[發(fā)明專利]一種超低溫下高韌性的聚丙烯復(fù)合材料、制備方法及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610195067.4
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105754219A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳煒;陶小紅
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽紐麥特新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08L23/08;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/34;C08K5/134;C08K5/526
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 朱順利

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超低溫下高韌性的聚丙烯復(fù)合材料、制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

聚丙烯，簡稱：PP是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。PP是在汽車用塑料中用量最大的品種，具有密度小、性能好、易加工等優(yōu)點。但聚丙烯材料的難以獲得優(yōu)異的剛性和韌性之間的平衡，且低溫脆性和收縮率大等缺點導(dǎo)致其制品耐沖擊性差且易變形，限制了其在汽車上進(jìn)一步的應(yīng)用。

因此，研究者們對PP進(jìn)行改性，改性聚丙烯材料是迄今為止適用性最強(qiáng)的汽車非金屬材料之一，被廣泛應(yīng)用于制造汽車各零部件。尤其是對于材料的低溫韌性有相當(dāng)高要求的部件，如保險杠、無縫氣囊、儀表板材料等。汽車受到車外意外沖擊能量時，需要保證儀表板及時將安全氣囊爆開，用以保護(hù)司乘人員受到的損傷減到最小，同時不能因為破壞產(chǎn)生碎片或者銳角使司乘人員受到傷害。因此在受到?jīng)_擊時，材料的低溫韌性成為汽車內(nèi)飾和儀表板用材料中有限考慮的性能。

無縫附氣囊汽車儀表板由于其更安全、美觀,使用越來越廣泛。由于其特殊的安全需求，使用環(huán)境和加工工藝，要求材料滿足常溫下的剛韌平衡性和低溫下高沖擊韌性，這樣方可確保在不同溫度環(huán)境中安全氣囊受到撞擊彈出時儀表板弱化位置在順利打開的同時又不會產(chǎn)生碎片濺傷駕乘人員。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種超低溫下高韌性的聚丙烯復(fù)合材料，通過控制原料的配比，提供了一種在超低溫高韌性高剛性高流動，易于加工成型的改性聚丙烯復(fù)合材料。

本發(fā)明還提供了一種超低溫下高韌性的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，用復(fù)合偶聯(lián)劑處理超細(xì)滑石粉，提高復(fù)合聚丙烯材料的剛性，使該材料的斷裂方式趨于韌性斷裂；采用預(yù)自制性能的聚丙烯和乙烯-α烯烴共同改性聚丙烯，可以提供材料所需要的常低溫韌性。

本發(fā)明還提供了一種超低溫下高韌性的聚丙烯復(fù)合材料的應(yīng)用，應(yīng)用于無縫附氣囊汽車儀表板。

本發(fā)明提供的一種超低溫下高韌性的聚丙烯復(fù)合材料，包括以下重量百分比原料：25-53wt％聚丙烯,12-35wt％預(yù)自制改性聚丙烯、10～20wt％增韌劑、10～30wt％的預(yù)處理超細(xì)填料、0.3～0.5wt％的抗氧劑，0.5～1.5wt％的潤滑劑。

所述預(yù)自制改性聚丙烯的制備方法為：按質(zhì)量份，將100份聚丙烯、5-9份增韌劑、4-8份分子量調(diào)節(jié)劑，攪拌3-5min，得混合物料，加入雙螺桿擠出機(jī)主喂料料斗中擠出，得預(yù)自制改性聚丙烯。所述的分子量調(diào)節(jié)劑具體為DCP母粒。

進(jìn)一步地，所述聚丙烯為均聚聚丙烯和/或共聚聚丙烯。

進(jìn)一步地，所述增韌劑為乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-丁烯共聚物中的一種或多種；優(yōu)選為POE5030S。

所述預(yù)處理超細(xì)填料制備方法為：按質(zhì)量份，將100份超細(xì)填料，1～2份復(fù)合偶聯(lián)劑在高速攪拌機(jī)下混合攪拌5-20min，得到預(yù)處理超細(xì)填料；所述超細(xì)填料為平均粒徑在5～15um之間的滑石粉、云母粉、硫酸鋇、碳酸鈣中的一種或多種；所述復(fù)合偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋯酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、雙金屬偶聯(lián)劑、稀土偶聯(lián)劑、含磷偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、含硼偶聯(lián)劑中的一種或多種；所述雙金屬偶聯(lián)劑優(yōu)選的有：鋁-鋯酸酯、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑。

進(jìn)一步地，所述抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168復(fù)配而成，質(zhì)量比為1:1或1:2。

進(jìn)一步地，所述潤滑劑為EBS、TAF、EB-FF、TR251、PE蠟、硬脂酸鹽中的一種或多種。

本發(fā)明提供的一種超低溫下高韌性的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將配方量的聚丙烯、增韌劑、預(yù)自制聚丙烯、預(yù)處理超細(xì)填料、抗氧劑和潤滑劑，加入白礦油，攪拌混勻后，然后加入雙螺桿擠出機(jī)喂料斗中待擠出；

(2)設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)各溫區(qū)溫度以及主機(jī)轉(zhuǎn)速；

(3)擠出造粒，干燥切粒。

進(jìn)一步地，步驟(2)中設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)各溫區(qū)溫度以及主機(jī)轉(zhuǎn)速為：一區(qū)150-250℃，二區(qū)160-260℃，三區(qū)160-260℃，四區(qū)160-260℃，五區(qū)160-255℃，六區(qū)160-250℃，七區(qū)160-250℃，八區(qū)160-255℃，九區(qū)160-260℃，機(jī)頭160-260℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速350～450rpm。

本發(fā)明提供的一種超低溫下高韌性的聚丙烯復(fù)合材料的應(yīng)用，應(yīng)用于無縫附氣囊汽車儀表板。