本發(fā)明涉及一種注塑級(jí)微發(fā)泡聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：輕量化、節(jié)能環(huán)保及高效、低成本地生產(chǎn)一直是汽車工業(yè)持續(xù)追求的目標(biāo)。聚丙烯材料由于是一種具有很高性價(jià)比（較低的比重、良好的力學(xué)性能及可回收性、優(yōu)良的成型特性以及低廉的價(jià)格）的材料，因此，一直以來(lái)在汽車塑料零部件上的應(yīng)用被不斷地拓展，當(dāng)前已被廣泛地應(yīng)用在了保險(xiǎn)杠、汽車儀表板、門板、中央通道、飾柱、行李箱等各主要的汽車塑料零部件上。然而，自聚丙烯材料開(kāi)始取代價(jià)格昂貴的工程塑料或笨重的金屬材料的工作以來(lái)，經(jīng)過(guò)幾十年的技術(shù)發(fā)展，這種替代性的工作從某種程度而言可以說(shuō)已經(jīng)逐步接近極致，短期內(nèi)從材料替代的角度而言，很難會(huì)有較大的進(jìn)展。因此，在現(xiàn)有的材料體系下，如何進(jìn)一步降低部件的重量，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)汽車輕量化、節(jié)能減排的更高目標(biāo)，同時(shí)為主機(jī)廠帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益，成為國(guó)內(nèi)外行業(yè)共同關(guān)注的熱點(diǎn)?；谄嚬I(yè)發(fā)展這樣一種持續(xù)的需求及發(fā)展?fàn)顩r，如若能開(kāi)發(fā)出一種可應(yīng)用于注塑成型的聚丙烯微發(fā)泡材料，這種材料可以聚丙烯材料為基體，通過(guò)注塑工藝，在氣體內(nèi)壓的作用下，使制品中間層密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔而兩側(cè)有著致密的表皮結(jié)構(gòu)，那么，這種材料技術(shù)無(wú)疑可以使得汽車塑料零部件實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的省料和減重的目的。但是，眾所周知的是聚丙烯是一種結(jié)晶型聚合物，其發(fā)泡只能在結(jié)晶熔點(diǎn)附近進(jìn)行，超過(guò)熔點(diǎn)，熔體粘度迅速下降。聚丙烯的這一特性使得其發(fā)泡成型非常困難。常規(guī)的聚丙烯材料在發(fā)泡成型時(shí)通常會(huì)出現(xiàn)大量的并孔、凹陷等現(xiàn)象，非常不適合用于發(fā)泡成型。為此，人們做了大量的工作，希望能找到一種適用于發(fā)泡成型的改性聚丙烯材料。目前這些工作主要集中在以下幾方面：①熔體強(qiáng)度方面：專利cn201310727868.7報(bào)道了通過(guò)在聚丙烯基礎(chǔ)配方中引入茂金屬聚丙烯彈性體，改善了pp與poe的相容性，提高了材料的熔體強(qiáng)度，通過(guò)普通注塑成型，雖在力學(xué)性能有所優(yōu)化，但密度降低不明顯，只有14%，另外他使用了發(fā)泡劑adc，其發(fā)泡分解產(chǎn)生環(huán)境污染的nh3，不適合推廣應(yīng)用；專利cn201511019983.4報(bào)道了在聚丙烯基礎(chǔ)配方中引入c60改性的聚乙烯來(lái)提高材料的熔體強(qiáng)度，然后加入nahco3系微膠囊發(fā)泡劑，制得的發(fā)泡材料，雖泡孔細(xì)小，密度降低，但沖擊性能不理想，制作成本也昂貴，故也不適合推廣應(yīng)用；另外，專利jp2001-226510a報(bào)道通過(guò)在聚丙烯基礎(chǔ)配方中引入交聯(lián)劑或硅烷接枝熱塑性樹(shù)脂提高材料的熔體強(qiáng)度，而非交聯(lián)聚丙烯通過(guò)輻射引入長(zhǎng)支鏈來(lái)提供熔體強(qiáng)度；專利jph09-188774a報(bào)道了在聚丙烯基礎(chǔ)配方中引入聚異戊二烯單體和引發(fā)劑，專利us8552116也類似地報(bào)道了在基礎(chǔ)配方中引入線性聚丙烯、共軛二烯單體和引發(fā)劑，通過(guò)自由基聚合來(lái)提高熔體強(qiáng)度，可以得到高膨脹率的泡沫塑料，但是，在熔融過(guò)程中樹(shù)脂的粘度增加過(guò)多，導(dǎo)致注塑成型困難。