一種用於汽車內飾的啞光、耐刮擦改性聚丙烯複合材料的製作方法
2023-06-26 08:30:16 1
專利名稱：一種用於汽車內飾的啞光、耐刮擦改性聚丙烯複合材料的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車內飾用耐刮擦、 光聚丙烯複合材料，所製備的材料可用於汽車內飾，如儀錶板、門板、裝飾柱等，屬於改性聚丙烯技術領域。
背景技術：
在車用塑料中PP以密度小、性價比高、易於成型和回收，在汽車上廣泛應用。成為車用塑料中發展最快、用量最大的品種。然而，PP材料的表面耐刮擦性能很差，在很大程度上降低了汽車內飾件的美觀程度，限制了其應用。而耐刮擦性能較好的材料，如ABS、PC/ABS 等的價格較為昂貴，如何提高通用塑料聚丙烯的耐刮擦性能就成為關鍵。
發明內容
本發明目的是提供一種用於汽車內飾的 光、耐刮擦改性聚丙烯複合材料，具有良好耐刮擦性能，材料的表面為 光效果，視覺感受柔和，不易使人產生疲勞。為達到上述目的，本發明採用的技術方案是a.聚丙烯50-80b. ±真料10-40c.增韌劑5-20d.相容劑5-10e.耐刮擦劑/耐磨劑0. 5-3f.啞光粉0.5-1g.助劑1.5-5其中聚丙烯、增韌劑、填料的重量份數之和為100份，其它助劑為重量份。製備方法是(1)將所有組分的原料在高速混合機中混合攪拌20分鐘。(2)混合後的原料進入雙螺杆擠出機，雙螺杆擠出機的螺杆溫度為1區185°C 190 °C、II 區 190 °C 195 °C、III 區 195 °C 200 °C、IV 區 195 °C 200 °C、V 區 200 °C 2050C > VI 區 200°C 205°C、VII 區 200°C 205°C、機頭溫度 205°C 215°C，螺杆轉速為 180 220轉/分。(3)擠出、冷卻、乾燥、切粒得到成品。本發明的優點是1.使用高結晶PP，保證了材料本身的耐刮擦性能，降低了填充聚丙烯的材料重量。2.與填料共混，增加製品的剛性和耐熱性。3.利用高結晶的高密度聚乙烯與增韌劑POE協同增韌，可減輕POE對材料耐刮擦性能的負面影響。4.使用馬來酸酐接枝聚丙烯，增加了聚丙烯和聚乙烯、POE之間的相容性，提高衝擊強度，使材料同時獲得高剛性、高韌性。5.使用高分子量耐刮擦劑，結合耐磨劑聚四氟乙烯改性高硬度聚乙烯，製品表面光滑、耐刮擦、不揮發，同時符合汽車內飾材料表面對美觀度和對氣味的要求。6.加入 光材料，使汽車內飾顏色柔和，減輕駕駛員視覺疲勞。7.本發明中使用的各種材料來源廣泛，市場上均可買到。
具體實施例方式上述方案中所使用的成分，均是本領域所公知的，具體地所述的聚丙烯選自高結晶均聚聚丙烯或嵌段共聚聚丙烯中的一種或兩種。結晶度不低於70%;等規度大於95%，熔指在0. Ι-lOOg/lOmin之間。共聚聚丙烯中的乙烯單體的含量不超過15% ；優選地，結晶度為75%，熔指在20-50g/10min之間。所述的填料選自滑石粉、矽灰石(長徑比15 1)、雲母中的一種或一種以上的混合物。粒徑在1250-3500目之間，優選地，採用滑石粉和矽灰石以2 :1-1 2比例混合， 粒徑2500-3000目，用量為20%-30%，以保證剛性和降低成本。平均粒徑較小的滑石粉在 PP中可以起到異相成核劑的作用，這種結晶形態的改變減少了滑石粉對PP材料表面的刮痕深度和應力發白現象的產生，從而提高了 PP的表面耐刮擦性能。而矽灰石是針狀結構， 其間的作用力比較強，滑石粉是片層結構，其間的作用力較弱，因此用矽灰石部分替代滑石粉，可提供更好的耐刮擦性能。所述的增韌劑選自陶氏POE (乙烯-辛烯共聚物)，辛烯含量為25 %，熔體流動速率為0. 5g/10min。利用耐刮擦性好、韌性好的HDPE部分替代POE使用，可降低橡膠的用量， 提高耐刮擦性，保證衝擊性，降低成本。本發明中POE和高密度PE的總用量為5-20%，優選地，為 10% -15%。所述的相容劑選自高分子量的馬來酸酐接枝聚丙烯，用量5_10%。相容劑能提高PP與填料或其他助劑的界面結合力，減小了 PP表面的龜裂現象，可一定程度地提高耐刮擦性。所述的耐刮擦劑選自陶氏的高分子量矽氧烷耐刮擦劑，不遷移、發粘，用量 0. 5-3% ；結合耐磨劑聚四氟乙烯改性聚乙烯微細蠟粉，細度95%，粒徑小於14微米，用量 0.8-1.5%，兩者並用，可提高耐刮擦性，賦予材料順滑的手感。該聚乙烯蠟粉與 光粉共用，使tt光粉得到很好的分散，增強消光。所述的啞光粉選自納米氧化鋁或白炭黑，用量0.5-1%。所述的穩定劑選自抗氧劑1010、1076，光穩定劑944，紫外線吸收劑3853、770中的一種或幾種復配使用。用量0. 2-1%，相容性好、揮發小、加工後無明顯變色，符合淺色內飾對顏色的要求。所述的氣體吸附劑為疏水分子篩，可避免活性炭等其它吸附劑同時對水份的吸附。所述的加工助劑為乙撐雙硬質酸醯胺(EBS)，起內外潤滑劑的作用，同時改善加工性能，用量0. 05-1%。實施例一按下述配方備料
