[發明專利]一種聚丙烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202310291442.5
• 申請日: 2023-03-23
• 公開（公告）號: CN116218081A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 譚亞輝;陳平緒;葉南飚;陳桂吉;劉樂文
• 申請（專利權）人: 江蘇金發科技新材料有限公司;上海金發科技發展有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08L79/02;C08L71/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 薛夢

本發明公開了一種聚丙烯復合材料及其制備方法，屬于高分子材料技術領域。本發明所述聚丙烯復合材料以特定種類的聚苯胺和聚醚胺相搭配作為抗吸灰改性劑，無需采用特殊加工工藝即可實現長效的表面抗吸灰性能，同時所述聚丙烯復合材料具備良好的剛性性能，可滿足使用要求。本發明還公開了所述產品的制備方法及其在制備汽車保險杠上的應用。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種聚丙烯復合材料及其制備方法。

背景技術

聚丙烯具有密度小、成本經濟、易加工等優點，已被廣泛應用于汽車行業，但傳統聚丙烯復合材料生產的部件，在空氣中尤其干燥空氣時，容易吸附空氣中的灰塵，在制件表面形成一層灰土層，對汽車零件的存儲和使用造成了困擾，尤其是汽車用保險杠材料，其表面沾灰后清除難度高，為此需要對這些聚丙烯材料進行改性以提高其抗吸灰的能力。

目前常用的改性方法主要是在聚丙烯材料組分中添加抗靜電劑，主要是由于聚丙烯屬于非極性聚合物，在干燥環境下容易在表面產生靜電，靜電吸附灰塵，因此添加抗靜電劑可以避免靜電的作用。例如，CN109867861A通過在聚丙烯材料中添加籠型聚倍半硅氧烷和防靜電助劑共同作用達到防塵效果；CN108384117A通過在產品組分中添加超支化聚乙烯亞胺作為抗靜電劑達到抗靜電效果。然而，這些改性產品基本只能起到短暫的抑制吸灰效果，不能保持長效，主要是因為聚丙烯材料注塑成零件后，除了靜電吸灰外，體系內的小分子會逐漸析出到制件表面(為了滿足力學要求，產品組分中需要加入各類小分子添加劑)，這些小分子也會吸附空氣中的灰塵，針對這種情況CN?110885501?A所述技術方案通過控制PP、VLDPE和POE的粘度比，進而在制件的表層形成彈性體層，改善了產品的吸灰性，但是這種產品需要做成多種母粒形式，所需的生產工藝復雜，也不能一次成型，商業性不足，工藝結合的改進無法實現常規商業化性價比的規模量產。

此外，較多工藝或組分上的改性也會使得產品的力學性能發生改變，使得改性后的聚丙烯材料雖然具備了抗吸灰功能，但本身的力學性能，尤其是剛性無法達到使用標準，尤其是對于汽車用保險杠材料這種對剛性強度要求較高的應用領域中失去了實用性。

發明內容

基于現有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提供了一種聚丙烯復合材料，該產品以特定種類的聚苯胺和聚醚胺相搭配作為抗吸灰改性劑，無需采用特殊加工工藝即可實現長效的表面抗吸灰性能，同時所述聚丙烯復合材料具備良好的剛性性能，可滿足使用要求。

為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種聚丙烯復合材料，包括以下重量份的組分：

聚丙烯樹脂45～55份、改性聚苯胺10～20份、聚醚胺0.1～0.3份、增韌劑5～15份、填充料15～25份以及加工助劑0.1～3份；

所述聚醚胺的胺活潑氫量≥450g/eq；所述改性聚苯胺的電導率≥3.5s/cm。

本發明所述聚丙烯復合材料中，發明人以高導電率的改性聚苯胺搭配聚醚胺共同作為抗吸灰組分，由于聚苯胺雖然具備一定的導電能力，但電導率不高(多不高于3.5s/cm，主要為1.5～2.5s/cm)，對于抗吸灰功效非常有限，而本發明中通過引入改性后導電能力顯著提升的改性聚苯胺，該組分可以將產品表面的靜電導入到基體內部形成電流通路，通過一定的電導率吸走表面的靜電電荷，使得產品表面的電壓值下降，對靜電吸灰現象有明顯改性，而同時聚醚胺是一種分子端設有單元胺基團的鏈狀化合物，由于該基團的作用，不僅可以協同改性聚苯胺共同降低產品表面的電壓值，在表面形成一層通電的導電膜，同時還能起到組分潤滑，降低產品表面張力的作用，使得產品中小分子物質的物理吸灰現象也得到改善，同時不會引起明顯的產品力學性能衰減現象，使得產品在抗吸灰的同時兼具有效使用的力學性能。

當改性聚苯胺的電導率不足時，引導表面靜電進入基體內部的能力不足，產品的表面電壓值將顯著上升，抗吸灰性能變差。此外發明人經過實驗還發現，改性聚苯胺的使用量并非任意，若添加過多，可能導致產品的剛性變差，無法達到使用要求。