此外，流痕，模塑缺陷等表觀質(zhì)量也會(huì)不佳。②粉體包覆方面：專利cn201410357528.4報(bào)道了，通過(guò)在高填充聚丙烯基礎(chǔ)材料中加入包覆的發(fā)泡母粒，微發(fā)泡后雖降低了密度，降低了材料成本，但其缺口沖擊性能和熔融指數(shù)較小，不適合應(yīng)用在較大的塑料零部件成型上；專利cn201410112802.1報(bào)道了通過(guò)聚丙烯基礎(chǔ)配方中加入包覆型發(fā)泡粉體，雖得到泡孔細(xì)小的微發(fā)泡材料，但發(fā)泡粉體制作過(guò)程繁瑣，使用大量溶劑，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。③成型方面：專利wo2009/060792和wo2005/026255報(bào)道了一種線性聚丙烯被引入到熔融指數(shù)≤30g/10min、熔體張力≥5cn的聚丙烯中，提高了材料的流動(dòng)性，優(yōu)化了材料的成型性，但它遇到面積大于0.2m2的大型模具時(shí)，流動(dòng)性仍不夠；專利jp2008-101060a報(bào)道材料中引入聚烯烴蠟來(lái)提高材料的流動(dòng)性，優(yōu)化了材料的成型性，但是，蠟的過(guò)量使用會(huì)降低發(fā)泡材料的整體物理性能。終上所述，目前在微發(fā)泡方面的報(bào)道比較零散單一，要么只考慮熔體強(qiáng)度的因素，要么只考慮發(fā)泡粉體的包覆或表面處理因素，要么考慮材料的成型流動(dòng)性因素，它們都只解決了微發(fā)泡材料制作的部分問(wèn)題，沒(méi)有系統(tǒng)全面地解決微發(fā)泡注塑聚丙烯遇到的技術(shù)問(wèn)題。然而，對(duì)于汽車注塑塑料零部件而言，能夠應(yīng)用于微發(fā)泡注塑成型的聚丙烯材料必須同時(shí)滿足材料的可發(fā)泡性、材料的成型流動(dòng)性、部件外觀、材料的力學(xué)性能、環(huán)保性及成本等系統(tǒng)綜合的因素。為此，若想將注塑級(jí)微發(fā)泡聚丙烯很好的推廣應(yīng)用，必須系統(tǒng)綜合地解決材料的內(nèi)在屬性與材料的使用要求之間的技術(shù)問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種注塑級(jí)微發(fā)泡聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種微發(fā)泡級(jí)聚丙烯復(fù)合材料，由以下重量配比的原料配制成：（％）聚丙烯50-85；增韌劑5-25；無(wú)機(jī)礦粉母粒5-30；發(fā)泡母粒0.5-5；成核劑0.1-0.5；氣味去除劑1-3；耐劃傷助劑1-3；老化助劑0.3-1.0。所述的一種微發(fā)泡級(jí)聚丙烯復(fù)合材料，聚丙烯的類型可以是共聚型聚丙烯，也可以是均聚型聚丙烯；聚丙烯的熔體流動(dòng)速率（230℃×2.16kg）為30-150g/10min。所述的一種微發(fā)泡級(jí)聚丙烯復(fù)合材料，所述發(fā)泡母粒是通過(guò)以下步驟獲得的：先由nahco3發(fā)泡劑體系與發(fā)泡助劑混合，然后將此混合物通過(guò)有機(jī)高分子進(jìn)行包覆，而后混合eva通過(guò)雙螺桿擠出而制成母粒。所述的一種微發(fā)泡級(jí)聚丙烯復(fù)合材料，所述nahco3發(fā)泡劑體系為nahco3與檸檬酸鈉等當(dāng)量混合物；所述發(fā)泡助劑為氧化鋅與硬脂酸鋅的混合物，其中氧化鋅與硬脂酸鋅的質(zhì)量比為3:2。更進(jìn)一步地，所述的有機(jī)高分子為有機(jī)硅或聚丙烯酸。有機(jī)硅或聚丙烯酸的分子量為8000-10000。