一種用于汽車外飾件的免噴涂抗劃傷聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于汽車外飾件免噴涂抗劃傷聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，其是由聚丙烯39.6-77.1份、高密度聚乙烯5.0-8.0份、增韌劑0-15份、填充劑15-25份、抗氧劑0.2-1份、抗劃傷劑1.0-5.0份、潤滑劑0.5-1份、光穩(wěn)定劑0.2-0.4份、金屬色粉1.0-5.0份制備而成。本發(fā)明采用金屬色粉和抗劃傷劑賦予聚丙烯復(fù)合材料具有金屬光澤效果并能抗劃傷性能，使聚丙烯復(fù)合材料具有免噴涂的效果還同時具有抗劃傷性能，從而拓寬聚丙烯的應(yīng)用領(lǐng)域，尤其適用于汽車外飾件領(lǐng)域上的使用。
【專利說明】一種用于汽車外飾件的免噴涂抗劃傷聚丙烯復(fù)合材料及其 制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于汽車外飾件的免噴涂抗劃傷聚丙 烯復(fù)合材料及其制備方法。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003] 聚丙烯（PP)由于合成方法簡單，且具有原料來源豐富、價格低廉、有良好的物理 力學(xué)性能與加工性能，從而成為塑料產(chǎn)量增長最快的品種之一，其產(chǎn)量在五大通用塑料中 占第三位，并在汽車領(lǐng)域中有大量應(yīng)用。
[0004] 由于聚丙烯（PP)的耐熱性能優(yōu)異、抗彎曲疲勞性好、價格低，廣泛用于汽車行業(yè)。 但PP沖擊韌性低及抗蠕變性差、成型收縮率大、尺寸穩(wěn)定性不好；聚丙烯復(fù)合材料一般不 耐劃傷，其表面硬度低，在使用過程中容易碰撞、摩擦而被劃傷影響其美觀。因此，在汽車 外飾件上使用的聚丙烯復(fù)合材料多通過噴涂而賦予材料各種美觀的顏色，并通過漆膜保護 材料不被劃傷。但是噴涂過程需要使用大量的油漆、有機溶劑等，不僅耗費大量的人力、物 力；更主要的是油漆中有毒、有害有機揮發(fā)物含量高，嚴重影響操作工人身體健康和污染空 氣環(huán)境，不符合綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的要求。所以這些缺點都限制了聚丙烯復(fù)合材料在汽 車外飾件上的使用，尤其限制了聚丙烯在抗劃傷性要求較高的外飾件制品上的使用，因此 必須要改善聚丙烯符合材料的抗劃傷性、美觀性能才能拓寬聚丙烯的應(yīng)用范圍。
[0005]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的是提供一種用于汽車外飾的件免噴涂抗劃傷 聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。該聚丙烯復(fù)合材料的制備使其具耐劃傷、免噴涂、耐侯、機 械性能強等特點，且綜合成本優(yōu)異。。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種低V0C聚丙烯復(fù)合材料，由下列原料按重量份制備而 成： 聚丙烯（PP) 39. 6-77. 1 份 高密度聚乙烯（HDPE) 5. 0-8. 0份 增韌劑 0-15份 填充劑 15-25份 抗氧劑 0. 2-1份 抗劃傷劑 1. 0-5. 0份 潤滑劑 0. 5-1份 光穩(wěn)定劑 0. 2-0. 4份 金屬色粉 1. 0-5. 0份。
[0008] 上述方案的優(yōu)選方案是，所述的聚丙烯為共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的至少一種。
[0009] 所述的增韌劑為乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡膠/丙烯-α烯烴共聚物、丙 烯_α烯烴共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一種。
[0010] 所述的填充劑為滑石粉、碳酸鈣、晶須、硫酸鋇、硅灰石、云母中的至少一種。
