一种用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料及其制备方法。该材料是由以下重量百分比组分组成：聚丙烯37.2~74.6%，弹性体5~10%，无机矿物母粒10~30%，相容剂3~6%，抗氧剂0.4~0.8%，光稳定剂0.3~0.6%，润滑剂0.5~1%，成核剂0.2~0.4%，表面改性剂4~8%，金属颜料母粒2~6%。本发明的优点是该材料可以解决免喷涂材料易出现的诸如银粉流痕、虎皮纹等缺陷；金属效果十分显著，与喷漆相当，可以完全替代喷漆效果；生产加工容易、成本优势明显、能完全解决环保问题，可以实现大规划的工业生产，具有较大的产业前景。
【专利说明】
[0001] 一种用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料及其 制备方法
技术领域
[0002] 本发明属于高分子材料领域，涉及一种用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯 复合材料及其制备方法。
[0003]
【背景技术】
[0004] 聚丙烯材料具有来源广泛、密度小、耐腐蚀、抗弯曲疲劳强度好等优点，聚丙烯材 料经改性后其力学性能、耐热性更加优异，综合性能也十分突出。目前，在汽车用塑料材料 中，改性聚丙烯材料是用量最大的材料。
[0005] 随着汽车工业的快速发展，汽车用塑料不仅在美观、安全、轻量化等方面起着重要 作用，而且对环保方面也贡献巨大。目前，汽车外饰件多以喷漆为主，在进行喷漆前，需要经 过一系列复杂的表面改性处理，以增强表面涂层的附着力。由于该工序涉及工艺环节多，工 艺控制难，同时，底漆溶剂易挥发导致环境污染，整个喷漆过程不环保，生产成本高、产品不 良率高且回收困难，因此，具有金属质感的免喷涂材料是汽车外饰件材料的发展趋势。
[0006] 中国专利文献CN 201210509606.9公开了一种具有高光泽、金属或珠光闪烁效果 免喷涂的PP材料，它是由以下重量百分比的物质组成:PP 97-99%，抗氧剂168 0.1-0.3%，抗 氧剂1010 0.1-0.5%，润滑分散剂TAF 0.1-1%，效果颜料0.3-1.5%。该专利在材料的熔接线 和流痕方面的问题仍需得到解决，仍需配合高光镜面模具和较高的模温成型条件，对设备 和工艺有较严格限制，在工业运用中会受限。
[0007] 中国专利文献CN 201310535116.9公开了一种具有油漆亮泽银色金属质感的免喷 涂改性聚丙烯材料，它是由以下重量百分比的物质组成：聚丙烯78.3%~94.4%，弹性体:0 ~20%，金属粉:0.2%~0.7%，助剂:0.4%~1%。该专利配方中所添加的球状或棒状金属粉会 对产品的金属质感造成较大影响。
[0008] 中国专利文献CN 201410255004.4公开了一种用于汽车外饰件免喷涂抗划伤聚丙 烯复合材料，它是由以下重量百分比的物质组成：聚丙烯39.6-77.1份、高密度聚乙烯 5.0-8.0份、增韧剂0-15份、填充剂15-25份、抗氧剂0.2-1份、抗划伤剂1.0-5.0 份、润滑剂0.5-1份、光稳定剂0.2-0.4份、金属色粉1.0-5.0份。该专利配方中未涉及 相容剂，这会影响配方体系中各组分间的相容性，从而会影响产品的表观及金属质感。
[0009]
【发明内容】
[0010] 本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术中的不足，提供一种用于汽车外饰 件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料及其制备方法。该聚丙烯复合材料可以解决免喷涂材 料易出现的诸如银粉流痕、虎皮纹等缺陷，其金属效果十分显著，与喷漆相当，可以完全替 代喷漆效果，具有很好的产业前景。
[0011]为了达到本发明的目的，解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是： 一种用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料，它是由以下各重量百分比的 组分组成： 聚丙烯:37.2~74.6% 弹性体:5~10% 无机矿物母粒：10~30% 相容剂:3~6% 抗氧剂:0.4~0.8% 光稳定剂:0.3~0.6% 润滑剂:0.5~1% 成核剂:0.2~0.4% 表面处理剂:4~8% 金属颜料母粒:2~6% 所述的聚丙稀是共聚聚丙稀，恪体流动速率为10~50g/10min 优选地，所述的弹性体是乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶共聚物中的一种或一种以上 组合。
[0012] 优选地，所述的无机矿物母粒是有载体滑石粉或硅灰石中的一种或一种以上组 合。其中，矿物母粒载体为粉状均聚聚丙烯树脂，滑石粉或硅灰石的含量为85%，其表面经过 铝酸酯偶联剂包覆处理，滑石粉粒径为11000~15000目，碳酸钙粒径为11000~15000目。