更進(jìn)一步地，所述nahco3、檸檬酸鈉、氧化鋅、硬脂酸鋅、有機(jī)硅和eva的質(zhì)量比為40:40:3:2:2:18。所述eva中乙酸乙烯含量在30%~45%。更進(jìn)一步地，nahco3尺寸為3000-5000。所述的一種微發(fā)泡級(jí)聚丙烯復(fù)合材料，無(wú)機(jī)礦粉母粒是由硅烷偶聯(lián)劑處理過(guò)的無(wú)機(jī)礦粉與聚乙烯的共混物；所述無(wú)機(jī)礦粉與聚乙烯的質(zhì)量比例為80:20。所述的一種微發(fā)泡級(jí)聚丙烯復(fù)合材料，所述硅烷偶聯(lián)劑中可水解的基團(tuán)為甲氧基、乙氧基或甲氧基乙氧基，有機(jī)官能團(tuán)為乙烯基、氨基、環(huán)氧基或甲基丙烯酰氧基；所述無(wú)機(jī)礦粉為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鎂晶須或硅灰石，它們的粒徑范圍為<10微米，更為常用為<2微米；所述聚乙烯的熔體流動(dòng)速率（190℃×2.16kg）為3-8g/10min。所述成核劑為稀土β成核劑，具體的為硬脂酸和硬脂酸鑭的復(fù)合物，其中硬脂酸：硬脂酸鑭的質(zhì)量比為3:4。所述的一種微發(fā)泡級(jí)聚丙烯復(fù)合材料，所述氣味去除劑為吸水樹(shù)脂、水和反應(yīng)性蓖麻油以質(zhì)量比例為4:2:1的混合物。所述的一種微發(fā)泡級(jí)聚丙烯復(fù)合材料，所述吸水樹(shù)脂為羧甲基化纖維素、羥丙基化纖維素、殼聚糖、羥甲基化淀粉中的一種或多種。所述的一種微發(fā)泡級(jí)聚丙烯復(fù)合材料，所述老化助劑由抗氧劑1010、熱氧穩(wěn)定劑168和熱氧穩(wěn)定劑dstp以等重量混合而成。所述的一種微發(fā)泡級(jí)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下幾個(gè)步驟：（1）按重量配比秤取原料；（2）將聚丙烯、增韌劑、無(wú)機(jī)礦粉母粒、成核劑、耐刮傷助劑、氣味去除劑以及老化助劑在高速混合器中干混3-5分鐘；（3）將混合的原料置于雙螺桿機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為：一區(qū)180～190℃，二區(qū)200～210℃，三區(qū)200～210℃，四區(qū)210～215℃，五區(qū)210～215，六區(qū)210～215，七區(qū)215～225，八區(qū)215～225，九區(qū)215～225，十區(qū)215～225；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12－18mpa；（4）將步驟（3）中擠出的混合料與發(fā)泡母粒按重量配比50:1機(jī)械混合，然后通過(guò)二次開(kāi)模注塑成型，即得微發(fā)泡級(jí)聚丙烯復(fù)合材料。本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：1、本發(fā)明使用了一種經(jīng)濟(jì)環(huán)保的發(fā)泡體系，所得發(fā)泡材料為注塑級(jí)發(fā)泡材料，突破發(fā)泡材料板材或管材的局限。2、本發(fā)明所制得的微孔發(fā)泡聚丙烯復(fù)合材料在保證材料各項(xiàng)物理力學(xué)性能優(yōu)異，成型性能良好，可以完全滿足汽車塑料零部件的各項(xiàng)指標(biāo)要求。3、本發(fā)明使用更細(xì)的包覆型發(fā)泡劑，解決了發(fā)泡劑顆粒因細(xì)小而分散不均的問(wèn)題，制得的微發(fā)泡聚丙烯不僅閉孔，而且泡孔分布均勻的微孔發(fā)泡聚丙烯復(fù)合材料。4、本發(fā)明在基本保證制品性能不降低的基礎(chǔ)上，可以明顯減輕制件重量和成型周期，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小，平直度高，沒(méi)有縮水，尺寸穩(wěn)定等。