护板，仪表台等有目视需求，对材料表面要 求较高的的汽车内外配件上。至今为止，没有有效方法能够解决运一技术难题。
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【发明内容】
[0006] 本发明采用对聚丙締微发泡过程具有调节作用的微孔发泡调节助剂，确保聚丙締 微发泡材料轻量化前提下，大幅改善注塑过程中聚丙締微发泡材料的表面质量，基本消除 了制品表面发泡气痕和表皮分层现象，获得了性能良好、具有轻量化特征的高表面质量的 聚丙締微发泡材料，并提供该材料的制备方法。工艺简单，生产成本低，效率高、易于实现工 业化。
[0007] 技术方案： 一种高表面质量聚丙締微发泡材料使用的微发泡调节助剂由重量分数为20%-50%乙 締基聚合物和50%-80%聚丙締构成。
[0008] 更进一步，所述乙締基聚合物为高密度聚乙締、低密度聚乙締、线性低密度聚乙 締、乙締-醋酸乙締共聚物、乙締-丙締-二締类=元共聚物中的一种，优选乙締-醋酸乙 締共聚物。
[0009] 更进一步，所述聚丙締为高烙体强度聚丙締，所述的聚丙締烙体强度大于等于 20cN〇
[0010] 一种高表面质量聚丙締微发泡材料，原料由W下重量份的组分组成： 聚丙締50-80份 微发泡调节助剂3-10份 无机粉体10-40份 发泡剂0. 5-5份 抗氧剂0. 2-2份。
[0011] 更进一步，所述聚丙締的烙融指数为3-50g/10min。根据权利要求1所述高表面质 量聚丙締微发泡材料，其特征在于：所述聚丙締的烙融指数为3-50g/10min，优选烙融指数 为10-40g/10min的聚丙締。
[0012] 更进一步，所述无机粉体为滑石粉、云母、碳酸巧、硫酸领中的一种。
[0013] 更进一步，所述发泡剂为碳酸氨锭、碳酸氨钢、偶氮二甲酯胺、甲苯横献氨基鹏、偶 氮二碳酸胺中的至少一种；选优偶氮二甲酯胺。更进一步，所述抗氧剂分为主抗氧剂和辅 抗氧剂，按照2 :3的比例添加，所述主抗氧剂选自受阻酪类和硫醋类抗氧剂中的一种，优选 1010 ;辅抗氧剂剂选自亚憐酸盐类和亚憐酸醋类抗氧剂中的一种，优选168。
[0014] 一种高表面质量聚丙締微发泡材料的制备方法，包括W下步骤： (1) 将聚丙締50-80份、无机粉体10-40份、微发泡调节助剂3-10份、抗氧剂0.2-2份 放入高速混合机中混合3-6min，然后将上述组分混合物于双螺杆挤出机中挤出并造粒，得 到改性聚丙締复合材料； (2) 将步骤（1)中所得到的改性聚丙締复合材料95-99. 5份、发泡剂0. 5-5份放入混 合机中混合，获得均匀混合物； (3) 将上述步骤（2)中得到的混合物加入到注塑机中，注塑成型得到具有结皮结构的 高表面质量聚丙締微发泡材料，注塑机料筒溫度180-280°C，注射压力为40-80MPa，注射速 度为40-80mm/s，冷却时间为10-30S; 更进一步的，所述高表面质量聚丙締微发泡材料的制备方法，所述步骤（1)中，双螺杆 挤出机料筒溫度为17〇-270°C，螺杆转速50r/min。
[0015] 有益效果： 本发明的原料来源广泛、成本低廉，产品可通过普通注塑机实现，操作简单。采用注塑 微发泡技术实现玻纤增强聚丙締材料轻量化前提下，通过微孔发泡复合助剂，显著改善了 玻纤增强聚丙締微发泡材料的表面质量，解决了一直W来困扰聚丙締微发泡材料在电动工 具上应用时制件表面发花、气痕等严重表面质量问题，获得了性能优异、具有轻量化特征的 玻纤增强聚丙締微发泡材料。产品不但可应用于蒙皮、织物覆盖汽车零部件，还可应用到目 视下的汽车内外饰制件，如车口饰板、立柱护板、衣帽架、仪表台、空调壳体、侧裙护板、n槛 条等，尤其口护板和仪表盘，代替现有实屯、改性聚丙締注塑制件，实现汽车零部件用材料轻 量化，最终实现汽车环保节能；也可用于其它领域，比如建筑、电子、造船等。
[0016] 1采用微孔发泡复合助剂，改善微发泡材料表观的自修复能力。微孔发泡复合助剂 组成成分容易得到，成本低，适合工业化大生产。
[0017] 3-种高表面聚丙締微发泡材料，显著改善了聚丙締微发泡材料的表面质量，解决 了一直W来困扰聚丙締微发泡材料应用到可视环境时制件表面发花、气痕等严重表面质量 问题，获得了性能优异且高表面质量聚丙締微发泡材料。产品不但可应用于蒙皮、织物覆 盖汽车零部件，还可应用到目视下的汽车内外饰制件，如车口饰板、立柱护板、衣帽架、仪表 台、空调壳体、侧裙护板、n槛条等，代替现有实屯、改性聚丙締注塑制件，实现汽车零部件用 材料轻量化，最终实现汽车环保节能；也可用于其它领域，比如建筑、电子、造船等。可根据 不同需求，调整配方比例实施工业化减少材料用量，达到所需目标性能。
[0018] 4 一种高表面聚丙締微发泡材料优选的聚丙締的烙融指数为3-60g/10min，该范 围适配现有设备和工具，能够直接进行生产所述的材料，节约生产成本，可W多线生产，量 化生产。
[0019] 5选用滑石粉作为无机粉体，无机粉体是起到填充的作用，同时提高聚丙締微发泡 材料的刚性。而优选方案中滑石粉产量大，成本低，有利于工业化的实施。
[0020] 6发泡剂，抗氧剂均为市面上容易购买得到，且成本低廉，适合工业化大生产。
[0021] 7所述的一种高表面聚丙締微发泡材料的制备方法，创造性的添加了微孔发泡复 合助剂，生产出来的聚丙締微发泡材料表面质量高，在修复能力好。本发明技术方案工艺简 单，效率高，加工周期明显缩短，显著降低生产成本，且而且适合现有设备，不需另行改进生 产线路易于实现工业化。
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【具体实施方式】
[0023] 实施例1 将烙融指数为lOg/lOmin的聚丙締50份、滑石粉40份、3份微发泡调节助剂（由重量分 数20%乙締-丙締-二締类S元共聚物和80%高烙体强度聚丙締构成，烙体强度为20cN)、 抗氧剂168 1. 2份、抗氧剂1010 0. 8份的混合物放入高速混合机，混合6分钟，然后，将 上述组分混合物于双螺杆挤出机中挤出并造粒。双螺杆挤出机料筒溫度设置为170-270°C， 螺杆转速50r/min;最后将5份偶氮二甲酯胺与95份上述挤出粒料混合均匀，加入注塑机 中，注塑成型得到高表面质量聚丙締微发泡复合材料。注塑机料筒溫度设置为180-280°C， 注射压力为60MPa