[發明專利]一種抗虎皮紋聚丙烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510001269.6
• 申請日: 2015-01-05
• 公開（公告）號: CN104610652A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 韋明;高勇;馬明海;韋青
• 申請（專利權）人: 合肥普特化輕材料有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08L23/06;C08L23/08;C08K13/02;C08K3/34;C08K3/26;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種聚丙烯復合材料，特別涉及一種用于汽車手套箱、中央扶手、立柱護板、門護板等內飾件的抗虎皮紋聚丙烯復合材料及其制備方法。

背景技術

高聚物熔體從小孔、毛細管或狹縫中擠出時，擠出物的直徑或厚度會明顯大于模口的尺寸，這種現象稱為擠出物脹大或出模膨脹.?1893年美國生物學家Barus首先觀察到了這一現象，所以又稱Barus效應,亦稱出模膨脹。例如聚苯乙烯于175-200℃以較快速度擠出時，直徑膨脹可達2.8倍。產生這種現象的原因為：高聚物熔體受力被擠入較細的管道或模孔后，由于剪切應力的作用不僅使高分子鏈發生相對位移，而且使鏈段沿流動方向取向，同時主鏈的鏈長和鍵角也沿著流動方向伸展，即熔體不僅發生塑性流動，而且產生高彈及普彈形變。熔體離開口模后，剪切應力消失，高分子鏈首先產生鍵長、鍵角回縮，繼而向熱力學穩定構象——自然卷曲狀態產生回縮，從而引起擠出物的軸向尺寸的縮短和橫向尺寸的增加。擠出物脹大隨切變速度增大而增大，在到達最大值后再下降。分子量增大和其他能增加纏結的因素(如長支鏈的增加)都將使擠出物脹大增大。塑料中橡膠彈性體的含量越大，擠出物離開口模時的彈性恢復效果就越明顯，出模膨脹就越厲害。

在注塑成型時，當塑料熔體通過較小的澆口時，會在澆口處受到較大的剪切應力而使塑料在分流道和澆口處發生較大的體積收縮和彈性變形，一旦通過澆口進入空曠的型腔后，就會由于流動阻力突然變小而導致塑料熔體發生彈性回復而體積膨脹，從而導致熔體壓力和流速產生較大的波動，并導致流動前沿發生膨脹跳躍現象，表觀上就會形成虎皮紋(垂直于流動方向出現一條一條的紋路，看起來就像是老虎皮上的花紋一樣)。

同樣，熔體在流動過程中，制件較薄，型腔空隙較小，模溫過低，流動過程中制件結構造成流動波動或者流程過長，射速較快等，都會造成熔體前沿阻力增大，熔體流動明顯減速或出現停滯，此時充填的區域外觀光澤差，且較窄。但此時熱的熔體不斷從澆口涌來，具有粘彈性的塑料熔體開始吸收并儲備能量，當能量積聚到一定程度時，即可突破熔膠前沿的阻力，熔體開始急速膨脹，跳躍推進，此時新充填的區域外觀光澤好，且較寬。這就形成表觀上的光澤度出現差異，從而形成虎皮紋。

塑料熔體的粘彈性越強，這種現象越容易出現。彈性較弱的材料就很少會出現虎皮紋現象。比如增強材料、非增韌的尼龍、PBT等材料成型過程中很少有虎皮紋現象，而ABS、HIPS以及添加了EPDM、POE等橡膠成分的PP材料，則非常容易出現虎皮紋缺陷。原因就在于橡膠成分越多，熔體的粘彈性形變越大，越容易出現出模膨脹效應而導致虎皮紋。

越來越多的運動版汽車內飾采用黑色或深灰色內飾，注塑成型時產生的虎皮紋更為明顯，造成外觀缺陷。

發明內容

本發明的目的在于：克服普通聚丙烯復合材料易產生虎皮紋的缺陷，提供一種滿足力學性能要求和內飾件外觀要求的聚丙烯復合材料及其制備方法。

為了實現上述發明，本發明提供如下技術方案：一種抗虎皮紋聚丙烯復合材料，包括以下重量百分比的原料制成：

聚丙烯：60-80?%；

高密度聚乙烯：5-10?%；

乙烯-辛烯共聚物：0-10?%；

填充改性劑：10-25%；

抗氧劑：0.2-1%；

光穩定劑：0.2-1%；

加工助劑：0.2-1%。

進一步地，所述的聚丙烯為不同牌號均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的混合物。

進一步地，所述填充改性劑為滑石粉或者碳酸鈣，其中滑石粉為片狀滑石粉或滑石母粒，粒徑≥95%分布在1-4μm，其中碳酸鈣為粒徑≥95%分布在1-4μm。

進一步地，所述抗氧劑選自酚類、亞磷酸酯類、硫代酯類中的一種或多種；所述的光穩定劑選自受阻胺類(HALS)或紫外線吸收劑；所述加工助劑為乙撐雙硬脂酰胺(EBS)或硬脂酸鹽。

上述的抗虎皮紋聚丙烯復合材料的制備方法，包括如下步驟：

將上述比例的聚丙烯樹脂、高密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、填充改性劑、抗氧劑、光穩定劑、加工助劑置于混合機中混合5-10分鐘，混合機的轉速為200-500rpm/min；再進入雙螺桿擠出機中以180-220℃的溫度熔融混煉、擠出造粒，即獲得本發明的抗虎皮紋聚丙烯復合材料。