5、本發(fā)明提出的微孔發(fā)泡聚丙烯復(fù)合材料采用市售常規(guī)原材料及常規(guī)共混擠出生產(chǎn)工藝，制備工藝簡(jiǎn)單、成本低。6、本發(fā)明所制得的微孔發(fā)泡聚丙烯為非交聯(lián)結(jié)構(gòu)，可按一般改性聚丙烯材料回收利用，不造成二次污染。本發(fā)明在現(xiàn)有市售常規(guī)的聚丙烯基礎(chǔ)樹(shù)脂上，通過(guò)添加無(wú)機(jī)礦粉母粒、成核劑和發(fā)泡母粒可以實(shí)現(xiàn)很好的注塑發(fā)泡效果。并且，通過(guò)添加增韌劑、抗劃傷助劑、氣味去除助劑等各種添加劑來(lái)實(shí)現(xiàn)材料的剛韌平衡性，表面耐劃傷性，低氣味、低voc環(huán)保特性等各種特性要求，從而滿足各種汽車注塑塑料零部件的應(yīng)用需求。此外，由于本發(fā)明中各組分所選用的原材料與傳統(tǒng)聚丙烯改性材料基本相同，因此，所制備的材料成本低廉，非常適合工業(yè)化的大規(guī)模推廣應(yīng)用。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明材料的電鏡圖。圖2是圖1的放大圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1使用的材料：聚丙烯為不同流動(dòng)性的均聚或共聚丙烯，聚丙烯的熔體流動(dòng)速率（230℃×2.16kg）為30-150g/10min；nahco3尺寸為3000-5000；無(wú)機(jī)礦粉為滑石粉，粒徑范圍為1-2微米；無(wú)機(jī)礦粉母粒是由硅烷偶聯(lián)劑處理過(guò)的無(wú)機(jī)礦粉與聚乙烯的共混物；所述無(wú)機(jī)礦粉與聚乙烯的質(zhì)量比例為80:20。成核劑為稀土β成核劑，具體的為硬脂酸和硬脂酸鑭的復(fù)合物，其中硬脂酸：硬脂酸鑭=3:4；抗氧劑1010為ciba公司產(chǎn)，商品牌號(hào)為irganox1010，化學(xué)名稱為四〔β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸〕季戊四醇酯；熱氧穩(wěn)定劑168為ciba公司產(chǎn)，商品牌號(hào)為irgafos168，化學(xué)名稱為三（2,4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯；熱氧穩(wěn)定劑dstp為英國(guó)ice公司產(chǎn)，商品牌號(hào)為negonoxdstp，化學(xué)名稱為硫代二丙酸十八酯。本實(shí)驗(yàn)分為三組，下面為第一組實(shí)驗(yàn)的具體配方和過(guò)程：試樣1將聚丙烯66%、增韌劑5%、成核劑0.2%、滑石粉母粒25%、氣味去除劑1.5%、耐刮傷助劑1.5%、老化助劑0.8%在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為：一區(qū)180～190℃，二區(qū)200～210℃，三區(qū)200～210℃，四區(qū)210～215℃，五區(qū)210～215，六區(qū)210～215，七區(qū)215～225，八區(qū)215～225，九區(qū)215～225，十區(qū)215～225；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18mpa。試樣2將聚丙烯61%、增韌劑10%、成核劑0.2%、滑石粉母粒25%、氣味去除劑1.5%、耐刮傷助劑1.5%、老化助劑0.8%在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為：一區(qū)180～190℃，二區(qū)200～210℃，三區(qū)200～210℃，四區(qū)210～215℃，五區(qū)210～215，六區(qū)210～215，七區(qū)215～225，八區(qū)215～225，九區(qū)215～225，十區(qū)215～225；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18mpa。