專利名稱：：一種低光澤聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種低光澤聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，更具體的是通過側(cè)向喂料的方式添加一種無機填料硅灰石來降低聚丙烯復(fù)合材料的光澤度，并且使材料的力學(xué)性能得到一定的改善，滿足人們對汽車內(nèi)飾件低光澤度的要求，屬于聚合物改性和加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：隨著世界石油危機的一次次爆發(fā)及石油資源日益枯竭，隨著社會及科技的發(fā)展，人們對汽車提出了更高的要求輕型、節(jié)能、美觀、安全、環(huán)保等。發(fā)達國家汽車塑料制品的用量逐年增加，以達到減輕汽車自重、節(jié)約能源、提高燃料經(jīng)濟性的目的。而塑料制品由于具有良好的性能、低廉的價格、簡單的加工工藝，在汽車工業(yè)中扮演著愈來愈重要的角色。塑料近年來在汽車上的應(yīng)用越來越多，其中汽車內(nèi)飾件占到了很大的分量。汽車的內(nèi)飾件一般是指轎車車廂的隔板、門內(nèi)裝飾板、儀表板總成、扶手、地毯等零部件和材料，要求材料能夠滿足低光澤的要求。相對于車上其他部件而言，它們對車輛的運行性能沒有什么影響，但其面目一覽無遺，代表了整部車子的形象，決定著轎車的聲譽、檔次和人們選擇轎車的意向。在未來汽車內(nèi)飾材料的發(fā)展趨勢中，低光澤將成為中高檔轎車的一個特色。聚丙烯是目前用量最大的通用塑料之一，因為具有密度小((O.89-0.91g/cm3)、價格低、無毒性、耐腐蝕、電絕緣性能優(yōu)良、透明性和加工性好等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于化工、機械、電力、運輸?shù)刃袠I(yè)。其中聚丙烯材料在汽車上的應(yīng)用，己經(jīng)正在我我國工業(yè)零部件國產(chǎn)化的主要研究方向中占有一席之地。其中利用無機填料填充聚丙烯來制備成本低廉、光澤低、抗沖擊性和剛性平衡的高性能復(fù)合材料是的最有效、最經(jīng)濟的途徑之一。降低復(fù)合材料表面光澤度已經(jīng)成為汽車塑料的一個重要研究方向。無機填料的種類、顆粒形狀、粒徑分布、填充量以及添加方式都對復(fù)合材料的光澤度有不可或缺的影響。有關(guān)降低聚丙烯復(fù)合材料光澤度以經(jīng)有一些報道，提出了一些解決方法，如選用具有針狀或者片狀結(jié)構(gòu)的填料或者添加助劑等方法。申請?zhí)枮镃N200610037018.4公開了一種加入氧化物交聯(lián)劑02%使聚乙烯分子產(chǎn)生交聯(lián)，形成微凝膠分布在聚丙烯基體中，這種微凝膠在制品表面會產(chǎn)生細(xì)小突起導(dǎo)致光線的漫反射來制得表面光澤度降低、消光效果良好的復(fù)合材料。申請?zhí)枮镃N200710171710.0公開了一種通過添加二氧化硅來降低復(fù)合材料表面光澤度的方法，但一定程度上螺桿的剪切會導(dǎo)致填料本身結(jié)構(gòu)形態(tài)的破壞從而影響復(fù)合材料的綜合性能。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種低光澤聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，具體為一種低光澤硅灰石填充聚丙烯復(fù)合材料，以及在實際生產(chǎn)中能夠簡單有效地降低聚丙烯復(fù)合材料表面光澤度的辦法。為了降低聚丙烯復(fù)合材料的表面光澤度，本發(fā)明的技術(shù)方案是在聚丙烯材料的基礎(chǔ)配方中通過側(cè)向喂料的方式加入一種無機填料硅灰石，這種硅灰石可以通過其本身的針狀晶形結(jié)構(gòu)以及高長徑比使制品的表面產(chǎn)生大量的光線漫反射，從而達到消光的效果，使材料光澤度得到降低。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)—種低光澤聚丙烯復(fù)合材料，按以下重量百分比的原料配制成所述的聚丙烯在230°CX2.16kg的測試條件下，為熔體流動速率為260g/10min的均聚丙烯和嵌段共聚丙烯中一種，其中嵌段共聚丙烯的共聚單體常見為乙烯，其含量在4lOmol%的范圍內(nèi)；均聚丙烯的結(jié)晶度在70%以上，等規(guī)度大于99%。所述的其他無機填料為滑石粉、硫酸鋇和碳酸*丐中的一種或幾種組合，其粒徑范圍均為110微米。所述的增韌劑POE(彈性體)為線形乙烯-辛烯共聚物，密度為O.860.90g/cm3，在190°CX2.16kg的測試條件下，熔融指數(shù)為0.510g/10min。所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑選用受阻酚和硫酯類抗氧劑中的一種或幾種組合。如3114、1010和DSTP(硫代二丙酸雙(十八)酯)中的一種或幾種；輔抗氧劑選自亞磷酸鹽和酯類抗氧劑中一種。如618U68等。