[發明專利]一種薄壁注塑用聚丙烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711047793.2
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107603025A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 汪理文;李慶貴;何騰飛;周明;翁永華;丁賢麟
• 申請（專利權）人: 蘇州潤佳工程塑料股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08L53/02;C08L67/02;C08K9/10;C08K3/34;B29C47/92
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林,朱海琳

技術領域

本發明涉及一種薄壁注塑用聚丙烯復合材料及其制備方法，屬于高分子復合材料技術領域。

背景技術

輕量化、節能環保及高效、低成本地生產一直是汽車工業持續追求的目標。對于汽車輕量化、低成本的發展要求材料具有高流動性，這樣的材料加工性能好，制品生產周期短； 具有高結晶度及較寬相對分子質量分布，使材料剛性好，可減小制品厚度，減輕制品質量。材料具備以上性能，有利于汽車零部件產品薄壁化，減輕質量，實現整車輕量化和低成本。

在國際上在可通過反應器直接生產高流動抗沖擊PP共聚物，一方面是進一步改進了抗沖擊共聚物的剛性、韌性和流動性的平衡； 二是提高抗沖擊共聚物的功能性，用來制作保險杠等汽車關鍵零部件。在國內對于薄壁注塑用高流動性高剛性聚丙烯復合材料方面， 2014年，中國石化青島煉油化工有限責任公司推出的使用美利肯化工Hyperform?HPN20E成核劑的薄壁注塑專用聚丙烯樹脂PPH–MM45， PPH–MM50， PPH–MM60 系列4產品。其熔體流動速率為45～60 g／10 min，具有高透明度、快速成型、高剛性及較好耐沖擊性等優點。上述聚丙烯復合材料的開發，主要是基于一次性飯盒，包裝盒等產品，本項目產品主要用于汽車零部件。

另外中國專利CN102816384B公開了一種淺縮痕低翹曲的玻纖增強聚丙烯復合材料及其制法與應用，其選用了高結晶度的聚丙烯和短切玻璃纖維，雖然能夠一定程度上降低縮痕的產生，卻容易造成玻纖外露現象。中國專利CN100569842C公開了一種聚丙烯樹脂組合物及其制備方法，使用了石油樹脂改性劑和山梨醇類成核劑，及二氧化硅作為無機添加劑，該發明的產品得到了比較好的透明性的聚丙烯樹脂，其霧度最好可降至10以下，力學性能也達到比較好的效果，然而其流動性還有待提高，MI值較低。而對于聚丙烯復合材料薄壁注塑工藝中出現的流痕及虎皮紋、縮壁、翹曲等問題，通過文獻查閱，2011年江蘇大學碩士學位論文，主要研究了汽車保險杠注塑成型的數值模擬及翹曲變形控制，主要提供了一種有效減小翹曲量的方法 ；2014年中南大學碩士學位論文《薄壁注塑成型中界面傳熱對熔接痕的影響研究》主要研究了薄壁注塑成型中界面傳熱對熔接痕的優化問題； 2014年四川長虹模塑科技有限公司聯合四川大學開發了長玻纖增強聚丙烯極薄注塑試樣，研究了在完全充填的條件下注塑成型制品不同位置的纖維含量、長度分布、取向情況以及對其力學性能的影響，上述研究主要對聚丙烯復合材料某一方面性能進行了優化。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種抗虎皮紋、抗縮壁、低翹曲的聚丙烯復合材料。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種薄壁注塑用聚丙烯復合材料，包括以下組分且各組分以重量份數計為：

所述高流動性聚丙烯基體材料的MFR 大于100g/10min。

所述包覆型滑石粉母粒采用的表面改性劑配方包括以下組分且各組分以重量份數計為：

所述有機纖維為PET。

所述其他助劑包括抗氧化劑、老化助劑或穩定劑。

一種薄壁注塑用聚丙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按前述重量配比稱取聚丙烯、改性滑石粉、三元共聚pp、POE、K樹脂、有機纖維以及其他助劑；

(2)將步驟(1)所述的各組分在高速混合器中干混10分鐘；

(3)將步驟(2)混合后的物料置于雙螺桿擠出機，經熔融擠出，造粒， 得到低氣味聚丙烯材料的粒料，其工藝控制條件為：一區180～190℃，二區200～ 210℃，三區200～210℃，四區210～215℃，五區210～215℃，六區210～215℃， 七區215～225℃，八區215～225℃，九區215～225℃，十區215～225℃；停 留時間為1-2min，壓力為12-18MPa。

本發明所達到的有益效果：

（一）、選用POE、有機硅、PE以及其它助劑對滑石粉進行改性，使改性后的滑石粉更加容易與聚丙烯基體相容，提高聚丙烯復合材料流動性，可以滿足以下指標：1、在不降低材料彎曲、拉伸強度的前提下，提高材料的缺口沖擊強度50-100％，2.所選擇的有機高分子與PP有一定相容性，且所制備的材料在80℃連續放置500小時無析出發粘現象，3、通過電鏡檢測發現明顯改善滑石粉在基體樹脂中的分散性，4、包覆率＞95％；