技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車內(nèi)飾用低收縮、低翹曲的軟觸感聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯因其密度低、優(yōu)異的力學(xué)性能、良好的加工性和可回收利用等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在儀表板、門板、立柱、防擦條、雜物箱等汽車內(nèi)外飾上。隨著汽車內(nèi)飾美學(xué)設(shè)計(jì)的要求及消費(fèi)者生活水平的提高，提出了具有“柔軟”的觸感汽車內(nèi)飾?！叭彳浻|感”是塑料產(chǎn)品的一種性能，包括視覺觸感和手觸感兩個(gè)方面，可以描述為視線接觸制件后，低光澤賦予材料柔軟的感覺及用手觸摸制件時(shí)感覺到一定的柔軟度。以汽車內(nèi)飾儀表盤為例，常規(guī)聚丙烯注塑成型的硬質(zhì)儀表板，表面光澤度高，給人的很強(qiáng)的塑料感。為了降低塑料感，儀表板采用表面蒙皮或者涂高性能的涂料來實(shí)現(xiàn)。但采用軟質(zhì)的表皮+聚氨酯發(fā)泡芯材+硬質(zhì)塑料骨架來降低塑料感，雖能給人以奢華的感覺，但此工藝復(fù)雜，成本高昂，只能適用于中高端車型。此外利用高性能的涂料噴涂容易產(chǎn)生voc及氣味，對(duì)人體有著一定的危害，同時(shí)生產(chǎn)高性能涂料對(duì)環(huán)境也有較大污染。因此，硬質(zhì)的聚丙烯材料采用一次注塑成型出“柔軟”的觸感成為一種新的解決方案，備受改性行業(yè)和汽車主機(jī)廠的關(guān)注。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服聚丙烯具有較高的表面光澤、較強(qiáng)的塑料感和較大的收縮率，一次注塑難以實(shí)現(xiàn)聚丙烯的軟觸感效果，同時(shí)加玻纖產(chǎn)品容易產(chǎn)品翹曲，及表面產(chǎn)生“浮纖”等問題，本發(fā)明提供了一種低收縮、低翹曲的軟觸感丙烯復(fù)合材料及其制備方法。
本發(fā)明制得的聚丙烯復(fù)合材料可以一次注塑成型具有軟觸感的制件，產(chǎn)品具有低光澤，低收縮，低翹曲等性能，同時(shí)具有優(yōu)異的力學(xué)性能，能實(shí)現(xiàn)很好的剛韌平衡性，可以廣泛應(yīng)用到汽車內(nèi)飾塑料產(chǎn)品中。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種汽車內(nèi)飾用低收縮、低翹曲的軟觸感聚丙烯復(fù)合材料，其由下以下組分按重量份制備而成：
進(jìn)一步方案，所述的聚丙烯為嵌段共聚聚丙烯，嵌段共聚聚丙烯中乙烯含量10-15wt％；在230℃/2.16kg的測(cè)試條件下，其熔體流動(dòng)速率為10-70g/10min。
進(jìn)一步方案，所述的彈性體為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)、乙烯-丁烯嵌段共聚物、乙烯-辛烯嵌段共聚物(poe)、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(sebs)中的至少一種。
進(jìn)一步方案，所述的短切玻璃纖維的長(zhǎng)度為5-10mm、直徑為4-8μm。
進(jìn)一步方案，所述的無機(jī)填料為硅酸鈣顆粒，其目數(shù)為2000目以上。
進(jìn)一步方案，所述的相容劑為聚丙烯接枝馬來酸酐，其接枝率為1.5-2.0wt％。
進(jìn)一步方案，所述的絨毛粉是指經(jīng)改性的聚氨酯彈性微球組成的粉體，其單個(gè)直徑為5-80um。絨毛粉市售可得。
進(jìn)一步方案，所述的抗氧劑是由主抗氧劑和輔助抗氧劑組成；所述的光穩(wěn)定劑是受阻胺類光穩(wěn)定劑。
進(jìn)一步方案，所述的其他助劑包括分散劑、耐刮擦劑、抗靜電劑、潤(rùn)滑劑、阻燃劑、著色劑中的至少一種。