試樣3將聚丙烯51%、增韌劑20%、成核劑0.2%、滑石粉母粒25%、氣味去除劑1.5%、耐刮傷助劑1.5%、老化助劑0.8%在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為：一區(qū)180～190℃，二區(qū)200～210℃，三區(qū)200～210℃，四區(qū)210～215℃，五區(qū)210～215，六區(qū)210～215，七區(qū)215～225，八區(qū)215～225，九區(qū)215～225，十區(qū)215～225；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18mpa。試樣4將聚丙烯66%、增韌劑10%、成核劑0.2%、滑石粉20%、氣味去除劑1.5%、耐刮傷助劑1.5%、老化助劑0.8%高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為：一區(qū)180～190℃，二區(qū)200～210℃，三區(qū)200～210℃，四區(qū)210～215℃，五區(qū)210～215，六區(qū)210～215，七區(qū)215～225，八區(qū)215～225，九區(qū)215～225，十區(qū)215～225；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18mpa試樣5將聚丙烯61%、增韌劑10%、滑石粉母粒25%、氣味去除劑1.5%、耐刮傷助劑1.5%、老化助劑0.8%在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為：一區(qū)180～190℃，二區(qū)200～210℃，三區(qū)200～210℃，四區(qū)210～215℃，五區(qū)210～215，六區(qū)210～215，七區(qū)215～225，八區(qū)215～225，九區(qū)215～225，十區(qū)215～225；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18mpa。發(fā)泡母粒的制備：將nahco3先與等當(dāng)量檸檬酸鈉混合均勻，接著與適量的發(fā)泡助劑（zno與zn(st)2的混合物）混合，然后與有機(jī)高分子進(jìn)行包覆，最后將包覆物與eva混合均勻通過(guò)雙螺桿擠出而制成母粒，其中，有機(jī)高分子為有機(jī)硅或聚丙烯酸；nahco3與檸檬酸鈉、zno、zn(st)2、有機(jī)高分子、eva的質(zhì)量比為40:40:3:2:2:18。將上述式樣1-式樣5擠出的聚丙烯與發(fā)泡母粒按重量配比50:1機(jī)械混合均勻。第二組實(shí)驗(yàn)為將第一組實(shí)驗(yàn)試樣1-試樣5擠出的粒子分別按重量配比50:1與包覆的nahco3混合均勻；第三組實(shí)驗(yàn)為將第一組實(shí)實(shí)驗(yàn)試樣1-試樣5擠出的粒子分別按重量配比50:1與未包覆的nahco3混合均勻。性能評(píng)價(jià)方式及實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)：將按上述方法完成造粒的粒子材料事先在100℃的鼓風(fēng)烘箱中干燥2～3小時(shí)，然后再將干燥好的粒子材料在注射成型機(jī)上進(jìn)行注射成型制樣（第一組實(shí)驗(yàn)采用普通注塑成型，第二、三組采用二次開(kāi)模注塑成型）。拉伸性能測(cè)試按iso527-1/2進(jìn)行，試樣尺寸為170*10*4mm，拉伸速度為50mm/min；彎曲性能測(cè)試按iso178進(jìn)行，試樣尺寸為80*10*4mm，彎曲速度為2mm/min，跨距為64mm；沖擊性能按iso179-1ea進(jìn)行，試樣尺寸為80*10*4mm，缺口深度為試樣厚度的五分之一；密度按iso1183進(jìn)行，試樣尺寸為10*10*4mm；熔融指數(shù)按iso1133進(jìn)行；耐刮傷性能按gmw14688-a-10n進(jìn)行；氣味性能按gmw3205進(jìn)行；熱氧老化性能按astmd3012進(jìn)行；光老化性能按gmw14162cycled進(jìn)行。