專利名稱：一種低光澤聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚丙烯復(fù)合材料，更具體地說(shuō)，涉及一種可用于汽車內(nèi)飾件的低光澤聚丙烯復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
聚丙烯具有耐熱溫度高，抗疲勞性、電絕緣性、耐化學(xué)藥品腐蝕性、加工成型性好的優(yōu)點(diǎn)，且價(jià)格低、質(zhì)量輕、易回收，因此在汽車工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但普通改性聚丙烯材料多具有光澤或反光的特性，該缺陷不僅使汽車內(nèi)飾整體裝飾檔次降低，更使汽車駕駛員容易疲勞，甚至可影響汽車駕駛員的駕駛安全，增加交通事故發(fā)生的幾率。也無(wú)法滿足可裝飾一體化的新型汽車用塑料發(fā)展的需要。因此，汽車用低光澤聚丙烯材料日益受到關(guān)注。圍繞聚丙烯材料表面消光的問(wèn)題，人們開(kāi)展了許多研究工作。公開(kāi)號(hào)CN101759919A專利通過(guò)在聚丙烯復(fù)合材料的基礎(chǔ)配方中添加一種能夠有效降低制品表面光澤度的無(wú)機(jī)填料硅灰石，從而制備出低光澤聚丙烯復(fù)合材料。由于添加了大量的無(wú)機(jī)填料從而惡化了聚丙烯復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能。公開(kāi)號(hào)CN101173075專利通過(guò)在聚丙烯復(fù)合材料中添加0.5 5份二氧化娃降低聚丙烯復(fù)合材料的光澤度。同樣，添加量過(guò)多會(huì)劣化聚丙烯復(fù)合材料的力學(xué)性能，添加量太少消光效果又不明顯，目前在汽車工業(yè)領(lǐng)域中尚難以廣泛應(yīng)用。公開(kāi)號(hào)CN101313025A利用丙烯與乙烯無(wú)規(guī)共聚物及丙烯與乙烯的彈性體共聚物制成了較軟聚烯烴消光組合物，本聚合物具有較好的消光性能及力學(xué)性能，適用于板材擠壓、吹熱成型領(lǐng)域及轎車內(nèi)飾表層和膜等領(lǐng)域。不適用于注射結(jié)構(gòu)制件。公開(kāi)號(hào)CN101121799A專利公開(kāi)了一種加入過(guò)氧化物交聯(lián)劑使聚乙烯分子產(chǎn)生交聯(lián)，形成微凝膠分布在聚丙烯基體中，這種微凝膠在制品表面產(chǎn)生細(xì)小突起導(dǎo)致光線的漫反射來(lái)降低聚丙烯共混改性 材料表面的光澤度。但消光效果不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種低光澤聚丙烯復(fù)合材料，通過(guò)添加一種接枝氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(g-SEBS)和一種全硫化粉末硅橡膠的組合物，能夠有效地降低聚丙烯復(fù)合材料的表面光澤度，很好地解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明所述的組合物包含有以下主要組分:聚丙烯、g-SEBS、全硫化粉末硅橡膠和無(wú)機(jī)填料；其中，以聚丙烯為100重量份計(jì)，g-SEBS為I 30重量份，優(yōu)選3 30重量份；全硫化粉末硅橡膠I 30重量份，優(yōu)選3 30重量份；無(wú)機(jī)填料10 35重量份，優(yōu)選12 34重量份。本發(fā)明中，所述的聚丙烯包括現(xiàn)有技術(shù)中的各種均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的至少一種。所述的接枝氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物為馬來(lái)酸酐接枝物，馬來(lái)酸酐接枝率為I 3%，優(yōu)選I 1.5%。苯乙烯含量為30 33% wt。
所述的全硫化粉末硅橡膠，其平均粒徑為0.05 I μ m，優(yōu)選0.05 0.2 μ m,更優(yōu)選為0.05 0.1 μ m ;其凝膠含量為60wt%或更高，優(yōu)選為75被％或更高，更優(yōu)選為90wt%或更高。所述全硫化粉末硅橡膠顆粒優(yōu)選具有均相結(jié)構(gòu)的全硫化粉末硅橡膠，即該全硫化粉末硅橡膠中的每一個(gè)微粒都是均相的，單個(gè)微粒在組成上都是均質(zhì)的。在現(xiàn)有顯微技術(shù)的觀察下微粒內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)分層、分相等不均相的現(xiàn)象。該全硫化粉末硅橡膠是通過(guò)將相應(yīng)的硅橡膠膠乳輻照交聯(lián)而將橡膠粒子粒徑固定的。本發(fā)明所述的全硫化粉末硅橡膠的詳細(xì)內(nèi)容及其制備方法，可參見(jiàn)中國(guó)專利CN 1383439A，其全部?jī)?nèi)容在此引入本發(fā)明作為參考。所述的無(wú)機(jī)填料為常用的滑石粉、硫酸鋇、碳酸鈣及硅鹽晶須等中的一種或混合物，其平均粒徑為I 13 μ m，優(yōu)選5 10 μ m。本發(fā)明中所加入的無(wú)機(jī)填料的主要作用是提高材料的綜合力學(xué)性能，以適應(yīng)于汽車部件的使用要求。本發(fā)明中，加入的全硫化粉末硅橡膠本身就具有良好的回彈性和消光的作用，因此對(duì)降低復(fù)合材料的光澤度起到一定的作用；而馬來(lái)酸酐接枝的SEBS和顆粒微小的全硫化粉末硅橡膠可以在聚丙烯中均勻分散并形成微小的凝膠，成型后在制品表面形成可產(chǎn)生漫反射的均勻的微小凹凸，從而有效降低聚丙烯復(fù)合材料表面的光澤度。另外，作為橡膠對(duì)改善材料的力學(xué)性能，特別是復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度具有很大的作用。本發(fā)明的復(fù)合材料中還包括抗氧劑，抗氧劑可選用現(xiàn)有技術(shù)中樹(shù)脂常用的各種抗氧劑，其用量也為常規(guī)用量。比較優(yōu)選的，所述的抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑，和磷酸酯類抗氧劑的混合物?？寡鮿┑目傆昧恳跃郾?00重量份數(shù)計(jì)，為0.1 2重量份，優(yōu)選