本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是提供上述復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將聚丙烯43-59份、彈性體20-25份、短切玻璃纖維10-20份、無機(jī)填料5-10份、絨毛粉2-5份、抗氧劑0.2-0.4份、光穩(wěn)定劑0.2-0.5份、其他助劑0-5份放入高速混合機(jī)中混5-10min；
(2)將步驟(1)中的混合物加入同向雙螺桿擠出機(jī)中，同時(shí)將短切玻璃纖維10-20份采用測(cè)喂料方式加入，經(jīng)熔融共混、擠出造粒，其擠出溫度為190-220℃、真空度為-0.04～-0.08。
本發(fā)明具有如下有效地效果：
1、本發(fā)明使用的絨毛粉是一種柔軟的聚氨酯彈性體微球，具有橡膠彈性，且耐熱、耐溶劑，抗酸堿及優(yōu)異的耐刮性，與橡膠相比具有更好的相容性，并賦予表面產(chǎn)生絲柔般絨毛手感，利用絨毛粉的絨毛手感及彈性體的特質(zhì)能有效降低聚丙烯的塑料感，從視覺和觸覺上實(shí)現(xiàn)“柔軟觸感”；另本發(fā)明通過選擇對(duì)原料、絨毛粉與彈性體合適的配比，來獲得的產(chǎn)品具有更加柔軟的觸感，獲得表面低光澤，從視覺和觸覺上都能達(dá)到良好的柔軟觸感。
絨毛粉一般用于涂料料，使涂膜產(chǎn)生絨面的感覺，并可通過染色來達(dá)到所需的顏色，使其更具豐富的色彩。
2、本發(fā)明采用玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯能夠顯著提高聚丙烯的強(qiáng)度、硬度，從而提高材料的耐刮擦性，也能是產(chǎn)品獲得更好地恢復(fù)彈性。
3、降低收縮率及翹曲：采用無機(jī)填料硅酸鈣與玻璃纖維復(fù)配，讓玻璃纖維在聚丙烯基體中有效取向，防止產(chǎn)品翹曲，從來獲得極低的翹曲度，降低材料的收縮率，使得產(chǎn)品具有平整不翹曲，同時(shí)也能改善玻纖分散，產(chǎn)品無“浮纖”，獲得很好的外觀。
4、提高力學(xué)性能：根據(jù)本行業(yè)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，具有軟觸感的聚丙烯復(fù)合材料，缺口沖擊強(qiáng)度大于25kj/m2、拉伸強(qiáng)度大于23mpa，彎曲模量大于1800mpa，表明材料的沖擊強(qiáng)度高，同時(shí)具有很高的剛性，極好的實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)度和韌性平衡。
5、本發(fā)明制備的低收縮、低翹曲的軟觸感聚丙烯復(fù)合材料可以廣泛應(yīng)用于汽車儀表板、副儀表板、立柱、門板、門檻等汽車飾件材料中。
具體實(shí)施方式
為更好理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明而非對(duì)其加以限定。
以下實(shí)施例及比較例復(fù)合材料中，聚丙烯為揚(yáng)子石化生產(chǎn)的嵌段共聚聚丙烯，商品名為m60vh，熔體流動(dòng)速率60/10min(測(cè)試條件：230℃*2.16kg)；彈性體sbs為巴陵石化，商品名為yh-805，熔體流動(dòng)速率4/10min(測(cè)試條件：190℃*2.16kg)；彈性體sbes為巴陵石化，商品名為yh-501，熔體流動(dòng)速率0.25/10min(測(cè)試條件：190℃*2.16kg)；乙烯丁烯嵌段共聚物為陶氏化學(xué)，商品名7447，熔體流動(dòng)速率,5/10min(測(cè)試條件：190℃*2.16kg)；乙烯辛烯嵌段共聚物為陶氏化學(xué)，商品名8842，熔體流動(dòng)速率,5/10min(測(cè)試條件：190℃*2.16kg)；絨毛粉是聚氨酯彈性微球組成的粉體，由日本根上化學(xué)公司公司提供。此外，短玻纖為重慶國(guó)際ecs305k-4.5mm；超細(xì)硅酸鈣為2000目以上；
實(shí)施例1：
嵌段共聚聚丙烯59份、彈性體sbs20份、2500目硅酸鈣10份、聚丙烯接枝馬來酸酐1份、絨毛粉2份、抗氧劑10100.15份、抗氧劑1680.15份、受阻胺類光穩(wěn)定劑0.2份、耐刮擦劑2份放入高速混合機(jī)中共混5-10min；將10份玻璃纖維采用測(cè)喂料與步驟(1)一起加入到同向雙螺桿擠出中熔融共混擠出造粒，擠出溫度為190-220℃，真空度為-0.04～-0.08。
