技术摘要:
本发明公开了一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用,所述聚丙烯复合材料的原料包括:聚丙烯、POE、成核剂、矿物质填充剂、偶联剂、自由基捕捉剂、抗热氧稳定剂、萃取剂、耐刮擦剂和润滑剂,所述POE在190℃、2.16kg测试条件下的熔体流动速率为0.5g/10min~5g/10min。本 全部
背景技术:
材料工业是汽车工业的支柱。随着社会的不断发展进步,汽车销量的逐年递增,汽 车对材料的要求也越来越高。 仪表板作为汽车最为重要的汽车内饰件,是一种薄壁、大面积、形状复杂的汽车零 部件,设置有较多用于安装仪表组件的孔洞,是汽车中集安全性、功能性、舒适性与装饰性 于一体的内饰零部件。在仪表板交付使用前,需要进行高低温的气囊点爆实验,做到气囊安 全有效的弹出,因此对仪表板用材料的低温韧性有极高的要求;作为制件外露面积最大,接 受直接日晒时间最长的零件,需要仪表板用材料具有优良的耐热、光老化、刚性的性能,以 防老化、开裂、变软等;而且,为改善汽车内的空气质量,减少对人体健康的影响,要求仪表 板用材料具有低气味低VOC。 CN109735005A采用高密度聚乙烯、聚丙烯共同作为树脂基材制备了一种聚丙烯复 合材料,该复合材料具有较好的流动性和力学性能,可用于汽车薄壁化,不过其悬臂梁缺口 冲击强度较低,仅为27~36KJ/m2,不适合制作仪表板,尤其是无缝气囊仪表板。
技术实现要素:
本发明的第一个目的是提供一种聚丙烯复合材料,具有优异的冲击性能。 本发明的第二个目的是提供所述聚丙烯复合材料的制备方法。 本发明的第三个目的是提供所述聚丙烯复合材料的应用。 发明人发现,在聚丙烯树脂中加入低熔融指数的POE、矿物填充剂、成核剂和耐刮 擦剂,相互协同作用,可改善材料的冲击性能。 为实现上述目的,本发明所采取的技术方案是: 一种聚丙烯复合材料,包括如下质量份的原料: 4 CN 111718543 A 说 明 书 2/7 页 所述POE在190℃、2.16kg测试条件下的熔体流动速率为0.5g/10min~5g/10min。 所述POE为乙烯类弹性体。 所述聚丙烯在230℃、2 .16kg测试条件下的熔体流动速率为5g/10min~60g/ 10min。 所述聚丙烯的弯曲模量为800MPa~2000MPa。 所述聚丙烯复合材料,包括如下质量份的原料: 所述成核剂选自α聚丙烯成核剂或β聚丙烯成核剂,优选β聚丙烯成核剂。 所述萃取剂为微胶囊化萃取剂。萃取剂在热与剪切力的作用下形成的大量微泡与 材料中的挥发性有机化合物(VOC),如烷烃、烯烃、醛、酮等互溶萃取,在后端真空负压中抽 离出来,提高脱挥效率,达到改善材料的气味的作用。 所述矿物质填充剂选自滑石粉、白炭黑、云母、二氧化硅和晶须中的至少一种,优 选滑石粉、晶须、云母中的至少一种。 所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂中的至 少一种。 所述自由基捕捉剂选自受阻胺类自由基捕捉剂。 所述抗热氧稳定剂选自受阻酚类抗热氧稳定剂和亚磷酸酯类抗热氧稳定剂中的 至少一种。 5 CN 111718543 A 说 明 书 3/7 页 所述耐刮擦剂选自硅酮类耐刮擦剂。 所述润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸盐、聚乙烯蜡、芥酸酰胺、油酰胺、乙撑双硬脂酸酰 胺(EBS)、季戊四醇双硬脂酸酯中的至少一种;优选硬脂酸锌、芥酸酰胺、EBS中的至少一种。 一种聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤: 1)将聚丙烯、POE和成核剂混合,然后加入偶联剂、自由基捕捉剂、抗热氧稳定剂、 萃取剂、耐刮擦剂和润滑剂继续混合,得到混合物料; 2)在保护氛围下将混合物料与填充剂熔融混合,在真空条件下挤出、造粒,得到低 气味高韧性高耐热耐刮擦聚丙烯复合材料。 步骤1)中,聚丙烯、POE和成核剂在搅拌速率为800r/min~1500r/min下混合3min ~10min;加入偶联剂、自由基捕捉剂、抗热氧稳定剂、萃取剂、耐刮擦剂和润滑剂后继续在 800r/min~1500r/min下混合3min~10min,得到混合物料。 步骤2)中,混合物料与填充剂在双螺杆挤出机中进行熔融混合,所述混合物料加 入双螺杆挤出机的主喂料口,所述填充剂加入双螺杆挤出机的侧喂料口。 步骤2)中,保护气氛为氮气或惰性气体气氛。 步骤2)中,熔融混合的温度为190℃~230℃。 步骤2)中,采用双真空脱挥装置制造真空条件,加强对材料的脱挥能力。 聚丙烯复合材料在制备仪表板中的应用。 聚丙烯复合材料在制备无缝气囊仪表板中的应用。 相对于现有技术,本发明具有如下技术效果: 1、通过矿物质的填充以及低熔融POE的增韧作用,既能有效的提升材料的冲击性 能,又能保持材料具有很好的耐热性。 2、以低气味的聚丙烯树脂作为基体,加入萃取剂能有效减少材料的挥发性气体。 3、所述改性聚丙烯复合材料能满足无缝气囊仪表板的高质量要求,符合汽车产品 的高性能、环保的发展趋势。 4、原料简单易得,制备工艺简单。
