本發(fā)明涉及一種聚丙烯復合材料，具體為一種免火焰處理的可噴涂聚丙烯復合材料，以及其制備方法；屬于聚合物改性和加工領域。
背景技術：
：隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展以及人們對車身外觀的要求日益提高，以保險杠為代表的大部分車身塑料外飾零件均需要進行噴漆處理，以保持與車身金屬漆外觀一致。目前保險杠等外飾零件大都采用聚丙烯復合材料生產，出于環(huán)保要求的考慮，所用油漆大多為水性漆，而由于聚丙烯本身為非極性材料，與極性的水性漆相容性較差，如果直接噴涂，二者的結合力很差，很容易在零件運輸和安裝過程中造成油漆層剝落，從而導致零件報廢。因此，目前聚丙烯類零件在噴漆前均需要經過火焰烘烤過程，以短時間提高零件的表面極性，從而滿足油漆附著的要求。但火焰烘烤流程耗時長、設備投入大、且工藝控制不當極易造成零件噴漆效果變差，如果能設法改善聚丙烯類材料自身的極性，即有可能免去火焰處理過程，大大降低生產制造成本。為了實現上述目標，本發(fā)明通過聚丙烯、無機填料、彈性體增韌劑與極性相容劑、表面潤滑劑等協同作用，所得產品無需進行火焰處理，直接噴漆后油漆附著力良好，同時機械性能保持不變，可大量用于需要噴漆處理的外飾注塑零件。技術實現要素：本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種免火焰處理的可噴涂聚丙烯復合材料，用于汽車或家電行業(yè)需要噴涂處理的零部件的注塑。本發(fā)明的另一個目的是為了提供這種聚丙烯復合材料的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種免火焰處理的可噴涂聚丙烯復合材料，由下列重量百分比的原料組成：其中，所述的聚丙烯為熔體流動速率為5-60g/10min的均聚或共聚丙烯，測試條件為230℃，2.16kg，其中共聚丙烯的共聚單體為乙烯，其含量為4-10mol％。所述的無機填料為滑石粉、云母、晶須、硅灰石、玻璃纖維中的一種或兩種以上的組合物，優(yōu)選平均直徑5um的滑石粉。所述的彈性體增韌劑為聚丁二烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物等中的一種或兩種以上的組合物；優(yōu)選乙烯-辛烯共聚物彈性體，熔體流動速率為0.5-10g/10min，測試條件為230℃，2.16kg。所述的相容劑為接枝聚丙烯、接枝聚乙烯、接枝聚苯乙烯、接枝ABS和接枝POE中的一種或兩種以上組合，所述的接枝基團為馬來酸酐、硅烷、丙烯酸和聚丙烯酰胺中的一種或兩種以上組合；優(yōu)選為馬來酸酐接枝聚丙烯，密度為0.89-0.91g/cm3，熔點為170-190℃，在230℃×2.16kg的測試條件下，熔體流動速率為10-50g/10min，接枝率為0.5-1.0％，為任意均聚或嵌段共聚丙烯經馬來酸酐熔融擠出改性所得。所述的表面潤滑劑為脂肪酸或其衍生物，優(yōu)選脂肪酸酰胺類物質。所述穩(wěn)定劑為本領域技術人員認為所需的主抗氧劑和輔助抗氧劑，其中主抗氧劑為受阻酚或硫酯類抗氧劑，輔助抗氧劑為亞磷酸鹽或酯類抗氧劑。所述其它添加劑包括本領域技術人員認為所需的著色劑、成核劑、發(fā)泡劑、表面活性劑、增塑劑、偶聯劑、阻燃劑、光穩(wěn)定劑、加工助劑、抗靜電助劑、抗微生物助劑中的一種或以上的組合物。上述免火焰處理的可噴涂聚丙烯復合材料的制備方法，其步驟如下：1)按重量配比稱取原料；2)將聚丙烯、無機填料、彈性體增韌劑、相容劑、表面潤滑劑、穩(wěn)定劑和其它助劑在高速混合器中干混3-15分鐘，將混合后的原料加入雙螺桿擠出機中，經熔融擠出后冷卻造粒；其中螺筒內溫度為：一區(qū)190-200℃，二區(qū)190-210℃，三區(qū)190-210℃，四區(qū)190-210℃，機頭190-220℃，雙螺桿擠出機轉速為100-1000轉/分。