[0011] 所述的抗氧劑為受阻酚類、硫代酯類、亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑中的至少一種，其中受 阻酚類為四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(簡稱抗氧劑1010)，硫 代酯類為硫代二丙酸二硬脂醇酯（簡稱抗氧劑DSTP)，亞磷酸酯類為三（2，4-叔丁基苯基） 亞磷酸酯(簡稱抗氧劑168)。
[0012] 所述潤滑劑選自聚乙烯蠟（ΡΕ蠟)、硬脂酸鹽、乙撐雙硬脂酰胺（EBS)、接枝乙撐雙 硬脂酰胺（TAF)中的至少一種。其中硬脂酸鹽包括硬脂酸鈣（CaSt)、硬脂酸鋅（ZnSt)。
[0013] 所述抗劃傷劑為硅酮類、芥酸類和酰胺類中的至少一種，優(yōu)選道康寧MB50_001、巴 斯夫SR100和德固賽AS100。
[0014] 所述光穩(wěn)定劑為受阻胺類氰特公司的3808PP5、V703和V680中的至少一種。
[0015] 所述金屬色粉為鋁粉、鋅粉、鉛粉、銅鋅粉、鋅鋁粉、不銹鋼粉中的至少一種。
[0016] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種免噴涂抗劃傷聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括 以下步驟： (1)按配比稱取聚丙烯、高密度聚乙烯、增韌劑、填充劑、抗氧劑、抗劃傷劑、潤滑劑、光 穩(wěn)定劑和金屬色粉，一起加入高混機中高速混合2?10分鐘； (2)將混好的物料投入平行雙螺桿擠出機中熔融、擠出造粒；其中擠出機的機筒溫度 為180?230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為400?600r/min，熔體壓力為L 5?2. 5MPa，真空度為-0. 04? 0. IMPa ； (3)將（2)造粒所得的粒料放入烘箱中，烘干溫度為85±5°C，時間為3±0. 2h，即得聚 丙烯復(fù)合材料。
[0017] 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果： 1、本發(fā)明采用金屬色粉和抗劃傷劑賦予聚丙烯復(fù)合材料具有金屬光澤效果并能抗劃 傷性能，使聚丙烯復(fù)合材料具有免噴涂的效果還同時具有抗劃傷性能，從而拓寬聚丙烯的 應(yīng)用領(lǐng)域，尤其適用于汽車外飾件領(lǐng)域上的使用。
[0018] 2、本發(fā)明的制備、工藝簡單、成本低、效益高。
[0019] 3、本發(fā)明制得的聚丙烯復(fù)合材料具有金屬光澤效果，從而在使用時不需要再進行 噴涂著色，具有綠色環(huán)保的功能。
[0020] 4、本發(fā)明使用高密度聚乙烯具有改善材料韌性和成型表面效果。
[0021] 5、本發(fā)明中使用增韌劑賦予材料優(yōu)異的低溫韌性，保證材料受沖擊不斷裂。
[0022] 6、本發(fā)明中使用填充劑可以控制聚丙烯復(fù)合材料的收縮率，并且保證材料成型制 件尺寸穩(wěn)定。
[0023]

【具體實施方式】
[0024] 實施例1 ： 本例中的改性PP復(fù)合材料是由下列原料按重量份組成： PP :共聚聚丙烯 40. 1份 均聚聚丙烯 37份 HDPE 5 份 填充劑：滑石粉15份 抗氧劑：抗氧劑1010 0.2份 抗劃傷劑：道康寧MB50_001 1. 0份 潤滑劑：PE蠟 0. 5份 光穩(wěn)定劑：3808PP5 0. 2份 金屬色粉鋁粉 1. 0份 具體制備方法包括以下步驟： (1)按配方比例分別稱取各種原料； (2)將計量好的PP樹脂、填充劑、抗劃傷劑、抗氧劑、潤滑劑和光穩(wěn)定劑和金屬色粉，一 起加入高混機中高速混合2-10分鐘； (3)將混好的物料投入平行雙螺桿擠出機中熔融、擠出造粒，制得改性聚丙烯復(fù) 合材料；其中擠出機的機筒溫度為180-230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為400-600r/min，熔體壓力為 1. 5-2. 5MPa，真空度為-0. 08 - -0. IMPa 實施例2 ： 本例中的改性PP復(fù)合材料是由下列原料按重量份組成： PP :共聚聚丙烯 72. 