本發(fā)明涉及一種用于薄壁汽車門板的低光澤、低成本聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，屬于聚合物改性和加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)汽車產(chǎn)銷量已連續(xù)八年蟬聯(lián)全球第一，2016年全年產(chǎn)銷均超2800萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)14.5％和13.7％。在如此高的增速下是能源的加速消耗以及環(huán)境負(fù)荷的持續(xù)加重。在當(dāng)前國(guó)際化節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境下，汽車的輕量化已經(jīng)成為世界汽車發(fā)展的潮流。根據(jù)研究，汽車整車重量降低10％，燃油效率可提高6％～8％，即汽車重量降低1％，油耗可降低約0.7％。輕量化的意義不僅僅是節(jié)能減排，而且是汽車工業(yè)的核心關(guān)鍵技術(shù)，可以提高自主開(kāi)發(fā)能力，提升企業(yè)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。汽車薄壁化是實(shí)現(xiàn)輕量化的主要途徑，而聚丙烯材料由于質(zhì)輕、價(jià)廉和優(yōu)異的綜合性能，被廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)，尤其應(yīng)用于汽車內(nèi)外飾，如：薄壁門板、薄壁保險(xiǎn)杠等。應(yīng)用于汽車薄壁化的聚丙烯材料需要同時(shí)滿足高流動(dòng)、高模量和高韌性，而一般的薄壁化聚丙烯材料由于流動(dòng)性高，分子量低導(dǎo)致成型的制件光澤度高，影響汽車使用的舒適性及安全性；而在滿足高模量的前提下，需要達(dá)到高韌性，會(huì)導(dǎo)致材料成本的大幅增加。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決現(xiàn)有薄壁化聚丙烯材料高光澤和高成本的不足，本發(fā)明的目的是提供一種用于薄壁汽車門板的低光澤、低成本聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，該聚丙烯復(fù)合材料可以在滿足高流動(dòng)、高模量和高韌性的前提下，大大降低材料的光澤，同時(shí)降低材料的成本，顯著提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，并可廣泛應(yīng)用于其他汽車內(nèi)外飾產(chǎn)品中。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種用于薄壁汽車門板的低光澤、低成本聚丙烯復(fù)合材料，按照以下重量百分比計(jì)的原料配制而成：所述聚丙烯為均聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯中的至少一種。所述均聚聚丙烯在230℃*2.16kg條件下，熔體流動(dòng)速率為20～100g/10min，其結(jié)晶度為75％以上，等規(guī)度98％以上。所述嵌段共聚聚丙烯在230℃*2.16kg條件下，熔體流動(dòng)速率為30～100g/10min，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為4～10kj/m2。所述hdpe樹(shù)脂a在190℃*2.16kg條件下，熔體流動(dòng)速率為0.1～1g/10min，重均分子量11萬(wàn)以上，多分散系數(shù)9.0～9.5。所述增韌劑為乙烯-辛烯共聚物、聚乙烯、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和三元乙丙橡膠中的一種或兩種以上的混合物。所述填料為滑石粉、碳酸鈣、晶須和玻纖中的一種或兩種以上的混合物。所述的助劑為抗氧劑、耐候劑和加工助劑。所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168和抗氧劑dltp中的一種或兩種，所述耐候劑為受阻胺光穩(wěn)定劑la-402af或uv-3808pp5，所述加工助劑為硬脂酸鋅或芥酸。制備這種用于薄壁汽車門板的低光澤、低成本聚丙烯復(fù)合材料的方法，其步驟為：(1)將50～75％的聚丙烯、5～12％的hdpe樹(shù)脂a、0～15％的增韌劑和0～3％的助劑放入高混機(jī)中高速混合3～5min，轉(zhuǎn)速為400r/min以上；(2)將(1)所得的混合物通過(guò)主喂料加到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，填料通過(guò)側(cè)喂方式加入到擠出機(jī)中熔融擠出造粒；其中，雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速頻率為30～50hz，溫度一區(qū)為160℃，其余溫度為180℃～230℃，真空度為-0.06mpa以上。與現(xiàn)有的薄壁化門板聚丙烯材料相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：1.添加的hdpe樹(shù)脂a由于具有較高的分子量，且在特定的分散系數(shù)范圍內(nèi)，容易導(dǎo)致材料結(jié)晶完善程度不同，使表面不同位置反射角不同，形成漫反射，從而降低表面光澤度，而低光澤的薄壁門板不僅可以提高汽車的安全性，更能提升駕車的舒適性；2.