0.2 0.5重量份。所述受阻酚類抗氧劑和磷酸酯類抗氧劑的重量比為1:1 1: 2。其中受阻酚類抗氧劑優(yōu)選四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(如瑞士汽巴精化公司生產(chǎn)的抗氧劑Irganox 1010);磷酸酯類抗氧劑優(yōu)選三(2,4-二叔丁基酹)亞磷酸酯(如瑞士汽巴精化公司生產(chǎn)的抗氧劑Irgafos 168)。本發(fā)明的復(fù)合材料中還可以包括聚丙烯樹(shù)脂加工過(guò)程中常用的一些助劑，如:分散劑、加工熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑等，其用量均為常規(guī)用量，或根據(jù)實(shí)際情況的要求進(jìn)行調(diào)整。

本發(fā)明的目的之二在于提供該種低光澤聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):包括將包含所述聚丙烯、g-SEBS、全硫化粉末硅橡膠和無(wú)機(jī)填料在內(nèi)的組分按所述含量熔融共混制得所述的聚丙烯復(fù)合材料。更為具體地，本發(fā)明的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法包括:將包含有所述聚丙烯、g-SEBS、全硫化粉末硅橡膠和無(wú)機(jī)填料在內(nèi)的組分按所述組分配比在混合設(shè)備中充分混合至均勻，經(jīng)過(guò)共混設(shè)備熔融共混擠出，造粒后即制成本發(fā)明的低光澤度聚丙烯復(fù)合材料。在本發(fā)明聚丙烯復(fù)合材料的加工過(guò)程中，物料熔融共混溫度即為通常聚丙烯樹(shù)脂加工中所用的共混溫度，應(yīng)該在既保證基體樹(shù)脂完全熔融又不會(huì)使其分解的范圍內(nèi)選擇，一般為190°C 220°C，優(yōu)選的加工溫度為200 220°C。此外，根據(jù)加工需要，可在共混物料中適量加入聚丙烯樹(shù)脂加工過(guò)程中常用的一些助劑，如分散劑、加工熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑等，其用量均為常規(guī)用量，或根據(jù)實(shí)際情況的要求進(jìn)行調(diào)整。在上述本發(fā)明的制備方法中物料混合的混合設(shè)備可采用現(xiàn)有技術(shù)中所用的各種混料設(shè)備，如攪拌機(jī)、捏和機(jī)等。本發(fā)明的制備方法中所使用的熔融共混設(shè)備為橡塑加工業(yè)中的通用共混設(shè)備，可以是雙螺桿擠出機(jī)、BUSS混煉機(jī)組等。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明的聚丙烯復(fù)合材料通過(guò)采用添加g-SEBS和全硫化粉末硅橡膠，明顯降低了復(fù)合材料的光澤度，從而制備出綜合性能優(yōu)異的低光澤度聚丙烯復(fù)合材料。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明的復(fù)合材料的光面60°角光澤度和光面20°角光澤度與原產(chǎn)品相比較均有明顯的下降，且該復(fù)合材料具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，很好地解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明的制備出的聚丙烯復(fù)合材料，具有良好的消光性能和抗沖擊性能，能夠適用于汽車內(nèi)飾件等領(lǐng)域。且本發(fā)明組合物的制備方法工藝簡(jiǎn)單、易于操作，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。但本發(fā)明并不僅限于下述實(shí)施例。實(shí)施例1 6將聚丙烯(K9020，中國(guó)石化燕山分公司)、g_SEBS(FG1901，美國(guó)科騰公司，馬來(lái)酸酐接枝率1.5%，苯乙烯含量30% )、全硫化粉末硅橡膠(VP-602，平均粒徑0.1 μ m，凝膠含量90wt% ;中石化北京化工研究院)、滑石粉(平均粒徑6.5 μ m，遼寧海城粉體材料有限公司)、抗氧劑(Irganox 1010和Irgafos 168以重量比1:1復(fù)配而得,瑞士汽巴精化公司)放入高速攪拌機(jī)中，在300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌3分鐘，使各組分充分混合均勻。隨后將上述混合物料經(jīng)過(guò)BUSS混煉機(jī)組(MKD-30，瑞士 BUSS公司)在190°C 220°C范圍內(nèi)的條件下擠出造粒，得到低光澤度聚丙烯復(fù)合材料。其具體配方見(jiàn)表1，其中各組分含量均以重量份數(shù)計(jì)。將擠出的粒料在95 °C恒溫烘箱中烘干6hr，然后在210°C 225 V的條件下注射成標(biāo)準(zhǔn)樣條，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度按照IS0180標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試；光澤度測(cè)試使用JFL-BZ20。60。85。智能型光澤度計(jì)，測(cè)試條件為:(I)穩(wěn)定度:0.4光澤單位(Gs)/30分鐘；(2)測(cè)量窗口尺寸:16X48(mm) ； (3)測(cè)試樣片表面為鏡面光面。