[發明專利]一種耐劃痕低光澤聚丙烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410822039.1
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN104558837A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 康興賓;張鷹;張祥福;周文
• 申請（專利權）人: 上海普利特復合材料股份有限公司;浙江普利特新材料有限公司;重慶普利特新材料有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L53/00;C08L83/07;C08L83/04;C08K13/02;C08K3/34;C08K3/26;C08K3/30;C08K5/01
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本發明涉及一種耐劃痕低光澤聚丙烯復合材料及其制備方法，是一種工藝簡單、成本低，綜合性能好的聚丙烯復合材料，主要應用于汽車內飾件，屬于聚合物改性和加工技術領域。

背景技術

聚丙烯因具有良好的加工性能和物理、力學、化學性能，同時質輕、價廉因而廣泛應用于汽車內外飾件，是目前增長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飾件耐劃痕性能較差，表面很容易劃傷。同時如果駕駛艙內飾件的光澤度較高，就會有較強的光線反射，從而影響駕駛人員的舒適性。因此如何提高其耐劃痕性能、并兼具低光澤度成為開發這類材料一個急需解決的問題。

有關提高聚丙烯耐劃痕性能已有一些報道，提出了一些解決方案，如聚丙烯填充增強，提高聚丙烯的結晶度，加入一些小分子的酰胺類潤滑劑，或加入含有有機硅氧烷的方法。日本專利特開平6-220270報道在聚丙烯改性中通過加入成核劑提高表面硬度，來達到改善耐劃痕性能的目的，同時發現增大橡膠用量也可提高耐劃痕性能。中國專利CN200810023328.X公開了一種耐刮擦型汽車內飾件專用料及其制備方法，采用酰胺潤滑劑提高材料的耐劃擦性能。但酰胺潤滑劑分子量較小，受熱后有導致產品表面析出發粘影響產品使用的風險。

高分子量的聚硅氧烷具有良好的表面潤滑效果，耐熱及耐候性能優異，不易析出產生發粘現象，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。然而聚硅氧烷在提高聚丙烯材料耐劃痕性能的同時，也導致材料的光澤度明顯升高。美國專利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。中國專利CN1580115A提到采用橡膠增韌技術，并加入高分子量有機硅彈性體及成核劑NA-21使材料的剛性和韌性達到了良好的平衡，但均未涉及降低材料的光澤度。

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，降低材料的光澤度以滿足汽車專用料高性能要求的方法，將具有重要的實際應用價值。

發明內容

本發明的目的是提供一種耐劃痕低光澤聚丙烯復合材料及其制備方法，以解決現有技術的上述問題。

為了提高聚丙烯復合材料的耐劃痕性能，并解決因聚硅氧烷的添加導致材料高光澤度的問題，本發明的技術方案是在聚丙烯材料的基礎配方中加入反應型高聚硅氧烷和全硫化粉末橡膠，在擠出共混過程中，反應型高聚硅氧烷與聚丙烯材料進行交聯，全硫化粉末橡膠均勻分散在聚丙烯中形成凝膠，從在制品表面形成均勻的凹凸形狀。使聚丙烯材料具有優異耐劃痕性能的同時，也保持了表面的低光澤度。

這種耐劃痕低光澤聚丙烯復合材料，按以下重量百分比的原料配制成：

本發明所適用的聚丙烯復合材料體系中，

所述的聚丙烯為熔體流動速率(測試條件：230℃×2.16kg)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4～10mol％的范圍內，均聚聚丙烯的結晶度在70％以上，等規度大于99％。

所述的無機填料為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇或它們的組合物，其粒徑范圍均為1～10微米。

所述的引發劑是三異丙苯(TIPB)。

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或硫酯類抗氧劑如3114、1010、DSTP的其中一種或幾種；輔抗氧劑可以選用亞磷酸鹽或酯類抗氧劑如618、168等。

所述的光穩定劑選用受阻胺類光穩定劑，如944和770中的一種或兩種的組合物。

所述的反應型聚硅氧烷，為含有乙烯基反應活性官能團的聚硅氧烷，分子量在10000～30000之間，其添加量的重量百分比為1～5％。

所述的全硫化粉末橡膠為全硫化粉末硅橡膠，平均粒徑0.05～1μm，其凝膠含量為60wt％或更高。

所述的其他添加劑為顏色色粉或色母粒。

上述耐劃痕低光澤聚丙烯復合材料的制備方法，其步驟如下所述：

(1)按重量配比稱取原料；

(2)將聚丙烯、滑石粉、反應型高聚硅氧烷、全硫化粉末橡膠、引發劑、抗氧劑、光穩定劑或其他添加劑在高速混合器中混合3～15分鐘；

(3)將混合的原料置于雙螺桿機中，經熔融擠出，造粒，其工藝為：一區190～200℃，二區200～210℃，三區210～220℃，四區205～215℃；整個擠出過程的停留時間為1～2分鐘，壓力為12～18MPa，排氣真空度達到5～20kPa，單一的排氣孔位于雙螺桿擠出機的末端。