[發(fā)明專利]一種低線性膨脹系數(shù)聚丙烯復(fù)合材料及制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010567044.8
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111662509A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 童玉寶;周龍建;盛鈺劍
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢精力模塑有限公司
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08L23/06;C08L23/08;C08L83/04;C08L51/06;C08K13/02;C08K3/22;C08K3/34;C08K5/134;C08K5/526
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 王敏鋒

本發(fā)明屬于一種對通用高分子材料進(jìn)行功能化改性的新材料領(lǐng)域，具體公開了一種低線性膨脹系數(shù)聚丙烯復(fù)合材料及制備方法，以重量份數(shù)計，由以下原料組成：聚丙烯30％～60％、高密度聚乙烯0～10％、增韌劑5％～20％、鎢酸鋯(ZrW₂O₈)5％～20％、硅酮母粒1％～4％、滑石粉5％～30％、相容劑1％～6％、抗氧劑0.1％～0.3％、光穩(wěn)定劑0.1％～0.3％，原料的重量百分比之和為100％。本發(fā)明制備的聚丙烯復(fù)合材料，具有極低的線性膨脹系數(shù)，可以使得該線性系數(shù)處于1.5％～4.9％之間可調(diào)，特別適合于汽車外飾件等大尺寸零部件在氣溫變化時對尺寸穩(wěn)定性的應(yīng)用要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種對通用高分子材料進(jìn)行功能化改性的新材料領(lǐng)域，具體涉及一種以通用共聚聚丙烯為主要基礎(chǔ)材料，通過添加多種輔料和助劑在特定的加工工藝條件下，使所制得的復(fù)合材料具有低線性膨脹系數(shù)(以下簡稱CLTE)。

背景技術(shù)

聚丙烯因來源廣泛、價格低廉、密度小、力學(xué)均衡性好、易回收利用等特點廣泛的應(yīng)用于汽車行業(yè)，應(yīng)用前景很好，但由于聚丙烯是半結(jié)晶聚合物，其具有收縮率大、線性膨脹系數(shù)大等缺點，對于汽車內(nèi)外飾等大尺寸零部件，當(dāng)氣溫變化較大時，這些零部件會因為聚丙烯材料較大的線性膨脹系數(shù)，使其裝配尺寸會出現(xiàn)較大的變化，導(dǎo)致零部件裝配過緊或裝配間隙過大，甚至無法裝配；也會造成已經(jīng)在使用中的汽車內(nèi)外飾件，由于聚丙烯線性膨脹系數(shù)過大，在經(jīng)過長期的氣溫變化后，造成內(nèi)外飾件變形或脫落。因此，需要對聚丙烯材料進(jìn)行復(fù)合改性以降低其線性膨脹系數(shù)。

為了獲得較低的線性膨脹系數(shù)，傳統(tǒng)技術(shù)在制備聚丙烯復(fù)合材料過程中，主要是采用無機(jī)填料進(jìn)行填充的技術(shù)路線進(jìn)行改善，例如：中國專利CN 106147034A采用金云母作為改性劑，其外觀效果不好，另外收縮率在6-8‰和CLTE在5～7×10^-51/K，還不是很好；中國專利CN103044775A、CN201511019839、CN201711167913、CN201711447917、CN 110628131A采用短切玻璃纖維、晶須、針狀硅灰石、高長徑比超細(xì)滑石粉和納米氫氧化鎂或/和堿式硫酸鎂晶須來降低聚丙烯CLTE，但由于該類填充物長徑比較大，最終產(chǎn)品容易出現(xiàn)浮纖和翹曲問題，并且需要較大含量的填充才能有效降低CLTE，這又會導(dǎo)致復(fù)合材料的密度增加而且韌性下降；中國專利CN201610530393采用靶向納米增效功能母粒來改變聚丙烯的結(jié)晶性，由于滑石粉也有成核作用，此方法對CLTE的降低效果有限；中國專利CN201710726681采用玻璃微珠來降低CLTE，但由于玻璃微珠在加工過程中易碎，加工難度較大。中國專利CN110511477A采用負(fù)熱膨脹材料Sc₂W₃O₁₂和聚硼硅氧烷做成低線性膨脹系數(shù)母粒，再與聚丙烯復(fù)合改性，可以將復(fù)合材料的CLTE降低到1.7×10^-51/K，但由于Sc₂W₃O₁₂難以大量獲得，且為了提高Sc₂W₃O₁₂在聚丙烯基體中的分散效果而需要提前造成母粒，導(dǎo)致復(fù)合材料成本上升。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種低線性膨脹系數(shù)聚丙烯復(fù)合材料，可滿足各大汽車主機(jī)廠對內(nèi)外飾件尺寸穩(wěn)定性的要求。

本發(fā)明另一個目的在于提供上述低線性膨脹系數(shù)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，配合特定的混料、下料步驟和擠出工藝，使得物料分布分散均勻，達(dá)到高效降低復(fù)合材料CLTE的目的，且生產(chǎn)工藝簡單，適合大批量生產(chǎn)。

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種低線性膨脹系數(shù)聚丙烯復(fù)合材料，以重量份數(shù)計，由以下原料組成：

原料的重量百分比之和為100％。