8份 HDPE 7 份 增韌劑：乙烯-辛烯共聚物 10份 填充劑：碳酸鈣 15份 抗氧劑：抗氧劑DSTP 0. 2份 抗氧劑1010 0. 2份 抗劃傷劑：道康寧MB50_001 2. 0份 潤滑劑：PE蠟 0. 3份 CaSt 0. 3 份 光穩(wěn)定劑：V703 0. 3份 金屬色粉：招粉 1. 0份 銅鋅粉 1.0份 具體制備方法包括以下步驟： (1)按配方比例分別稱取各種原料； (2)將計量好的PP樹脂、增韌劑、填充劑、抗劃傷劑、抗氧劑、潤滑劑和光穩(wěn)定劑和金屬 色粉，一起加入高混機中高速混合2分鐘； (3)將混好的物料投入平行雙螺桿擠出機中熔融、擠出造粒，制得改性聚丙烯復(fù)合材 料；其中擠出機的機筒溫度為180°C，螺桿轉(zhuǎn)速為600r/min，熔體壓力為1. 5MPa，真空度 為-0. 08MPa ； (4)將擠出造粒好的粒子通過真空烘箱，在溫度為85°C，時間為3h條件下烘干。
[0025] 實施例3 ： 本例中的改性PP復(fù)合材料是由下列原料按重量份組成： PP:均聚聚丙烯 51. 3份 HDPE樹脂 7份 增韌劑：乙烯-辛烯共聚物10份 丙烯-α烯烴共聚物4份 填充劑：晶須 12份 硫酸鋇 10份 抗氧劑：抗氧劑DSTP 0. 4份 抗劃傷劑：道康寧ΜΒ50_001 1. 0份 巴斯夫SR100 2. 0份 潤滑劑：EBS 0. 5份 光穩(wěn)定劑：V68 0. 3份 金屬色粉：不銹鋼粉 2. 5份 具體制備方法包括以下步驟： (1)按配方比例分別稱取各種原料； (2)將計量好的PP樹脂、增韌劑、填充劑、抗劃傷劑、抗氧劑、潤滑劑和光穩(wěn)定劑和金屬 色粉，一起加入高混機中高速混合5分鐘； (3)將混好的物料投入平行雙螺桿擠出機中熔融、擠出造粒，制得改性聚丙烯復(fù)合 材料；其中擠出機的機筒溫度為200°C，螺桿轉(zhuǎn)速為500r/min，熔體壓力為2MPa，真空度 為-0. IMPa (4)將擠出造粒好的粒子通過真空烘箱，在溫度為90°C，時間為3. 2h條件下烘干。
[0026] 實施例4 ： 本例中的改性PP復(fù)合材料是由下列原料按重量份組成： PP :均聚聚丙烯 46. 7份 HDPE樹脂 7份 增韌劑：三元乙丙橡膠/丙烯-α烯烴共聚物14份 填充劑：硅灰石10份 云母 15份 抗氧劑：抗氧劑168 0. 4份 抗劃傷劑：巴斯夫SR100 2. 0份 潤滑劑：EBS 0. 5份 光穩(wěn)定劑：3808PP5 0. 4份 金屬色粉：鋅鋁粉 1. 0份 不銹鋼粉 3. 0份 具體制備方法包括以下步驟： (1)按配方比例分別稱取各種原料； (2)將計量好的PP樹脂、增韌劑、填充劑、抗劃傷劑、抗氧劑、潤滑劑和光穩(wěn)定劑和金屬 色粉，一起加入高混機中高速混合10分鐘； (3)將混好的物料投入平行雙螺桿擠出機中熔融、擠出造粒，制得改性聚丙烯復(fù)合材 料；其中擠出機的機筒溫度為230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為400r/min，熔體壓力為2. 5MPa，真空度 為-0. 08MPa (4)將擠出造粒好的粒子通過真空烘箱，在溫度為80°C，時間為2. 8h條件下烘干。
[0027] 實施例5 ： 本例中的改性PP復(fù)合材料是由下列原料按重量份組成： PP :均聚聚丙烯 39. 6份 HDPE ： 8 份 增韌劑：苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物15份 填充劑：云母 25份 抗氧劑：抗氧劑1010 0. 5份 抗氧劑168 0. 5份 抗劃傷劑：德固賽AS100 5份 潤滑劑：TAF 1份 光穩(wěn)定劑：3808PP5 0. 2份 V703 0. 2 份 金屬色粉：鉛粉1份、銅鋅粉1份、鋅鋁粉3份 具體制備方法包括以下步驟： (1)按配方比例分別稱取各種原料； (2)將計量好的PP樹脂、增韌劑、填充劑、抗劃傷劑、抗氧劑、潤滑劑和光穩(wěn)定劑和金屬 色粉，一起加入高混機中高速混合2-10分鐘； (3)將混好的物料投入平行雙螺桿擠出機中熔融、擠出造粒，制得改性聚丙烯復(fù)合材 料；其中擠出機的機筒溫度為220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為550r/min，熔體壓力為2. 5MPa，真空度 為-0. 09MPa (4)將擠出造粒好的粒子通過真空烘箱，在溫度為90°C，時間為3. 2h條件下烘干。