本发明公开了一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用,所述聚丙烯复合材料的原料包括:聚丙烯、POE、成核剂、矿物质填充剂、偶联剂、自由基捕捉剂、抗热氧稳定剂、萃取剂、耐刮擦剂和润滑剂,所述POE在190℃、2.16kg测试条件下的熔体流动速率为0.5g/10min~5g/10min。本 全部
背景技术:
材料工业是汽车工业的支柱。随着社会的不断发展进步,汽车销量的逐年递增,汽 车对材料的要求也越来越高。 仪表板作为汽车最为重要的汽车内饰件,是一种薄壁、大面积、形状复杂的汽车零 部件,设置有较多用于安装仪表组件的孔洞,是汽车中集安全性、功能性、舒适性与装饰性 于一体的内饰零部件。在仪表板交付使用前,需要进行高低温的气囊点爆实验,做到气囊安 全有效的弹出,因此对仪表板用材料的低温韧性有极高的要求;作为制件外露面积最大,接 受直接日晒时间最长的零件,需要仪表板用材料具有优良的耐热、光老化、刚性的性能,以 防老化、开裂、变软等;而且,为改善汽车内的空气质量,减少对人体健康的影响,要求仪表 板用材料具有低气味低VOC。 CN109735005A采用高密度聚乙烯、聚丙烯共同作为树脂基材制备了一种聚丙烯复 合材料,该复合材料具有较好的流动性和力学性能,可用于汽车薄壁化,不过其悬臂梁缺口 冲击强度较低,仅为27~36KJ/m2,不适合制作仪表板,尤其是无缝气囊仪表板。
技术实现要素:
本发明的第一个目的是提供一种聚丙烯复合材料,具有优异的冲击性能。 本发明的第二个目的是提供所述聚丙烯复合材料的制备方法。 本发明的第三个目的是提供所述聚丙烯复合材料的应用。 发明人发现,在聚丙烯树脂中加入低熔融指数的POE、矿物填充剂、成核剂和耐刮 擦剂,相互协同作用,可改善材料的冲击性能。 为实现上述目的,本发明所采取的技术方案是: 一种聚丙烯复合材料,包括如下质量份的原料: 4 CN 111718543 A 说 明 书 2/7 页 所述POE在190℃、2.16kg测试条件下的熔体流动速率为0.5g/10min~5g/10min。 所述POE为乙烯类弹性体。 所述聚丙烯在230℃、2 .16kg测试条件下的熔体流动速率为5g/10min~60g/ 10min。 所述聚丙烯的弯曲模量为800MPa~2000MPa。 所述聚丙烯复合材料,包括如下质量份的原料: 所述成核剂选自α聚丙烯成核剂或β聚丙烯成核剂,优选β聚丙烯成核剂。 所述萃取剂为微胶囊化萃取剂。萃取剂在热与剪切力的作用下形成的大量微泡与 材料中的挥发性有机化合物(VOC),如烷烃、烯烃、醛、酮等互溶萃取,在后端真空负压中抽 离出来,提高脱挥效率,达到改善材料的气味的作用。 所述矿物质填充剂选自滑石粉、白炭黑、云母、二氧化硅和晶须中的至少一种,优 选滑石粉、晶须、云母中的至少一种。 所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂中的至 少一种。 所述自由基捕捉剂选自受阻胺类自由基捕捉剂。 所述抗热氧稳定剂选自受阻酚类抗热氧稳定剂和亚磷酸酯类抗热氧稳定剂中的 至少一种。 5 CN 111718543 A 说 明 书 3/7 页 所述耐刮擦剂选自硅酮类耐刮擦剂。 所述润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸盐、聚乙烯蜡、芥酸酰胺、油酰胺、乙撑双硬脂酸酰 胺(EBS)、季戊四醇双硬脂酸酯中的至少一种;优选硬脂酸锌、芥酸酰胺、EBS中的至少一种。 一种聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤: 1)将聚丙烯、POE和成核剂混合,然后加入偶联剂、自由基捕捉剂、抗热氧稳定剂、 萃取剂、耐刮擦剂和润滑剂继续混合,得到混合物料; 2)在保护氛围下将混合物料与填充剂熔融混合,在真空条件下挤出、造粒,得到低 气味高韧性高耐热耐刮擦聚丙烯复合材料。 步骤1)中,聚丙烯、POE和成核剂在搅拌速率为800r/min~1500r/min下混合3min ~10min;加入偶联剂、自由基捕捉剂、抗热氧稳定剂、萃取剂、耐刮擦剂和润滑剂后继续在 800r/min~1500r/min下混合3min~10min,得到混合物料。 步骤2)中,混合物料与填充剂在双螺杆挤出机中进行熔融混合,所述混合物料加 入双螺杆挤出机的主喂料口,所述填充剂加入双螺杆挤出机的侧喂料口。 步骤2)中,保护气氛为氮气或惰性气体气氛。 步骤2)中,熔融混合的温度为190℃~230℃。 步骤2)中,采用双真空脱挥装置制造真空条件,加强对材料的脱挥能力。 聚丙烯复合材料在制备仪表板中的应用。 聚丙烯复合材料在制备无缝气囊仪表板中的应用。 相对于现有技术,本发明具有如下技术效果: 1、通过矿物质的填充以及低熔融POE的增韧作用,既能有效的提升材料的冲击性 能,又能保持材料具有很好的耐热性。 2、以低气味的聚丙烯树脂作为基体,加入萃取剂能有效减少材料的挥发性气体。 3、所述改性聚丙烯复合材料能满足无缝气囊仪表板的高质量要求,符合汽车产品 的高性能、环保的发展趋势。 4、原料简单易得,制备工艺简单。