聚丙烯70質量份增韌劑10質量份(包括POE和HDPE)填料20質量份(1250目滑石粉)刮擦劑/耐磨劑3質量份(耐刮擦劑耐磨劑=2 1)其餘助劑配方JPP為5，白炭黑0. 5，分子篩1，1010為0. 1,944為0. 2, EBS為0. 2檢測結果如下刮擦=DL = 1. 25拉伸強度:31. 2MPa缺口衝擊強度11.8KJ/m2彎曲強度:43. 8MPa彎曲模量1708MPa球壓痕硬度63N/m^實施例二 按下述配方備料聚丙烯70質量份增韌劑10質量份(包括POE和HDPE)填料20質量份(2500目滑石粉)刮擦劑/耐磨劑3質量份(耐刮擦劑耐磨劑=2 1)其餘助劑配方JPP為5，白炭黑0. 5，分子篩 1，1010 為 0. 1,944 為 0. 2,EBS 為 0. 2檢測結果如下刮擦=DL = 1. 1拉伸強度:32. 6MPa缺口衝擊強度11.6KJ/m2彎曲強度:45. 8MPa彎曲模量1879MPa球壓痕硬度65N/m^實施例三按下述配方備料聚丙烯70質量份增韌劑10質量份(包括POE和HDPE)填料20質量份(2500目滑石粉矽灰石=1 1)刮擦劑/耐磨劑3質量份(耐刮擦劑耐磨劑=2 1)其餘助劑配方JPP為5，白炭黑0. 5，分子篩1，1010為0. 1,944為0. 2, EBS為0. 2檢測結果如下刮擦DL = 0.8拉伸強度:32. 5MPa缺口衝擊強度ll.IJ/m2彎曲強度:43. 5MPa彎曲模量1884MPa
球壓痕硬度67N/mm2
實施例四
按下述配方備料
聚丙烯 70質量份
增韌劑 10質量份(POE)
填料 20質量份(1250目滑石粉)
刮擦劑/耐磨劑 3質量份(耐刮擦劑耐磨劑=21)
其餘助劑配方JPP為5，白炭黑0. 5，分子篩1，1010為0.1,944 為 0. 2,EBS 為 0. 2
檢測結果如下
括擦=DL = 1. 53
拉伸強度30. 5MPa
缺口衝擊強度12. 8KJ/m2
彎曲強度40. 8MPa
彎曲模量1698MPa
球壓痕硬度60N/mm2
權利要求
1. 一種用於汽車內飾的啞光、耐刮擦改性聚丙烯複合材料，其特徵在於，由以下重量配比的原料組成(％)a.聚丙烯50-80b.填料10-40C.增韌劑5-20d.相容劑5-10e.耐刮擦劑丨丨耐磨劑 0. 5-f.啞光粉0. 5-1g·助劑1. 5-5其中聚丙烯、填料、增韌劑的總和為100份。
2.根據權利要求1所述的耐刮擦聚丙烯，特徵在於所述的聚丙烯為高結晶的均聚聚丙烯或共聚聚丙烯的混合或其中一種，結晶度不低於70%。
3.根據權利要求1所述的耐刮擦聚丙烯，特徵在於所述的填料為超細滑石粉、矽灰石和雲母的一種或一種以上的混合物，填料的粒徑在1250-3500目之間。
4.根據權利要求1所述的耐刮擦聚丙烯，特徵在於；所述的增韌劑為乙烯-辛烯共聚物(POE)，乙烯-丙烯共聚物的混合物或其中的一種，高密度聚乙烯(HDPE)協同增韌。
5.根據權利要求1所述的耐刮擦聚丙烯，特徵在於所述的相容劑是馬來酸酐接枝聚丙烯。
6.根據權利要求1所述的耐刮擦聚丙烯，特徵在於所述的耐刮擦劑是高分子量矽氧烷，耐磨劑為聚四氟乙烯改性高硬度聚乙烯。
7.根據權利要求1所述的耐刮擦聚丙烯，特徵在於所述的 光粉為納米氧化鋁、白炭黑中的一種。
8.根據權利要求1所述的耐刮擦聚丙烯，特徵在於所述的助劑包括穩定劑(抗氧劑 1010、1076，光穩定劑944，紫外線吸收劑3853、770中的一種或幾種的混合物)、氣味吸附劑 (分子篩、活性炭或沸石)和加工助劑EBS。
全文摘要
本發明提供了一種汽車內飾用啞光、耐刮擦聚丙烯複合材料的製備方法，該方法按聚合物加工成型方法將聚丙烯、填料、增韌劑和耐刮擦劑及其它助劑混合均勻後在雙螺杆擠出機中造粒、並乾燥即得本發明的改性聚丙烯。本發明在高結晶聚丙烯中加入下列添加劑的組合而使材料除具有良好的耐刮擦性以外，在視覺上達到啞光效果、力學性能上達到剛韌平衡a)高密度聚乙烯與增韌劑POE協同增韌；b)馬來酸酐接枝聚丙烯偶聯劑；c)高分子量耐刮擦劑與聚四氟乙烯蠟粉；d)啞光材料等。
文檔編號C08K13/02GK102336954SQ20101023006
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月19日 優先權日2010年7月19日
發明者宋陽, 穆興文, 翟春熙, 趙松濱, 馬俊傑 申請人:哈爾濱鑫達高分子材料工程中心有限責任公司