添加的hdpe樹(shù)脂a與增韌劑產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，在相同韌性的前提下，可以降低增韌劑的添加量，不僅可以進(jìn)一步提高材料的剛性，提升材料綜合性能，而且可以降低材料成本，從而提供更好的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明：按重量百分比將50～75％的聚丙烯、5～12％的hdpe樹(shù)脂a、0～15％的增韌劑和0～3％的助劑放入高混機(jī)中高速混合3～5min，轉(zhuǎn)速為400r/min以上。將混合好的混合物通過(guò)主喂料加到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，填料通過(guò)側(cè)喂方式加入到擠出機(jī)中熔融擠出造粒；其中，雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速頻率為30～50hz，溫度一區(qū)為160℃，其余溫度為180℃～230℃，真空度為-0.06mpa以上。在實(shí)施例及對(duì)比例復(fù)合材料配方中，所用的共聚聚丙烯為?？松梨谏a(chǎn)，商品牌號(hào)為pp7555kne2。所用的均聚聚丙烯為蘭州石化生產(chǎn)，商品牌號(hào)為ppz30s。所用的增韌劑是韓國(guó)sk生產(chǎn)的乙烯-辛烯共聚物，商品牌號(hào)為poe875l。所用的hdpe是蘭州石化生產(chǎn)的，牌號(hào)為hdpe1300j。所用的填充物為2500目滑石粉。所用助劑為basf抗氧劑irganox1010、basf抗氧劑irgafos168、adk耐候劑la-402af和漢維的潤(rùn)滑劑av-a。實(shí)施例1～5和對(duì)比例1～3配比及測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1和2，其中各項(xiàng)性能測(cè)試方法：(1)拉伸強(qiáng)度按照iso527:2012標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試；(2)彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按照iso178:2010標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試；(3)缺口沖擊強(qiáng)度按照iso180:2000標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試；(4)mfr按照iso1133:2011標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試條件為230℃，2.16kg。表1實(shí)施例材料配比及測(cè)試結(jié)果材料組份實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例575554550752544z30s20005017hdpe樹(shù)脂a5712910poe875l10150158滑石粉202512020101000.750.20.20.216800.750.20.20.2av-a010.30.30.3la-402af00.50.30.30.3測(cè)試項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5拉伸強(qiáng)度(mpa)21.518.922.120.221.2彎曲強(qiáng)度(mpa)29.627.826.727.229.1彎曲模量(mpa)19251820143512111966缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)27.232.19.226.627.6mfr(g/10min)30.528.538.729.631.5光澤度(60°皮紋板)2.62.42.12.52.3材料成本////低表2對(duì)比例材料配比及測(cè)試結(jié)果材料組份對(duì)比例1對(duì)比例2對(duì)比例37555454447z30s202017hdpe樹(shù)脂a400hdpe1300j050poe875l101015滑石粉20202010100.20.20.21680.20.20.2av-a0.30.30.3la-402af0.30.30.3測(cè)試項(xiàng)目對(duì)比例1對(duì)比例2對(duì)比例3拉伸強(qiáng)度(mpa)21.221.419.5彎曲強(qiáng)度(mpa)29.529.228.2彎曲模量(mpa)192019331856缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)26.825.127.2mfr(g/10min)31.233.231.1光澤度(60°皮紋板)3.24.54.3材料成本//高由對(duì)比例1可以看出，添加的hdpe樹(shù)脂a低于規(guī)定比例后，材料的光澤仍然較高；由對(duì)比例2可以看出未添加hdpe樹(shù)脂a后，材料光澤大幅度提高；由對(duì)比例3看出，在達(dá)到相同沖擊的情況下，對(duì)比例3需要添加更多的增韌劑poe，導(dǎo)致材料成本高于實(shí)施例5，而且對(duì)比例3的各項(xiàng)力學(xué)性能均低于實(shí)施例5。由實(shí)施例1～5可以看出，添加hdpe樹(shù)脂a后材料光澤普遍較低，且添加比例越大，光澤度越低；同時(shí)力學(xué)性能方面，在保持高韌性的前提下，材料剛性普遍較高，綜合性能較好，具有很好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。以上所述實(shí)施方式僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12