三組試樣的配方及各項(xiàng)性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)下各表：表1：第一組試樣1-5配方及材料性能表復(fù)合材料名稱試樣1試樣2試樣3試樣4試樣5聚丙烯（%）6661516661.2增韌劑（%）510201010成核劑（%）0.20.20.20.20無(wú)機(jī)礦粉母粒（%）25252520(純粉體)25耐刮傷助劑（%）1.51.51.51.51.5氣味去除劑（%）1.51.51.51.51.5老化助劑（%）0.80.80.80.80.8無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)不斷不斷不斷不斷不斷缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)6.530452628屈服強(qiáng)度（mpa）2219.518.32019.7斷裂伸長(zhǎng)率（%）65156305132141彎曲模量（mpa）22201930182020651975熔體流動(dòng)速率（g/10min）6052434853密度（g/cm3）1.041.041.041.041.04氣味性（級(jí)）66666耐劃傷性能0.80.650.470.720.53光照老化44444熱氧老化不粉化不粉化不粉化不粉化不粉化表2：第二組試樣1’-5’配方及材料性能表表3：試樣1’’-5’’配方及材料性能表復(fù)合材料名稱試樣1’’試樣2’’試樣3’’試樣4’’試樣5’’聚丙烯（%）6661516661.2增韌劑（%）510201010成核劑（%）0.20.20.20.20無(wú)機(jī)礦粉母粒（%）25252520(純粉體)25耐刮傷助劑（%）1.51.51.51.51.5氣味去除劑（%）1.51.51.51.51.5老化助劑（%）0.80.80.80.80.8發(fā)泡母粒（%）22222無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)不斷不斷不斷不斷不斷缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)-----屈服強(qiáng)度（mpa）-----斷裂伸長(zhǎng)率（%）-----彎曲模量（mpa）-----熔體流動(dòng)速率（g/10min）-----密度（g/cm3）-----氣味性（級(jí)）66666耐劃傷性能0.950.880.740.820.79光照老化44444熱氧老化不粉化不粉化不粉化不粉化不粉化截面發(fā)泡效果大孔，并孔嚴(yán)重大孔，并孔嚴(yán)重大孔，并孔嚴(yán)重大孔，并孔嚴(yán)重大孔，并孔嚴(yán)重表觀質(zhì)量氣痕嚴(yán)重、無(wú)凹點(diǎn)氣痕嚴(yán)重、無(wú)凹點(diǎn)氣痕嚴(yán)重、無(wú)凹點(diǎn)表觀無(wú)氣痕、但有凹點(diǎn)氣痕嚴(yán)重，但無(wú)凹點(diǎn)由表1（試樣2與試樣4）可以看出，在聚丙烯基礎(chǔ)配方中，將普通滑石粉無(wú)機(jī)礦粉改性成滑石粉母粒，材料的缺口沖擊由26kj/m2變成了30kj/m2，彎曲模量由1930mpa變成了2065mpa，即材料的沖擊有一定幅度提升，模量有一定幅度降低，但總體幅度均不大，完全可以符合車用改性材料的標(biāo)準(zhǔn)要求；同樣，由表1（試樣2與試樣5）可以看出，β成核劑的加入與否，對(duì)材料的力學(xué)性能影響幅度也不大，同樣也完全可以符合車用改性材料的標(biāo)準(zhǔn)要求；同時(shí)，這兩種助劑對(duì)材料的抗劃傷性能、氣味性以及耐熱氧老化、耐候性均無(wú)大的影響，完全可以符合車用改性材料的標(biāo)準(zhǔn)要求。由表2的可以看出，加入成核劑及經(jīng)過(guò)粉體表面處理填料的體系，材料的發(fā)泡效果良好，材料力學(xué)性能的保留度高，且所獲得注塑樣品的外觀優(yōu)良。