可完全消除虎皮纹的聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及聚丙締复合材料技术领域，具体设及一种可完全消除虎皮纹的聚丙締 复合材料及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 聚丙締是一种综合性能优良的通用热塑性塑料，具有价格低廉、质量轻、耐溶剂、 弹性良好、刚性、易回收、无毒等特点，是最重要的汽车轻质材料，它不仅可减轻汽车零部件 约40%的质量，而且还可W使采购成本降低40%左右，已经广泛的应用在汽车内饰件上， 如仪表板、n板、立柱、保险杠等。除了轻量化外，汽车内外饰件的外观美观是大众关注点， 如仪表板、n板、轮眉、n槛条等制件的外观是尤为重要的，因此制件表面是不能产生虎皮 纹、流痕等外观问题。
[0003] 虎皮纹是一种注塑部件的表面流痕现象，它呈现出明纹和暗纹交变的特征，有同 步虎皮纹、异步虎皮纹、轻微流痕等表现。虎皮纹的产生主要是烙融状态的聚丙締改性料在 模具中呈现喷泉式的流动，烙流流向模具内壁的过程中，橡胶粒子拉伸，随后又开始回缩， 回缩时间的快慢引起了制件表面的明暗条纹，从而导致了制件表面虎皮纹的产生。一般的 轻微虎皮纹都是通过提高材料的流动性来改善，而对于要求超高冲击性能的材料，通常会 导致大量虎皮纹，运样就会产生严重虎皮纹，只是单单提高流动性也很难消除。 W04] 现已有关于可消除虎皮纹的改性聚丙締研究报道。申请公布号为CN102964686A(申请号为201210511919. 8)的中国发明专利申请中公开了一种消除虎皮纹 聚丙締复合材料及其制备方法，该材料由W下重量百分含量的原料组成：聚丙締39. 2%~ 80 %、消除虎皮纹助剂（小分子聚丙締，烙体流动速率为1800g/10min) 5 % -15 %，填充矿物 10 %~40 %，抗氧剂0. 3 % -1 %、润滑剂0. 5 % -5 %、相容剂1 % -10 %，可消除虎皮纹，该 消除虎皮纹的方法主要就是通过提高材料的流动性，来减轻虎皮纹，一旦烙体流动速率低 于15g/10min，则虎皮纹现象就难W彻底解决，并且，该方法制备的聚丙締材料缺口冲击强 度低，难W用于超高冲击性能要求的仪表板，n槛条等大制件。 阳0化]申请公布号为CN103434102A(申请号为201310366967. 7)的中国发明专利申请 公开了一种消除聚丙締复合材料虎皮纹的工艺方法，工艺方法包括W下几步：（1)按照配 方称取各原料：60~75份共聚聚丙締，10~20份弹性体，1~15份乙締-丙締嵌段共聚物， 10~30份矿物填料，所述乙締-丙締嵌段共聚物中乙締含量为13 %，丙締含量为87 %: (2) 将原料放入高混机中混合5min，原料混合均匀，出料；（3)将混合均匀的原料放入注塑机中 注塑成型，得到成品。该技术方案通过工艺的改进结合材料配方的改进有效解决虎皮纹的 现象，采用5000~10000目的滑石粉，减少填充物的尺寸，改善流体末端的虎皮纹现象，采 用的橡胶相的黏度较低，提高了材料前锋的稳定性，也改善了流体末端的虎皮纹现象。该技 术方案仍然主要是通过提高材料的流动性，来减轻虎皮纹，无法用于超高冲击性能要求的 仪表板，n槛条等大制件。
【发明内容】
[0006] 本发明提供了一种可完全消除虎皮纹的聚丙締复合材料及其制备方法和应用，具 有优异的冲击性能，可应用于中高档汽车仪表板、n板、n槛条、格栅等容易产生虎皮纹的 大制件或结构复杂制件。
[0007] 一种可完全消除虎皮纹的聚丙締复合材料，由W下重量百分含量的原料组成：
[0008] 聚丙婦 50%-80%； 聚乙精 热塑性弹性体 1%-20%; 滑石粉 ；10%-30%; 复合光热稳定剂 0.2%-5%; 润滑剂 0.1%-3%； 消除虎皮纹助剂 1 % -10 %; 着色剂 0 %-5%;
[0009] 所述的热塑性弹性体为乙締-辛締共聚物（POE);
[0010] 所述的消除虎皮纹助剂为热塑性聚締控（TPO)或者热塑性聚締控（TPO)与环氧脂 肪酸甲醋的混合物。 W11] 本发明中，采用特定的热塑性弹性体（乙締-辛締共聚物P0E)化及采用特定的消 除虎皮纹助剂（热塑性聚締控或者热塑性聚締控与环氧脂肪族化合物的混合物）两者能够 产生协同作用，消除虎皮纹助剂有利于滑石粉和POE在复合材料中分散和细化，POE在基体 中分散越均匀，粒子越小，在注塑成型过程中的松弛时间越短，形成明纹的几率就越小，相 应注塑件的虎皮纹越不明显。