實(shí)施例2：
嵌段共聚聚丙烯52份、彈性體sbs20份、2100目硅酸鈣5份、聚丙烯接枝馬來酸酐3份、絨毛粉5份，抗氧劑10100.1份、抗氧劑1680.1份、受阻胺類光穩(wěn)定劑0.3份、耐刮擦劑2份放入高速混合機(jī)中共混5-10min；將20玻纖采用測(cè)喂料與步驟(1)一起加入到同向雙螺桿擠出中熔融共混擠出造粒，擠出溫度為190-220℃，真空度為-0.04～-0.08。
實(shí)施例3：
嵌段共聚聚丙烯43份、彈性體sebs20份、乙烯-丁烯嵌段共聚物5份、3000目硅酸鈣10份、聚丙烯接枝馬來酸酐2份、絨毛粉5份、抗氧劑10100.1份、抗氧劑1680.1份、受阻胺類光穩(wěn)定劑0.5份、耐刮擦劑2份、潤(rùn)滑劑taf份1份放入高速混合機(jī)中共混5-10min；將15玻纖采用測(cè)喂料與步驟(1)一起加入到同向雙螺桿擠出中熔融共混擠出造粒，擠出溫度為190-220℃，真空度為-0.04～-0.08。
對(duì)比例1：
嵌段共聚聚丙烯50、彈性體sbs20份、超細(xì)硅酸鈣25份、抗氧劑10100.2份、抗氧劑1680.1份、受阻胺類光穩(wěn)定劑0.3份、耐刮擦劑2份放入高速混合機(jī)中共混5-10min；一起加入到同向雙螺桿擠出中熔融共混擠出造粒，擠出溫度為190-220℃，真空度為-0.04～-0.08。
對(duì)比例2：
嵌段共聚聚丙烯50份、彈性體sbs20份、抗氧劑10100.15份、抗氧劑1680.15份、受阻胺類光穩(wěn)定劑0.2份、耐刮擦劑2份、潤(rùn)滑劑taf1份放入高速混合機(jī)中共混5-10min；將25份玻纖采用測(cè)喂料與步驟(1)一起加入到同向雙螺桿擠出中熔融共混擠出造粒，擠出溫度為190-220℃，真空度為-0.04～-0.08。
將上述實(shí)施例1-3以及對(duì)比例1-2制得的聚丙烯復(fù)合材料主要物性指標(biāo)根據(jù)相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，其拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)、邵氏硬度、光澤度、耐刮擦性，觸感，其檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)結(jié)果如表1所示：
表1：實(shí)施例1-3及對(duì)比例1-2的軟觸感聚丙烯復(fù)合材料主要物性指標(biāo)
如在本發(fā)明的制備組份中添加紫外光吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗靜電劑、著色劑等功能助劑，使復(fù)合材料具有相應(yīng)特性亦受本發(fā)明保護(hù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢(shì)：
本發(fā)明通過選擇對(duì)原料、絨毛粉及彈性體合適的配比，獲得的產(chǎn)品具有更加柔軟的觸感，獲得產(chǎn)品表面極低的光澤，從視覺和觸覺上都能達(dá)到良好的柔軟觸感。
從表1可看出：本發(fā)明的制備聚丙烯復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度可達(dá)23mpa，彎曲模量可達(dá)1800mpa，懸臂梁缺口沖擊可達(dá)31kj/m2，具有極好的剛韌平衡，同時(shí)具有很好的耐刮擦性，較低的收縮率，低翹曲，可以廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，特別應(yīng)用于汽車儀表板，副儀表板，門板等汽車內(nèi)飾件制品中。
本發(fā)明制備的軟觸感聚丙烯復(fù)合材料工藝簡(jiǎn)單，成本低，適合于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，極具開發(fā)應(yīng)用前景。
上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。