一種耐劃痕及抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種耐劃痕及抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，是一種工藝 簡(jiǎn)單、成本低，綜合性能好的聚丙烯復(fù)合材料，主要應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件，屬于聚合物改性和 加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯因具有良好的加工性能和物理、力學(xué)、化學(xué)性能，同時(shí)質(zhì)輕、價(jià)廉因而廣泛 應(yīng)用于汽車內(nèi)外飾件，是目前增長(zhǎng)速度最快的通用型熱塑性塑料。然而，由于聚丙烯的表面 硬度低，由聚丙烯材料制成的汽車內(nèi)飾件耐劃痕性能較差，表面很容易劃傷。同時(shí)，產(chǎn)品表 面也很容易產(chǎn)生應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象，這都直接影響了聚丙烯汽車內(nèi)飾件的美觀和耐用性。因此 如何提高其耐劃痕性能、改善應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象成為開發(fā)這類材料一個(gè)急需解決的問題。
[0003] 有關(guān)提高聚丙烯耐劃痕性能已有一些報(bào)道，提出了一些解決方案，如聚丙烯填充 增強(qiáng)，提高聚丙烯的結(jié)晶度，加入一些小分子的酰胺類潤(rùn)滑劑，或加入含有有機(jī)硅氧烷的 方法。日本專利特開平6-220270報(bào)道在聚丙烯改性中通過加入成核劑提高表面硬度， 來達(dá)到改善耐劃痕性能的目的，同時(shí)發(fā)現(xiàn)增大橡膠用量也可提高耐劃痕性能。中國(guó)專利 CN200810023328. X公開了一種耐刮擦型汽車內(nèi)飾件專用料及其制備方法，采用酰胺潤(rùn)滑劑 提高材料的耐劃擦性能。但酰胺潤(rùn)滑劑分子量較小，受熱后有導(dǎo)致產(chǎn)品表面析出發(fā)粘的風(fēng) 險(xiǎn)。
[0004] 高分子量的聚硅氧烷具有良好的表面潤(rùn)滑效果，耐熱及耐候性能優(yōu)異，不易析出 產(chǎn)生發(fā)粘現(xiàn)象，近年來，越來越多的用做耐劃痕助劑加入到聚丙烯材料改善耐劃痕性能。然 而聚硅氧烷潤(rùn)滑劑與PP相容性較差，在受到外界應(yīng)力作用時(shí)，產(chǎn)品很容易產(chǎn)生應(yīng)力發(fā)白現(xiàn) 象。美國(guó)專利US5585420及US5731376涉及到加入高分子硅氧烷的方法提高材料的耐劃痕 性能。中國(guó)專利CN1580115A提到采用橡膠增韌技術(shù)，并加入高分子量有機(jī)硅彈性體及成核 劑NA-21使材料的剛性和韌性達(dá)到了良好的平衡。但均為提及如何改善應(yīng)力發(fā)白的問題。 中國(guó)專利CN102382373B涉及聚硅氧烷系耐劃傷劑提高材料的耐劃傷劑，加入相容劑聚烯 烴有機(jī)硅共聚物或烷基改性聚硅氧烷提高材料的抗應(yīng)力發(fā)白性能，但僅進(jìn)行了物理混合， 未涉及交聯(lián)改性。
[0005] 因此，必須找到一種充分考慮上述各方面，改善耐劃痕性能的同時(shí)，解決表面析 出、應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象以滿足汽車專用料高性能要求的方法，將具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種耐劃痕及抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。
[0007] 為了提高聚丙烯復(fù)合材料的耐劃痕性能，并解決因聚硅氧烷耐劃痕劑的添加導(dǎo)致 產(chǎn)品應(yīng)力發(fā)白嚴(yán)重的問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是在聚丙烯材料的基礎(chǔ)配方中加入反應(yīng)型高 聚硅氧烷和引發(fā)劑，在擠出共混過程中，反應(yīng)型高聚硅氧烷與聚丙烯材料進(jìn)行交聯(lián)，從而在 顯著提高聚丙烯材料耐劃痕性能的同時(shí)，解決了因聚硅氧烷耐劃痕劑的添加導(dǎo)致產(chǎn)品應(yīng)力 發(fā)白嚴(yán)重的問題。