[0012] W下作为本发明的优选技术方案：
[0013] 所述的可完全消除虎皮纹的聚丙締复合材料，由W下重量百分含量的原料组成：
[0014] 聚两稀 55%-70%; 聚己扼 热塑性弹性体 1 %-!0%； 滑石粉 10%-30%； 复合光热稳定剂 0.2%-5%; 润滑剂 0.1%-3%； 消除虎皮纹助剂 2%-10%; 着色剂 0%-5%;
[0015] 所述的热塑性弹性体为乙締-辛締共聚物（POE);
[0016] 所述的消除虎皮纹助剂为热塑性聚締控（TPO)或者热塑性聚締控（TPO)与环氧脂 肪酸甲醋的混合物。
[0017] 进一步优选，所述的可完全消除虎皮纹的聚丙締复合材料，由W下重量百分含量 的原料组成：
[0018] 聚两稀 60%-65%; 萊乙婦 5%; 热塑性弹牲体 5縣； 滑石粉 20%; 复合光热稳定剂 0.5%-2%; 搁滑剂 0.1%-1〇/〇; 消除虎皮纹助剂 3%-8%; 着色剂 0 %-5%;
[0019] 所述的热塑性弹性体为乙締-辛締共聚物（POE);
[0020] 所述的消除虎皮纹助剂为热塑性聚締控（TPO)或者热塑性聚締控（TPO)与环氧脂 肪酸甲醋的混合物。
[0021] 所述的聚丙締为共聚聚丙締，由丙締分子和乙締分子聚合而成，其中，丙締基摩尔 百分含量为80%~90%，乙締基摩尔百分含量为10%~20%。运类高乙締基含量的丙 締-乙締嵌段共聚聚丙締在常溫下具有良好的冲击性能，可进一步改善聚丙締改性材料的 冲击性能。所述的共聚聚丙締的烙体流动速率在230°CX2. 16kg条件下为lOg/lOmin~ lOOg/lOmin，进一步优选为15g/10min~60g/10min。采用特定黏度的共聚聚丙締，使复合 材料有合适的黏度，有利于各组分的分散，从而各组分组合在一起发挥出更加优异的性能。
[0022] 所述的聚乙締选用高密度聚乙締、低密度聚丙締、线性低密度聚乙締中的一种或 两种；可选用市售产品。由于聚丙締存在常低溫冲击性能较差，尺寸稳定性差等缺点，因此 添加适当的聚乙締进行改性，达到良好的初性。
[0023]所述的热塑性弹性体为乙締-辛締共聚物（POE)，所述的乙締-辛締共聚物的玻璃 化转换溫度低于-45°C。通过选择玻璃化转换溫度低的该类弹性体，可提高共聚聚丙締改 性材料的低溫冲击性能。所述的乙締-辛締共聚物的烙体流动速率一般在230°CX2. 16kg 条件下为0. 3g/10min~20g/10min，特定的黏度的乙締-辛締共聚物有利于POE在复合材 料中分散和细化。
[0024] 所述的滑石粉的粒径为10微米~50微米，滑石粉中Si〇2重量百分含量为60%~ 90%。高目数滑石粉填充聚丙締使得材料的结晶度提高，此外，选择Si〇2重量百分含量高 于60%的滑石粉可进一步增强聚丙締复合材料的刚性。
[00巧]所述的复合稳定剂选自本领域常用的热氧稳定剂、光稳定剂中的一种或两种。所 述的热氧稳定剂可选用酪类抗氧剂（如：瑞±汽己精化生产的IrganoxlOlO)、亚憐酸醋辅 助抗氧剂（如：瑞：t汽己精化生产的Irganoxl68)中的一种或两种。所述的光稳定剂可选 用受阻胺类光稳定剂（如：瑞±汽己精化生产的Tinuvin770和化imassorb944)。热氧稳 定剂和光稳定剂均可选用市售产品。聚丙締的耐候性较差，易降解，为了有效利用资源、延 长聚丙締寿命，添加复合热稳定剂是必须的，运种复合光热稳定剂能防止料在生产过程中 的降解，同时提高产品在使用过程中的耐热性、耐光性及变色性，且能有效满足汽车饰件材 料的耐候性能。
[00%] 所述的润滑剂选用市售的聚丙締蜡、脂肪酸、脂肪酷胺、脂肪酸金属盐（如硬脂酸 巧等）中的一种或两种，其能改善材料的加工性能，降低加工能耗，此外，硬脂酸金属盐除 有外润滑作用外，还有一定改善流动性和中和残留酸性物质的作用。进一步优选，所述的润 滑剂为脂肪酸金属盐，更进一步优选为硬脂酸巧。
[0027] 所述的消除虎皮纹助剂为热塑性聚締控（TPO)或者热塑性聚締控（TPO)与环氧脂 肪酸甲醋的混合物。TPO的英文全称是化ermoplasticOlefin,是指热塑性聚締控，W聚丙 締（P巧为硬链段和=元乙丙橡胶巧PDM)为软链段的共混物，具体可采用己塞尔生产的高 拉伸强度、延展率好的TPO材料。环氧脂肪酸甲醋能进一步提