[0028] 對比例1 ： 為了表明本發(fā)明聚丙烯復(fù)合材料的免噴涂抗劃傷效果，特按本發(fā)明實施例3的組成及 制備方法制備一個不含抗劃傷劑與金屬色粉的聚丙烯復(fù)合材料，其組成如下： PP :均聚聚丙烯 51. 3份 HDPE樹脂 7份 增韌劑：乙烯-辛烯共聚物10份 丙烯-α烯烴共聚物4份 填充劑：晶須 12份 硫酸鋇 10份 抗氧劑：抗氧劑DSTP 0. 4份 潤滑劑：EBS 0. 5份 光穩(wěn)定劑：V68 0. 3份 普通色粉 2.0份。
[0029] 將上面實施例1-5與對比例1制備的聚丙烯材料，按標準注塑成樣條，分別按相關(guān) 測試標準檢測各自的性能，具體如下表所示：
【權(quán)利要求】
1. 一種用于汽車外飾件的免噴涂抗劃傷聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：由下列原料按 重量份制備而成： 聚丙烯 39. 6-77. 1份 高密度聚乙烯5. 0-8.0份 增韌劑 0-15份 填充劑 15-25份 抗氧劑 0. 2-1份 抗劃傷劑 1. 0-5. 0份 潤滑劑 0. 5-1份 光穩(wěn)定劑 0. 2-0. 4份 金屬色粉 1.0-5. 0份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：所述的聚丙烯為共聚聚丙烯、 均聚聚丙烯中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：所述的增韌劑為乙烯-辛烯 共聚物、三元乙丙橡膠/丙烯-α烯烴共聚物、丙烯-α烯烴共聚物、苯乙烯-乙烯-丙 烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：所述的填充劑為滑石粉、碳酸 鈣、晶須、硫酸鋇、硅灰石、云母中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：所述的抗氧劑為受阻酚類、硫 代酯類、亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：所述潤滑劑選自聚乙烯蠟、硬 脂酸鹽、乙撐雙硬脂酰胺、接枝乙撐雙硬脂酰胺中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：所述光穩(wěn)定劑為氰特公司 3808ΡΡ5、V680和V703中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：所述抗劃傷劑為硅酮類、芥酸 類和酰胺類中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：所述金屬色粉為鋁粉、鋅粉、 鉛粉、銅鋅粉、鋅鋁粉、不銹鋼粉中的至少一種。
10. 一種制備如權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合材料的方法，其特征在于：包括以下步 驟： (1)按配比稱取聚丙烯、高密度聚乙烯、增韌劑、填充劑、抗氧劑、抗劃傷劑、潤滑劑、光 穩(wěn)定劑和金屬色粉，一起加入高混機中高速混合2?10分鐘； (2)將混好的物料投入平行雙螺桿擠出機中熔融、擠出造粒；其中擠出機的機筒溫度 為180?230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為400?600r/min，熔體壓力為L 5?2. 5MPa，真空度為-0. 04? 0. IMPa ； (3)將（2)造粒所得的粒料放入烘箱中，烘干溫度為85±5°C，時間為3±0. 2h，即得聚 丙烯復(fù)合材料。
【文檔編號】C08L23/06GK104045908SQ201410255004
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】林經(jīng)萍, 張奎, 賈小彬, 周素蓉, 李榮群 申請人:合肥會通新材料有限公司