[0013] 优选地，所述的相容剂是一种接枝聚合物，其中接枝单体为马来酸酐，接枝聚合物 基体为聚丙烯，接枝率>1.0。
[0014]优选地，所述的抗氧剂是受阻酚类、亚磷酸酯类中的一种或一种以上组合，具体为 1010、168中的一种或一种以上组合。
[0015]优选地，所述的光稳定剂是受阻胺类光稳定剂，具体为3808、V680中的一种或一种 以上组合。
[0016] 优选地，所述的润滑剂是聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硅酮母粒中的一种或一种以上组 合。
[0017] 优选地，所述的成核剂是山梨醇类成核剂。
[0018]优选地，所述的金属颜料母粒是有载体金属银粉、铝粉中的一种或一种以上组合， 其中，彩色金属颜料母粒载体为粉状均聚聚丙烯树脂，金属粉的含量为60%，粒径为110~150 um〇
[0019] -种用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料及其制备方法，具体制备 方法包括如下步骤： (1)按配方比例称取各原料，将称好的聚丙烯与弹性体、无机矿物母粒、相容剂、表面 处理剂、金属颜料母粒通过高混机预混合3-5分钟，然后再加入称好的润滑剂、抗氧剂、光稳 定剂、成核剂一起混合4-6分钟，出料得到预混料，所有混合过程均在高混机中进行，转速为 1200~1500转/分钟； (2)将步骤（1)制备的预混料经双螺杆挤出机熔融挤出造粒，双螺杆挤出机的转速为 320~430转/分钟，温度为200~240 °C。
[0020]上述用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料可用于保险杠下护板、门 槛条、扰流板、装饰条等。
[0021] 与现有技术相比，本发明的优点具有以下有益效果： 1、本发明的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料可以解决免喷涂材料 易出现的诸如银粉流痕、虎皮纹等缺陷。
[0022] 2、本发明的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料金属效果十分显 著，与喷漆相当，可以完全替代喷漆效果，具有较大的产业前景。
[0023] 3、本发明的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料生产加工容易、成 本优势明显、能完全解决环保问题，可以实现大规划的工业生产。
[0024]
【具体实施方式】
[0025]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
[0026] 实施例1 本实施例的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料由以下材料按重量百 分比组成： 聚丙烯为共聚聚丙烯，聚丙烯的熔体流动速率为l〇g/l〇min，74.6%; 弹性体为乙烯-辛烯共聚物，5%; 无机矿物母粒为滑石粉母粒，10%; 相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，3%; 抗氧剂为 1010，〇 · 2%，168，0 · 2%; 光稳定剂为3808,0.3%; 润滑剂为聚乙烯蜡，0.5%; 成核剂为山梨醇类成核剂，〇. 2%; 表面改性剂，4%; 金属颜料母粒为彩色银粉颜料母粒，2%; 具体制备方法包括如下步骤： (1) 按配方比例称取各原料，将称好的聚丙烯与弹性体、无机矿物母粒、相容剂、表面 处理剂、金属颜料母粒通过高混机预混合3-5分钟，然后再加入称好的润滑剂、抗氧剂、光稳 定剂、成核剂一起混合4-6分钟，出料得到预混料。所有混合过程均在高混机中进行，转速为 1200~1500转/分钟； (2) 将步骤（1)制备的预混料经双螺杆挤出机熔融挤出造粒，双螺杆挤出机的转速为 320~430转/分钟，温度为200~240 °C。
[0027] 实施例2 本实施例的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料由以下材料按重量百 分比组成： 聚丙烯为共聚聚丙烯，聚丙烯的熔体流动速率为15g/10min，65.1%; 弹性体为三元乙丙橡胶，6%; 无机矿物母粒为娃灰石母粒，15%; 相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，4%; 抗氧剂为 1010，〇 · 2%，168，0 · 4%; 光稳定剂为3808,0.4%; 润滑剂为聚乙烯蜡，0.6%; 成核剂为山梨醇类成核剂，〇. 3%; 表面改性剂，5%; 金属颜料母粒为彩色铝粉颜料母粒，3%; 具体制备方法同本发明的实施例1。