所述的其他助劑為各種顏色添加劑、光穩(wěn)定劑和各種酯類/脂肪酸類潤滑劑中的一種或幾種。所述的硅灰石是一種白色的針狀或者針狀晶形的礦物，其長徑比范圍為20:l到3:i。這種特性使它能有效地降低了制品的表面光澤度。上述低光澤聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其步驟如下(1)按重量配比稱取原料；(2)將聚丙烯、其他無機填料(不包括硅灰石)、增韌劑、抗氧劑或其他助劑在高速混合器中干混35分鐘；(3)將混合的原料置于雙螺桿機中，通過側(cè)向喂料的方式加入無機填料硅灰石，經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)200210。C，二區(qū)210220。C，三區(qū)210220°C，四區(qū)205215°C;整個擠出過程的停留時間為12分鐘，壓力為1218Mpa。本發(fā)明在聚丙烯復(fù)合材料的基礎(chǔ)配方中添加一種能夠有效降低制品表面光澤度的無機填料，從而制備出低光澤硅灰石填充改性聚丙烯復(fù)合材料。本發(fā)明的優(yōu)點是1、本發(fā)明通過添加一種針狀晶形的無機填料硅灰石來降低復(fù)合材料的表面光澤度。2、本發(fā)明采用側(cè)向喂料的方式來添加硅灰石，而不是采取傳統(tǒng)的共混加料方式，避免了螺桿的強力剪切導(dǎo)致硅灰石針狀形態(tài)破壞，而造成材料性能的損失。從而使得所制得的聚丙烯復(fù)合材料在降低光澤度的同時，材料的其他機械性能也有所改善。聚丙烯硅灰石其它無機填料增韌劑POE抗氧劑其他助劑43、本發(fā)明提出的降低聚丙烯復(fù)合材料光澤度的方法制備工藝簡單、生產(chǎn)成本低。具體實施例方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明在實施例及對比例復(fù)合材料配方中，聚丙烯為上海石化生產(chǎn)的熔體流動速率為8g/10min(測試條件23(TCX2.16kg)的嵌段共聚丙烯，其商品牌號為M700R。其他無機填料選用的是粒徑范圍為IO微米的滑石粉和硫酸鋇。增韌劑POE為杜邦公司產(chǎn)的線形乙烯-辛烯共聚物，商品名為Engage8180，其熔融指數(shù)為0.5g/10min(測試條件190°CX2.16kg)。硅灰石選用的是長徑比范圍為10:l的白色針狀硅灰石。主抗氧劑選用英國ICE公司產(chǎn)的DSTP，商品牌號為NegonoxDSTP，化學(xué)名稱為硫代二丙酸十八酯，以及Ciba公司產(chǎn)的3114，商品牌號為Irganox3114，化學(xué)名稱為3，5-二叔丁基-4-羥基芐基磷酸二乙酯。輔抗氧劑為Ciba公司產(chǎn)的168，商品牌號為Irgafos168，化學(xué)名稱為三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯。此外還包括各種顏色添加劑、各種酯類或脂肪酸類潤滑劑等。將聚丙烯、其他無機填料(不包括硅灰石)、增韌劑、抗氧劑或其他添加劑在高速混合器中干混35分鐘；將混合的原料置于雙螺桿機中，通過側(cè)向喂料的方式加入無機填料硅灰石，經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)20021(TC，二區(qū)21022(TC，三區(qū)210220°C，四區(qū)205215°C;整個擠出過程的停留時間為12分鐘，壓力為1218Mpa。性能評價方式及實行標(biāo)準(zhǔn)將按上述方法完成造粒的粒子材料事先在90IO(TC的鼓風(fēng)烘箱中干燥23小時，然后再將干燥好的粒子材料在注射成型機上進行注射成型制樣。拉伸性能測試按ISO527-2進行，試樣尺寸為170*10*4mm，拉伸速度為50mm/min;彎曲性能測試按ISO178進行，試樣尺寸為80*10*4mm，彎曲速度為2mm/min，跨距為64mm;簡支梁沖擊強度按ISO179進行，試樣尺寸為80W(^4mm，缺口深度為試樣厚度的三分之一；。光澤度測試按ASTMD532標(biāo)準(zhǔn)用光澤度儀從光面60。角測試。材料的綜合性能通過測試所得的沖擊強度、缺口沖擊強度、拉伸強度、彎曲強度及彎曲模量、光澤度的數(shù)值進行評判。實施例配方及各項性能測試結(jié)果見下列各表表1實施例1-3及對比例1-4材料配方表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>各配方的測試結(jié)果參見表2:表2實施例1-3及對比例1-4測試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表3實施例4-6及對比例5-7材料配方表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>各配方的測試結(jié)果參見表4:表4實施例4-6及對比例5-7測試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從實施例1、2、4與對比例1、2、3、4、5的對比以及實施例3與對比例2、4的對比可以看出，無論是聚丙烯與硅灰石的二元填充體系還是聚丙烯、硅灰石與其它無機填料的三元填充體系，硅灰石對于降低制品的表面光澤度作用都比其它無機填料明顯。