通過(guò)試樣2’與試樣4’的對(duì)比可以看出，填充粉體的表面包覆對(duì)發(fā)泡效果有較大影響，粉體表面未處理的樣品表面有凹坑且氣孔較粗，這是由于材料熔體間的熔體強(qiáng)度差異明顯，同時(shí)發(fā)氣過(guò)于劇烈導(dǎo)致。通過(guò)試樣2’與試樣5’的對(duì)比可以看出，成核劑對(duì)發(fā)泡效果也有較大影響，未加成核劑的樣品雖然發(fā)泡均勻致密，但表面氣痕明顯，這說(shuō)明材料的冷卻速率較低，和模具型腔表面接觸的致密層未能迅速冷卻導(dǎo)致致命層也出現(xiàn)一定程度的發(fā)泡。通過(guò)試樣1’—試樣3’的對(duì)比可以看出，材料體系按照常規(guī)改性材料的方案進(jìn)行增韌以及添加其它常規(guī)功能性助劑對(duì)材料的發(fā)泡效果沒(méi)有任何影響。由表2、3可知，發(fā)泡劑是否經(jīng)過(guò)包覆改性成發(fā)泡母粒對(duì)材料影響很大，未經(jīng)過(guò)改性的發(fā)泡劑由于所制備材料泡孔并孔嚴(yán)重且表觀質(zhì)量嚴(yán)重惡化，根本不具備實(shí)用價(jià)值。這是由于未經(jīng)改性的nahco3分散不均，發(fā)泡溫度低、發(fā)泡不可控，導(dǎo)致泡孔不均勻、開(kāi)孔率高，因此很難有好的表觀及力學(xué)性能。綜上所述，在聚丙烯傳統(tǒng)改性材料的基礎(chǔ)配方中通過(guò)引入成核劑、改性的nahco3發(fā)泡母粒以及特制的無(wú)機(jī)礦粉母粒，大大提高了材料的可發(fā)泡性、此外，材料體系綜合考慮了材料的成型流動(dòng)性、注塑后制件外觀、材料的力學(xué)性能及環(huán)保性等系統(tǒng)因素，從而制備出了一種完全可以適用于當(dāng)前各種汽車塑料零部件的微發(fā)泡材料。這種材料具有中間層為從十到幾十微米不等的封閉微孔，表面層為致密層的皮芯結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1）。這種微發(fā)泡注塑成型材料突破了傳統(tǒng)注塑的諸多局限，在完全滿足當(dāng)前何種汽車飾件標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上，可以明顯減輕制件重量和成型周期，并具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小，平直度高，沒(méi)有縮水，尺寸穩(wěn)定等特點(diǎn)。實(shí)施例2使用的材料：聚丙烯為不同流動(dòng)性的均聚或共聚丙烯，聚丙烯的熔體流動(dòng)速率（230℃×2.16kg）為30-100g/10min；nahco3尺寸為3000-5000；無(wú)機(jī)礦粉為碳酸鈣，粒徑范圍為1-2微米；無(wú)機(jī)礦粉母粒是由硅烷偶聯(lián)劑處理過(guò)的無(wú)機(jī)礦粉與聚乙烯的共混物；所述無(wú)機(jī)礦粉與聚乙烯的質(zhì)量比例為80:20。成核劑為稀土β成核劑，具體的為硬脂酸和硬脂酸鑭的復(fù)合物，其中硬脂酸：硬脂酸鑭=3:4；抗氧劑1010為ciba公司產(chǎn)，商品牌號(hào)為irganox1010，化學(xué)名稱為四〔β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸〕季戊四醇酯；熱氧穩(wěn)定劑168為ciba公司產(chǎn)，商品牌號(hào)為irgafos168，化學(xué)名稱為三（2,4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯；熱氧穩(wěn)定劑dstp為英國(guó)ice公司產(chǎn)，商品牌號(hào)為negonoxdstp，化學(xué)名稱為硫代二丙酸十八酯。