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為IS0-2813。具體性能結(jié)果見(jiàn)表I。對(duì)比例I 2將聚丙烯(同實(shí)施例1)、抗氧劑(同實(shí)施例1)、滑石粉(同實(shí)施例1)放入高速攪拌機(jī)中，在300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌3分鐘，使各組分充分混合均勻。隨后將上述混合物料經(jīng)過(guò)BUSS混煉機(jī)組(同實(shí)施例1)在190°C 220°C范圍內(nèi)的條件下擠出造粒，得到低光澤度聚丙烯復(fù)合材料。其具體配方見(jiàn)表1，其中各組分含量均以重量份數(shù)計(jì)。對(duì)比例材料的測(cè) 試過(guò)程和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)同實(shí)施例。具體性能結(jié)果見(jiàn)表I。表I實(shí)施例1 6與對(duì)比例I 2的組分和性能比較
權(quán)利要求
1.一種低光澤聚丙烯復(fù)合材料，包含有共混的以下組分:聚丙烯、g-SEBS、全硫化粉末硅橡膠、無(wú)機(jī)填料； 其中，以聚丙烯為100重量份計(jì)，g-SEBS為I 30重量份，全硫化粉末硅橡膠為I 30重量份，無(wú)機(jī)填料為10 35重量份； 所述的g-SEBS為馬來(lái)酸酐接枝物，馬來(lái)酸酐接枝率為I 3% ;所述的全硫化粉末硅橡膠的平均粒徑為0.05 I μ m，其凝膠含量為60被％或更高。
2.如權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于: 以聚丙烯為100重量份計(jì)，g-SEBS為3 30重量份，全硫化粉末硅橡膠為3 30重量份，無(wú)機(jī)填料為12 34重量份。
3.如權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于: 所述的g-SEBS，其馬來(lái)酸酐接枝率為I 1.5%。
4.如權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于: 所述的g-SEBS，其苯乙烯含量為30 33% wt。
5.如權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于: 所述的無(wú)機(jī)材料選自滑石粉、硫酸鋇、碳酸鈣及硅鹽晶須中的至少一種，其平均粒徑范圍為I 13 μ m。
6.如權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于: 所述全硫化粉末硅橡膠的平均粒徑范圍為0.05 0.2 μ m。
7.如權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于: 所述的全硫化粉末硅橡膠的凝膠含量為75被％或更高。
8.如權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于: 包含有以聚丙烯為100重量份數(shù)計(jì)，0.1 2重量份數(shù)的抗氧劑； 所述的抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑和磷酸酯類抗氧劑的混合物；受阻酚類抗氧劑和磷酸酯類抗氧劑的重量比為1:1 1: 2。
9.如權(quán)利要求8所述的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于: 所述受阻酚類抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述磷酸酯類抗氧劑為三(2，4_ 二叔丁基酚)亞磷酸酯。
10.一種制備如權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于: 包括將包含有所述聚丙烯、g-SEBS、全硫化粉末硅橡膠和無(wú)機(jī)填料在內(nèi)的組分按所述含量混合均勻，熔融共混制得所述的低光澤聚丙烯復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低光澤聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，涉及聚丙烯復(fù)合材料領(lǐng)域。其包含有共混的以下組分聚丙烯、接枝氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、全硫化粉末硅橡膠、無(wú)機(jī)填料；其中，以聚丙烯為100重量份計(jì)，接枝氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1～30重量份，全硫化粉末硅橡膠1～30重量份，無(wú)機(jī)填料10～35重量份；所述接枝氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物為馬來(lái)酸酐接枝物，接枝率為1～3％；所述全硫化粉末硅橡膠平均粒徑為0.05～1μm，凝膠含量為60wt％或更高。本發(fā)明的低光澤聚丙烯復(fù)合材料具有良好的消光性能和抗沖擊性能，且制備工藝簡(jiǎn)單、條件易于控制，適用于汽車內(nèi)飾件等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08L51/00GK103073785SQ20111033060
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者蔡濤, 金滟, 康鵬, 王學(xué)峰, 丁樹(shù)巖, 劉善元, 石勝鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院