[0028] 实施例3 本实施例的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料由以下材料按重量百 分比组成： 聚丙烯为共聚聚丙烯，聚丙烯的熔体流动速率为20g/10min，54.5%; 弹性体为乙烯-辛烯共聚物，7%; 无机矿物母粒为滑石粉母粒，21%; 相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，5%; 抗氧剂为 1010，〇 · 4%，168，0 · 4%; 光稳定剂为3808,0.5%; 润滑剂为聚乙烯蜡，0.8%; 成核剂为山梨醇类成核剂，〇. 4%; 表面改性剂，6%; 金属颜料母粒为彩色银粉颜料母粒，4%; 具体制备方法同本发明的实施例1。
[0029] 实施例4 本实施例的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料由以下材料按重量百 分比组成： 聚丙烯为共聚聚丙烯，聚丙烯的熔体流动速率为25g/10min，46.8%; 弹性体为三元乙丙橡胶，6%; 无机矿物母粒为娃灰石母粒，25%; 相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，6%; 抗氧剂为 1010，〇 · 3%，168，0 · 1%; 光稳定剂为3808,0.6%; 润滑剂为聚乙烯蜡，1.0%; 成核剂为山梨醇类成核剂，〇. 2%; 表面改性剂，8%; 金属颜料母粒为彩色铝粉颜料母粒，6%; 具体制备方法同本发明的实施例1。
[0030] 实施例5 本实施例的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料由以下材料按重量百 分比组成： 聚丙烯为共聚聚丙烯，聚丙烯的熔体流动速率为30g/10min，37.2%; 弹性体为乙烯-辛烯共聚物，10%; 无机矿物母粒为滑石粉母粒，30%; 相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，6%; 抗氧剂为 1010，〇 · 4%，168，0 · 4%; 光稳定剂为V680,0.6%; 润滑剂为聚乙烯蜡，〇. 5%，硬脂酸钙，0.5%; 成核剂为山梨醇类成核剂，〇. 4%; 表面改性剂，8%; 金属颜料母粒为彩色银粉颜料母粒，6%; 具体制备方法同本发明的实施例1。
[0031] 实施例6 本实施例的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料由以下材料按重量百 分比组成： 聚丙烯为共聚聚丙烯，聚丙烯的熔体流动速率为35g/10min，50.5%; 弹性体为三元乙丙橡胶，7%; 无机矿物母粒为娃灰石母粒，24%; 相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，4%; 抗氧剂为 1010，〇 · 4%，168，0 · 4%; 光稳定剂为V680,0.4%; 润滑剂为硬脂酸钙，0.9%; 成核剂为山梨醇类成核剂，〇. 4%; 表面改性剂，7%; 金属颜料母粒为彩色铝粉颜料母粒，5%; 具体制备方法同本发明的实施例1。
[0032] 实施例7 本实施例的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料由以下材料按重量百 分比组成： 聚丙烯为共聚聚丙烯，聚丙烯的熔体流动速率为40g/10min，59.1%; 弹性体为乙烯-辛烯共聚物，9%; 无机矿物母粒为滑石粉母粒，17%; 相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，5%; 抗氧剂为 1010，〇 · 3%，168，0 · 3%; 光稳定剂为3808,0.4%; 润滑剂为硅酮母粒，0.6%; 成核剂为山梨醇类成核剂，〇. 3%; 表面改性剂，5%; 金属颜料母粒为彩色银粉颜料母粒，3%; 具体制备方法同本发明的实施例1。
[0033] 实施例8 本实施例的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料由以下材料按重量百 分比组成： 聚丙烯为共聚聚丙烯，聚丙烯的熔体流动速率为50g/10min，69.4%; 弹性体为三元乙丙橡胶，8%; 无机矿物母粒为娃灰石母粒，10%; 相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，4%; 抗氧剂为 1010，〇 · 4%，168，0 · 4%; 光稳定剂为 3808，0.3%，V680，0.3%; 润滑剂为硅酮母粒，1%; 成核剂为山梨醇类成核剂，〇. 2%; 表面改性剂，4%; 金属颜料母粒为彩色铝粉颜料母粒，2%; 具体制备方法同本发明的实施例1。
[0034] 实施例1-8的材料性能测试结果、表面外观、金属质感效果评价详见表1。
[0035] 表 1