本發(fā)明的優(yōu)點是：1、通過聚丙烯、無機填料、彈性體增韌劑與相容劑、表面潤滑劑的協同作用，所得產品無需進行火焰處理即可進行噴漆，油漆附著力良好。2、本發(fā)明的材料機械性能與傳統材料相當，同時可以免去噴漆工藝必須的火焰處理過程，大大降低噴漆零件的制造成本。具體實施方式下面結合實施例，對本發(fā)明作進一步詳細說明。本發(fā)明的范圍不受這些實施例的限制，本發(fā)明的范圍在權利要求書中提出。在實施例及對比例的復合材料配方中，所用聚丙烯為熔體流動速率(230℃×2.16kg)5-60/10min的嵌段共聚丙烯，其中嵌段共聚丙烯的共聚單體為乙烯，其含量在4-10mol％范圍內。所用無機填料為平均直徑5um的滑石粉。所用彈性體為DOW公司的乙烯-辛烯共聚物8150。所用相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯。所用表面潤滑劑為脂肪酸酰胺。所用穩(wěn)定劑為英國ICE公司的NegonoxDSTP(化學名稱為硫代二丙酸硬脂醇酯)、Ciba公司的Irganox1010(化學名稱為四[β-(3，5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、以及Ciba公司的Igrafos168(化學名稱為亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯)。實施例1按重量百分比稱取聚丙烯74.5％、滑石粉15％、彈性體增韌劑10％、Irganox1010為0.1％、Igrafos168為0.1％、NegonoxDSTP為0.3％，在高速混合器中干混5分鐘，再加入雙螺桿擠出機中熔融擠出造粒,其中螺筒內溫度為：一區(qū)200℃，二區(qū)210℃，三區(qū)210℃，四區(qū)210℃，機頭220℃，雙螺桿擠出機轉速為400轉/分。粒子經干燥后在注射成型機上注射成型制樣。樣板不經火焰處理直接噴漆并進行油漆剝離測試。實施例2按重量百分比稱取聚丙烯74.5％、滑石粉20％、彈性體5％、Irganox1010為0.1％、Igrafos168為0.1％、NegonoxDSTP為0.3％，在高速混合器中干混5分鐘，再加入雙螺桿擠出機中熔融擠出造粒,其中螺筒內溫度為：一區(qū)200℃，二區(qū)210℃，三區(qū)210℃，四區(qū)210℃，機頭220℃，雙螺桿擠出機轉速為400轉/分。粒子經干燥后在注射成型機上注射成型制樣。樣板不經火焰處理直接噴漆并進行油漆剝離測試。實施例3按重量百分比稱取聚丙烯64.5％、滑石粉20％、彈性體增韌劑15％、Irganox1010為0.1％、Igrafos168為0.1％、NegonoxDSTP為0.3％，在高速混合器中干混5分鐘，再加入雙螺桿擠出機中熔融擠出造粒,其中螺筒內溫度為：一區(qū)200℃，二區(qū)210℃，三區(qū)210℃，四區(qū)210℃，機頭220℃，雙螺桿擠出機轉速為400轉/分。粒子經干燥后在注射成型機上注射成型制樣。樣板不經火焰處理直接噴漆并進行油漆剝離測試。實施例4按重量百分比稱取聚丙烯59.5％、滑石粉25％、彈性體增韌劑15％、Irganox1010為0.1％、Igrafos168為0.1％、NegonoxDSTP為0.3％，在高速混合器中干混5分鐘，再加入雙螺桿擠出機中熔融擠出造粒,其中螺筒內溫度為：一區(qū)200℃，二區(qū)210℃，三區(qū)210℃，四區(qū)210℃，機頭220℃，雙螺桿擠出機轉速為400轉/分。