[0008] 這種耐劃痕及抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料，按以下重量百分比的原料配制成：
[0009] 聚丙烯 45?98， 滑石粉 0?30， 增韌劑POE 0?15， 反應(yīng)型高聚硅氧烷 1?5， 引發(fā)劑 0. 1?1， 抗氧劑 0. 1?1， 光穩(wěn)定劑 0. 1?1， 其他助劑 0?2。
[0010] 本發(fā)明所適用的聚丙烯復(fù)合材料體系中，
[0011] 在230 °C X 2. 16kg的測(cè)試條件下，所述的聚丙烯為熔體流動(dòng)速率在5? 60g/10min之間的均聚聚丙烯或嵌段共聚丙烯，其中嵌段共聚丙烯的共聚單體常見為乙烯， 其含量在4?IOmol %的范圍內(nèi)，均聚聚丙烯的結(jié)晶度在70 %以上，等規(guī)度大于99 %。
[0012] 所述的滑石粉其粒徑范圍均為1?10微米。
[0013] 所述的增韌劑POE為線形乙烯-辛烯共聚物，密度為0.88?0.90g/cm3;在 190°C X2. 16kg的測(cè)試條件下，熔融指數(shù)為0· 5?15g/10min。
[0014] 所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑可以選用受阻酚和硫酯類抗氧 劑中的一種或幾種；如3114U010和DSTP中的一種或幾種；輔抗氧劑選用亞磷酸鹽和酯類 抗氧劑中的中或幾種；如618和168中的一種或兩種。
[0015] 所述的光穩(wěn)定劑可以選用受阻胺類光穩(wěn)定劑；如944、770中的一種或幾種的組合 物。
[0016] 所述的引發(fā)劑是三異丙苯（TIPB)。
[0017] 所述的反應(yīng)型聚硅氧烷為含有乙烯基反應(yīng)活性官能團(tuán)的聚硅氧烷，分子量在 10000?30000之間，其添加量的重量百分比為1?5%。
[0018] 本發(fā)明所述的其他添加劑為顏色色粉或色母粒。
[0019] 上述這種耐劃痕及抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其步驟如下：
[0020] (1)按重量配比稱取原料；
[0021] (2)將聚丙烯、滑石粉、增韌劑、反應(yīng)型高聚硅氧烷、引發(fā)劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑或其 他添加劑在高速混合器中混合3?15分鐘；
[0022] (3)將混合的原料置于雙螺桿機(jī)中，經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為：一區(qū)190? 200°C，二區(qū)200?210°C，三區(qū)210?220°C，四區(qū)205?215°C ;整個(gè)擠出過程的停留時(shí)間 為1?2分鐘，壓力為12?18MPa，排氣真空度達(dá)到5?20kPa，單一的排氣孔位于雙螺桿 擠出機(jī)的末端。
[0023] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
[0024] 1、本發(fā)明使用適量反應(yīng)型聚硅氧烷在復(fù)合材料體系中，使得所制得的聚丙烯復(fù)合 材料具有優(yōu)異的耐劃痕性能。
[0025] 2、本發(fā)明所制得的聚丙烯復(fù)合材料在提高耐劃痕性能的同時(shí)，并解決了因聚硅氧 烷耐劃痕劑的添加導(dǎo)致產(chǎn)品應(yīng)力發(fā)白嚴(yán)重的問題。
[0026] 3、本發(fā)明提出的耐劃痕及抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復(fù)合材料的制備工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本 低。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明：
[0028] 在實(shí)施例及對(duì)比例復(fù)合材料配方中，所用的聚丙烯為上海石化生產(chǎn)的共聚聚丙 烯，商品牌號(hào)為M2600R?；蹫?000目滑石粉，平均粒徑為2. 5微米。所用的增韌劑POE 為美國(guó)Dupont公司產(chǎn)的線形乙稀-辛稀共聚物，商品牌號(hào)Engage 8180,密度為0. 863g/ cm3,恪體流動(dòng)速率為0. 5g/10min。所用的反應(yīng)型聚娃氧燒自制含