而實施例5、6與對比例6、7的對比則說明，即使是在有POE彈性體的聚丙烯復(fù)合填充體系中，硅灰石降低聚丙烯制品表面光澤度的作用也是最明顯的。同時從實施例5、6中也可以看出硅灰石在增韌改性的聚丙烯復(fù)合材料配方中，光澤度已經(jīng)降低到了一個很小的值，完全可以滿足汽車內(nèi)飾件對光澤度的要求了。權(quán)利要求一種低光澤聚丙烯復(fù)合材料，按以下重量百分比的原料配制成聚丙烯58～86％硅灰石13～30％其它無機填料0～12％增韌劑POE0～15％抗氧劑0.1～2％其他助劑0～5％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低光澤聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的聚丙烯在230°CX2.16kg的測試條件下，為熔體流動速率260g/10min的均聚丙烯或嵌段共聚丙烯。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低光澤聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的嵌段共聚丙烯的共聚單體常見為乙烯，其含量在410mol^的范圍內(nèi)；均聚丙烯的結(jié)晶度在70%以上，等規(guī)度大于99%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低光澤聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的其他無機填料為滑石粉、硫酸鋇和碳酸鈣中的一種或幾種組合，其粒徑范圍均為1IO微米。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種低光澤聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的增韌劑POE為線形乙烯-辛烯共聚物，密度為0.860.90g/cm在190°CX2.16kg的測試條件下，熔融指數(shù)為0.510g/10min。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低光澤聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑選自受阻酚和硫酯類抗氧劑中的一種或幾種組合；輔抗氧劑選自亞磷酸鹽和酯類抗氧劑中的一種或幾種組合。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種低光澤聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的主抗氧劑為3114、1010和DSTP中的一種或幾種；輔抗氧劑為618禾P168中的一種。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低光澤聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的其他助劑為各種顏色添加劑、光穩(wěn)定劑和各種酯類/脂肪酸類潤滑劑中的一種或幾種。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低光澤聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的硅灰石是一種白色的針狀或者針狀晶形的礦物，其長徑比范圍為20:l到3:1。10.—種制備權(quán)利要求1所述的低光澤聚丙烯復(fù)合材料的方法，其特征在于包括如下步驟(1)按權(quán)利要求1重量配比稱取原料；(2)將除硅灰石之外的聚丙烯、其他無機填料、增韌劑、抗氧劑和其他助劑在高速混合器中干混35分鐘；(3)將混合的原料置于雙螺桿機中，通過側(cè)向喂料的方式加入硅灰石，經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)200210。C，二區(qū)210220。C，三區(qū)210220°C，四區(qū)205215°C;整個擠出過程的停留時間為12分鐘，壓力為1218Mpa。全文摘要本發(fā)明公開了一種低光澤聚丙烯復(fù)合材料，屬于聚合物改性和加工領(lǐng)域。按以下重量％的原料配制成聚丙烯58～86％；硅灰石13～30％；其他無機填料0～12％；增韌劑POE0～15％；抗氧劑0.1～2％；其他助劑0～5％，本發(fā)明通過在聚丙烯復(fù)合材料的基礎(chǔ)配方中添加一種能夠有效降低制品表面光澤度的無機填料硅灰石，從而制備出具有優(yōu)良性能的低光澤聚丙烯復(fù)合材料。文檔編號C08L23/10GK101759919SQ20081020790公開日2010年6月30日申請日期2008年12月26日優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日發(fā)明者周文,張祥福,張鷹,程文超申請人:上海普利特復(fù)合材料股份有限公司