粒子經干燥后在注射成型機上注射成型制樣。樣板不經火焰處理直接噴漆并進行油漆剝離測試。實施例5按重量百分比稱取聚丙烯68.5％、滑石粉20％、彈性體10％、相容劑1％、Irganox1010為0.1％、Igrafos168為0.1％、NegonoxDSTP為0.3％，在高速混合器中干混5分鐘，再加入雙螺桿擠出機中熔融擠出造粒,其中螺筒內溫度為：一區(qū)200℃，二區(qū)210℃，三區(qū)210℃，四區(qū)210℃，機頭220℃，雙螺桿擠出機轉速為400轉/分。粒子經干燥后在注射成型機上注射成型制樣。樣板不經火焰處理直接噴漆并進行油漆剝離測試。實施例6按重量百分比稱取聚丙烯68％、滑石粉20％、彈性體10％、相容劑1％、表面潤滑劑0.5％、Irganox1010為0.1％、Igrafos168為0.1％、NegonoxDSTP為0.3％，在高速混合器中干混5分鐘，再加入雙螺桿擠出機中熔融擠出造粒,其中螺筒內溫度為：一區(qū)200℃，二區(qū)210℃，三區(qū)210℃，四區(qū)210℃，機頭220℃，雙螺桿擠出機轉速為400轉/分。粒子經干燥后在注射成型機上注射成型制樣。樣板不經火焰處理直接噴漆并進行油漆剝離測試。對比例按重量百分比稱取聚丙烯69.5％、滑石粉20％、彈性體增韌劑10％、Irganox1010為0.1％、Igrafos168為0.1％、NegonoxDSTP為0.3％，在高速混合器中干混5分鐘，再加入雙螺桿擠出機中熔融擠出造粒,其中螺筒內溫度為：一區(qū)200℃，二區(qū)210℃，三區(qū)210℃，四區(qū)210℃，機頭220℃，雙螺桿擠出機轉速為400轉/分。粒子經干燥后在注射成型機上注射成型制樣。樣板經火焰處理后噴漆并進行油漆剝離測試。性能評價方式：樣品密度測試按ISO1183-1標準進行；彎曲性能測試按ISO178標準進行，試樣尺寸為80×10×4mm，跨距64mm，彎曲速度2mm/min；簡支梁沖擊性能測試按ISO179-1標準進行，試樣尺寸為80×10×4mm，缺口深度為試樣厚度的三分之一；熔體流動速率按ISO1133-1標準進行，測試條件為230℃×2.16kg；油漆剝離測試使用十字劃格法，油漆表面做十字切割后用膠帶粘附并快速撕除，評估油漆被剝離面積所占比例。各實施例及對比例配方及性能測試結果見下列各表：表1實施例1-6及對比例材料配方(重量％)表2實施例1-6及對比例性能測試結果對比例實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6密度(g/cm3)1.061.021.061.061.091.061.06熔體流動速率(g/10min)20202320161921彎曲模量(MPa)1500120017001300150015501500缺口沖擊強度/23℃(kJ/m2)30321040352729油漆剝離脫落(％)01510151220對比例為典型的外飾保險杠用聚丙烯復合材料的配比，樣板經火焰處理后進行噴漆及油漆剝離測試，漆層沒有剝落；實施例1-4為不同滑石粉/彈性體增韌劑配比的聚丙烯復合材料，樣板不經火焰處理直接噴漆并進行剝離測試，發(fā)現漆層剝離嚴重，均有10-15％左右的脫落，無法滿足使用要求；實施例5加入相容劑，漆層剝離率大幅度降低，但仍有少量脫落；實施例6在實施例5的基礎上再加入表面潤滑劑，不經火焰處理直接噴漆，發(fā)現油漆層沒有剝落，同時綜合機械性能與對比例大致相當，可以滿足使用要求。當前第1頁1 2 3