[發明專利]一種抗熱變形、低熱收縮、耐沖擊聚丙烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011469113.8
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112662113A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 馮楊;張鍇;徐美玲;張千惠;蔡青;周文
• 申請（專利權）人: 上海普利特復合材料股份有限公司;浙江普利特新材料有限公司;重慶普利特新材料有限公司;上海普利特化工新材料有限公司
• 主分類號: C08L53/00
• 分類號: C08L53/00;C08L23/08;C08L83/04;C08K13/02;C08K3/34;C08K5/372;C08K5/134;C08K5/526;C08K5/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 胡永宏

本發明公開了一種抗熱變形、低熱收縮、耐沖擊聚丙烯復合材料及其制備方法。該種聚丙烯復合材料由以下重量百分比的原料組成：聚丙烯45?90％；β晶成核劑0.1?5％；無機填料5?30％；彈性體增韌劑5?20％；抗刮擦助劑0.5?3％；穩定劑0.1?2％；其他添加劑0?5％。通過引入β晶成核劑可以誘導聚丙烯β晶的形成，該晶型有利于提升材料的熱變形溫度及韌性，并能在一定溫度范圍抑制α晶的形成以減少材料經熱處理后的收縮。通過β晶成核劑、無機填料的協同作用，聚丙烯材料可以在相對更高的溫度下不發生明顯變形；在注塑成型后可以有相對更低的收縮率，且即使再經高溫處理也會有更小的二次收縮幅度，即具有更好的尺寸穩定性。β晶成核劑和彈性體增韌劑的協同則提升了材料的抗沖擊性能。

技術領域

本發明涉及一種聚丙烯復合材料及其制備方法，所得材料具有抗熱變形、低熱收縮、耐沖擊等特性，屬于高分子材料加工和改性技術領域。

背景技術

聚丙烯是一種常見的熱塑性聚合物，也是一種重要的車用材料，目前已被大量用于汽車內外飾。由于純聚丙烯一般無法滿足車用材料的性能要求，所以需要進行改性，最終以聚丙烯復合材料的形式投入使用。對于車用聚丙烯復合材料而言，聚丙烯、無機填料和增韌劑是三種最基本、也是最關鍵的組分，三者決定了材料的力學性能、尺寸穩定性、熔體流動能力等。因此，以往對于聚丙烯復合材料的調控主要是通過調整上述三種組分的種類和(或)配比來實現。

聚丙烯作為一種半結晶性聚合物，其結晶行為對性能有重要的影響。調整聚丙烯、無機填料和增韌劑的種類和(或)配比在一定程度上也涉及了材料結晶行為的改變，尤其是無機填料(如滑石粉)可以起到誘導聚丙烯α晶形成的作用。成核劑是影響材料結晶行為的重要因素，然而到目前為止，幾乎所有關于聚丙烯成核劑的研究和報道都是針對純聚丙烯體系，將成核劑用于聚丙烯復合材料體系的性能調控較為罕見。

本發明將高效聚丙烯β晶成核劑引入到聚丙烯復合材料(聚丙烯/無機填料/增韌劑)體系中：通過引入β晶成核劑可以促進聚丙烯β晶的形成，該晶型有利于提升材料的熱變形溫度及抗沖擊性能，并能在一定溫度范圍內抑制α晶的形成，從而減少材料經熱處理后的收縮；無機填料的引入可以增強材料的剛性和尺寸穩定性；通過β晶成核劑、無機填料的協同作用，復合材料可以在相對更高的溫度下不發生明顯變形，另外注塑成型后的收縮率可以相對更低，且即使再經高溫處理也會有更小的二次收縮幅度，即具有更好的尺寸穩定性；β晶成核劑和彈性體增韌劑的協同可進一步提升材料的抗沖擊性能。

發明內容

本發明的目的是開發一種抗熱變形、低熱收縮、耐沖擊聚丙烯復合材料，所得材料可用于汽車及其他產品零部件的注塑。

本發明的另一目的是為了提供這種聚丙烯復合材料的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種抗熱變形、低熱收縮、耐沖擊聚丙烯復合材料，由以下重量百分比的原料組成：聚丙烯45-90％；β晶成核劑0.1-5％；無機填料5-30％；彈性體增韌劑5-20％；抗刮擦助劑0.5-3％；穩定劑0.1-2％；其他添加劑0-5％。

其中，

所述的聚丙烯為熔體流動速率10-90g/10min的均聚或共聚聚丙烯，共聚聚丙烯的共聚單體為乙烯，乙烯重復單元摩爾含量為4-10％。

所述的β晶成核劑為具有準平面結構的稠環化合物、芳香胺類、第IIA族金屬鹽及二元羧酸的復合物、稀土化合物類中的一種或幾種組合。

所述的無機填料為滑石粉，平均尺寸1-10μm。

所述的增韌劑為乙烯-辛烯共聚物或乙烯-丁烯共聚物或為兩者的組合，密度為0.88-0.91g/cm³,熔體流動速率為0.5-10g/10min。

所述的抗刮擦助劑為芥酸酰胺、硬脂基芥酸酰胺、油酸酰胺、山崳酸酰胺、硅酮等任意一種或幾種組合。