实施例1-8中样板表面外观、金属质感效果评价方法如下： 对注塑样板进行表面外观、金属质感效果等级评估。其中表面外观分三个等级:好、一 般、差;金属质感分三个等级:强、中、弱，以某一评估等级居多者为该样板性能的属性等级。
[0036]从表1可以看出，实施例1 -8均表现出较好的表面外观、较强的金属质感效果，均能 够完全实现本发明专利关于用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料的制备。特 别的，实施例2-7在表面外观、金属质感效果方面均同时表现出最优异的效果。因此，该材料 可以完全替代喷漆效果，且生产加工容易、成本优势明显、能完全解决环保问题，可以实现 大规划的工业生产，具有较大的产业前景。 以上实施例是本发明较佳的实施方式，但本发明的范围不受所述具体实施方案的限 制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改进和补充，均应为等效的置换 方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料，其特征在于，它是由以下 各重量百分比的组分组成： 聚丙烯:37.2~74.6% 弹性体:5~10% 无机矿物母粒：10~30% 相容剂:3~6% 抗氧剂:0.4~0.8% 光稳定剂:0.3~0.6% 润滑剂:0.5~1% 成核剂:0.2~0.4% 表面处理剂:4~8% 金属颜料母粒:2~6% 其中，所述的聚丙稀是共聚聚丙稀，恪体流动速率为10~50g/10min。2. 根据权利要求1所述的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料，其特征 在于，所述的弹性体是乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶共聚物中的一种或一种以上组合。3. 根据权利要求1所述的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料，其特征 在于，所述的无机矿物母粒是有载体滑石粉或硅灰石中的一种或一种以上组合，其中，无机 矿物母粒载体为粉状均聚聚丙烯树脂，滑石粉或硅灰石的含量为85%，其表面经过铝酸酯偶 联剂包覆处理，滑石粉粒径为11000~15000目，碳酸钙粒径为11000~15000目。4. 根据权利要求1所述的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料，其特征 在于，所述的相容剂是一种接枝聚合物，其中接枝单体为马来酸酐，接枝聚合物基体为聚丙 烯，接枝率>1.0。5. 根据权利要求1所述的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料，其特征 在于，所述的抗氧剂是受阻酚类、亚磷酸酯类中的一种或一种以上组合。6. 根据权利要求1所述的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料，其特征 在于，所述的光稳定剂是受阻胺类光稳定剂。7. 根据权利要求1所述的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料，其特征 在于，所述的润滑剂是聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硅酮母粒中的一种或一种以上组合。8. 根据权利要求1所述的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料，其特征 在于，所述的成核剂是山梨醇类成核剂。9. 根据权利要求1所述的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料，其特征 在于，所述的金属颜料母粒是有载体金属银粉、铝粉中的一种或一种以上组合，其中，金属 颜料母粒载体为粉状均聚聚丙烯树脂，金属粉的含量为60%，粒径为110~150um。10. -种如权利要求1所述的用于汽车外饰件的金属质感免喷涂聚丙烯复合材料的制 备方法，其特征在于包括以下步骤： (1)按配方比例称取各原料，将称好的聚丙烯与弹性体、无机矿物母粒、相容剂、表面 处理剂、金属颜料母粒通过高混机预混合3-5分钟，然后再加入称好的润滑剂、抗氧剂、光稳 定剂、成核剂一起混合4-6分钟，出料得到预混料，所有混合过程均在高混机中进行，转速为 1200~1500转/分钟； (2)将步骤（1)制备的预混料经双螺杆挤出机熔融挤出造粒，双螺杆挤出机的转速为 320~430转/分钟，温度为200~240 °C。
【文档编号】C08L23/16GK106084493SQ201610536341
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】蔡文双, 钱瑞庆
【申请人】上海朝希材料科技有限公司