[發(fā)明專利]一種自修復聚丙烯材料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2020-05-26
• 公開（公告）號: CN111718539B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 盧先博;陳延安;袁紹彥;夏建盟;東為富
• 申請（專利權）人: 江蘇金發(fā)科技新材料有限公司;上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司;江南大學
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L33/02;C08L79/02;B29C48/92
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 魏峯;宋纓

本發(fā)明涉及一種自修復聚丙烯材料及其制備方法，按重量份數，由以下組分組成：聚丙烯94?99份，劃傷修復劑0.1?2.0份，分散劑0.5?2.0份，熱穩(wěn)定劑0.2?2.0份和加工助劑0.2?2.0份。本發(fā)明通過分子結構設計，使得劃傷修復劑和分散劑之間產生氫鍵，當材料受到劃傷破壞后，可以在室溫23±2℃內放置10?30min即可通過氫鍵作用實現劃傷自修復，可適用于汽車塑料零件制品。

技術領域

本發(fā)明屬于功能性高分子材料領域，特別涉及一種自修復聚丙烯材料及其制備方法。

背景技術

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，新材料特別是高分子材料迎來了良好的發(fā)展機遇。高分子材料因具有密度低，易加工，絕緣性好，價格低廉等諸多優(yōu)點在車用材料中得到了廣泛的應用。但是，隨著人們生活水平的提高，消費者對車用材料的外觀美學提出了更高的要求，尤其是對車輛用制件在劃痕方面的要求較高。聚丙烯(PP)材料具有低密度、機械性能優(yōu)異、性價比高、環(huán)保可回收等優(yōu)勢，在汽車領域的應用更加廣泛。為避免車輛用制件在使用過程中產生大量的劃痕，常常在聚丙烯材料中加入一些耐劃傷助劑，在制件受到劃傷的時候起到潤滑作用，但是這種機械劃傷往往都是不可逆的，制件產生的劃痕不可修復。近年來，自修復技術受到了廣泛的關注，隨著人們生活水平的提高以及對汽車質量要求的提高，汽車材料也要求同時具備良好的耐劃傷性能和良好的劃痕自動修復性，其中較高的耐劃傷性可以使車輛直接避免較輕的劃痕，而良好的劃痕自動修復性能夠對產生的劃痕進行自我修復，兩方面結合能夠克服普通塑料產品容易產生劃痕，以及產生劃痕后需要對車輛進行二次噴漆或其他修復操作的問題。

但目前現有的材料難以同時達到具有較高的耐劃傷性和良好的自動修復性。雖然越來越多的汽車廠商對材料的劃傷性能提出了要求，而材料自身的耐劃傷性能較差也限制了其廣泛應用。為拓寬高分子材料的應用領域，解決耐劃傷性能較差的問題，材料工程師對高分子材料的劃傷性能進行了大量的研究，針對材料耐劃傷性能的研究已有大量的報導。現有技術中有通過向聚合物中加入聚硅氧烷潤滑劑來提高材料的耐劃傷性能；還有通過向聚丙烯中添加脂肪族伯酰胺潤滑劑降低材料的表面摩擦系數，提高聚丙烯材料的耐劃傷性能，潤滑劑的加入在一定程度上可以改善材料的耐劃傷性能，但在材料的長期使用過程中，潤滑劑容易析出，使得材料的外觀及使用性能受到了嚴重的影響，同時使用酰胺類物質時用量一般較大，成本較高，耐劃傷效果也不好；還公開有高硬度耐劃傷高光澤改性聚丙烯材料，通過在材料中加入聚甲基丙烯酸甲酯，提高材料的表面硬度，進而改善材料的耐劃傷性能；此外還有通過加入有機硅彈性體的方法來制備高剛性、高韌性耐劃傷滑石粉填充聚丙烯，來提高材料的耐劃傷性能。然而以上的方法對材料耐劃傷性能的改善程度有限，并且其使用局限性較大，此外劃傷部位不可修復。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種自修復聚丙烯材料及其制備方法，該材料既具有良好的耐劃傷性能，又具備良好的自修復性能。

本發(fā)明提供了一種自修復聚丙烯材料，按重量份數，由以下組分組成：聚丙烯94-99份，劃傷修復劑0.1-2.0份，分散劑0.5-2.0份，熱穩(wěn)定劑0.2-2.0份和加工助劑0.2-2.0份；其中，劃傷修復劑和分散劑之間存在氫鍵。

所述聚丙烯230℃/2.16kg條件下熔體流動速率為1-100g/10min。

所述劃傷修復劑為聚乙烯亞胺，聚合度為10-100。

所述分散劑為聚丙烯酸，聚合度為10-100。

所述熱穩(wěn)定劑為酚類熱穩(wěn)定劑、胺類熱穩(wěn)定劑、亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑、半受阻酚類熱穩(wěn)定劑、丙烯酰基官能團與硫代酯形成的復合物類熱穩(wěn)定劑和杯芳烴類熱穩(wěn)定劑中的至少一種。

所述加工助劑為低分子酯類、金屬皂類、硬脂酸復合酯類和酰胺類中的至少一種，該加工助劑的主要作用為潤滑。

本發(fā)明提供了一種自修復聚丙烯材料的制備方法，包括：