[發明專利]一種適用于高透光汽車保險杠的聚丙烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011619700.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112795092A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 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: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/08;C08L83/04;C08K13/02;C08K3/34;C08K5/1575
• 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

本發明公開了一種適用于高透光汽車保險杠的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％；有機α晶成核劑0.1?5％；納米無機填料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％。有機α晶成核劑與常規無機非均相α晶成核劑相比有更高的成核效率，其可以在高溫下更好地分散于聚丙烯熔體中，并隨著冷卻最先結晶形成三維纖維狀網絡結構，從而可以為聚丙烯結晶提供更多成核位點，形成更小的微晶區域，使材料對光線的散射減弱，霧度降低，透光性增強。在力學性能方面，有機α晶成核劑也可以起到與常規無機非均相α晶成核劑相同的效果，即提高材料的強度。通過使用納米級無機填料，可以在確保材料有足夠強度和尺寸穩定性的同時盡可能降低無機填料對光線的阻擋。

技術領域

本發明涉及一種聚丙烯復合材料及其制備方法，所得材料對光線具有較好的透過性，屬于高分子材料加工和改性技術領域。

背景技術

如今新能源汽車發展火熱，在外觀設計方面新能源汽車通常比傳統燃油車更加激進，更注重科技感和未來感的營造。燈光是實現汽車外觀設計個性化的重要元素之一，汽車廠商除了在照明大燈組件上發力以外，現在還把注意力放到了保險杠這一與照明無關的外飾件上——通過在具有一定透光能力的保險杠上設計圖案或花紋，并在保險杠背部放置背光組件，可以使保險杠發揮前所未有的裝飾作用。

聚丙烯是一種常見的熱塑性聚合物，改性后是制作汽車保險杠的主要材料。以往關于車用改性聚丙烯復合材料的研究主要關注力學性能、尺寸穩定性、抗老化等方面，至于光學透過性則基本不會涉及，因為之前幾乎沒有汽車的內外飾(除照明組件外)對光學透過性有要求，即使照明組件也不是聚丙烯材料的應用范圍。然而，伴隨著新能源汽車的發展，新的汽車外觀設計風潮已經來臨，聚丙烯復合材料的透光性能也成為一個需要關注的指標。

聚丙烯作為一種半結晶性聚合物，其結晶是決定透光性能的關鍵，因此通過調控結晶來減少對光線的散射和反射是增強材料透光性的主要途徑。本發明將有機α晶成核劑、納米無機填料引入到聚丙烯復合材料(聚丙烯/無機填料/增韌劑)體系中：有機α晶成核劑與常規無機非均相α晶成核劑相比有更高的成核效率，其可以在高溫下更好地分散于聚丙烯熔體中，并隨著冷卻最先結晶形成三維纖維狀網絡結構，從而可以為聚丙烯結晶提供更多成核位點，形成更小的微晶區域，使材料對光線的散射減弱，霧度降低，透光性增強；在力學性能方面，有機α晶成核劑可以起到與常規無機非均相α晶成核劑相同的效果，即增強材料的強度；通過使用納米級無機填料，可以在確保材料有足夠強度和尺寸穩定性的同時盡可能降低無機填料對光線的阻擋。

發明內容

本發明的目的是開發一種適用于高透光汽車保險杠的聚丙烯復合材料，所得材料可用于汽車保險杠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：

一種適用于高透光汽車保險杠的聚丙烯復合材料及其制備方法，由以下重量百分比的原料組成：

聚丙烯45-90％；有機α晶成核劑0.1-5％；納米無機填料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的均聚聚丙烯。

所述的有機α晶成核劑為1,3,2,4-二卞叉山梨醇、1,3,2,4-二(4-甲基卞叉)山梨醇、二(3,4-二甲基二卞叉)山梨醇等任意一種或幾種組合。

所述的納米無機填料為平均尺寸不大于0.1μm的納米滑石粉、納米碳酸鈣、納米蒙脫土、納米硅灰石、納米重晶石等任意一種或幾種組合。