將聚丙烯50%、增韌劑5%、成核劑0.1%、碳酸鈣母粒5%、氣味去除劑1%、耐刮傷助劑3%、老化助劑1%在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為：一區(qū)180～190℃，二區(qū)200～210℃，三區(qū)200～210℃，四區(qū)210～215℃，五區(qū)210～215，六區(qū)210～215，七區(qū)215～225，八區(qū)215～225，九區(qū)215～225，十區(qū)215～225；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18mpa。包覆的nahco3發(fā)泡母粒制備：將nahco3先與等當(dāng)量檸檬酸鈉混合均勻，接著與適量的發(fā)泡助劑（zno與zn(st)2的混合物）混合，然后與有機(jī)硅高分子進(jìn)行包覆，最后將包覆物與eva混合均勻通過(guò)雙螺桿擠出而制成母粒，其中nahco3與檸檬酸鈉、zno、zn(st)2、有機(jī)硅、eva的質(zhì)量比為40:40:3:2:2:18。將上述擠出的聚丙烯與包覆的nahco3發(fā)泡母粒按重量配比50:1機(jī)械混合，然后通過(guò)二次開(kāi)模注塑成型，即得汽車用微孔發(fā)泡聚丙烯復(fù)合材料。實(shí)施例3使用的材料：聚丙烯為不同流動(dòng)性的均聚或共聚丙烯，聚丙烯的熔體流動(dòng)速率（230℃×2.16kg）為30-100g/10min；nahco3尺寸為3000-5000；無(wú)機(jī)礦粉為硅灰石，粒徑范圍為1-2微米；無(wú)機(jī)礦粉母粒是由硅烷偶聯(lián)劑處理過(guò)的無(wú)機(jī)礦粉與聚乙烯的共混物；所述無(wú)機(jī)礦粉與聚乙烯的質(zhì)量比例為80:20。成核劑為稀土β成核劑，具體的為硬脂酸和硬脂酸鑭的復(fù)合物，其中硬脂酸：硬脂酸鑭=3:4；抗氧劑1010為ciba公司產(chǎn)，商品牌號(hào)為irganox1010，化學(xué)名稱為四〔β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸〕季戊四醇酯；熱氧穩(wěn)定劑168為ciba公司產(chǎn)，商品牌號(hào)為irgafos168，化學(xué)名稱為三（2,4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯；熱氧穩(wěn)定劑dstp為英國(guó)ice公司產(chǎn)，商品牌號(hào)為negonoxdstp，化學(xué)名稱為硫代二丙酸十八酯。氣味去除劑為吸水樹(shù)脂、水和反應(yīng)性蓖麻油以質(zhì)量比例為4:2:1的混合物。將聚丙烯85%、增韌劑25%、成核劑0.5%、硅灰石母粒30%、氣味去除劑3%、耐刮傷助劑1%、老化助劑0.3%在高速混合器中干混3-5分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為：一區(qū)180～190℃，二區(qū)200～210℃，三區(qū)200～210℃，四區(qū)210～215℃，五區(qū)210～215，六區(qū)210～215，七區(qū)215～225，八區(qū)215～225，九區(qū)215～225，十區(qū)215～225；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18mpa。包覆的nahco3發(fā)泡母粒制備：將nahco3先與等當(dāng)量檸檬酸鈉混合均勻，接著與適量的發(fā)泡助劑（zno與zn(st)2的混合物）混合，然后與有機(jī)硅高分子進(jìn)行包覆，最后將包覆物與eva混合均勻通過(guò)雙螺桿擠出而制成母粒，其中nahco3與檸檬酸鈉、zno、zn(st)2、有機(jī)硅、eva的質(zhì)量比為40:40:3:2:2:18。將上述擠出的聚丙烯與包覆的nahco3發(fā)泡母粒按重量配比85:5機(jī)械混合，然后通過(guò)二次開(kāi)模注塑成型，即得汽車用微孔發(fā)泡聚丙烯復(fù)合材料。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12