本發明涉及一種無縫儀表板用聚丙烯復合材料及其制備方法，屬于高分子復合材料技術領域。
背景技術：
聚丙烯(pp)密度小、價格便宜、加工成型方便、化學穩定性好，被廣泛應用在汽車、家電、電子電器等領域。近年來，隨著汽車行業的不斷發展，人們對汽車美觀性、實用性、安全性提出更高的要求。汽車制動器、進氣管等構件已開發出抗爆破強度高的塑料材料。汽車儀表板作為汽車內部一個重要的部件，不僅起著支撐儀表的作用，并且在碰撞等危險事故中起到保護乘客的作用。而普通汽車儀表板在事故發生過程中，對乘客起到保護作用有限。目前，不少中高檔汽車都采用氣囊儀表板，在碰撞過程中快速釋放氣囊，保護乘客安全。在氣囊釋放過程中，為避免儀表板碎裂、飛濺，對人體造成二次傷害，儀表板需要具有較好的剛性和韌性，以及優異的高低溫沖擊性能，使得氣囊在釋放過程中不至于產生尖銳碎片。
因此開發汽車無縫儀表板用聚丙烯材料需要解決兩個問題：一是如何提高材料的高低溫沖擊性能，二是如何避免成型制件外觀缺陷。有文獻報道，添加一定份數增韌劑和pe協同作用，聚丙烯復合材料常溫沖擊性能得到顯著提升，但是材料低溫沖擊性能改善效果不理想，不能滿足主機廠低溫爆破要求。另外，高韌性聚丙烯復合材料往往橡膠含量較多，粘彈性大，出模膨脹率高，制件容易產生虎皮紋，影響產品外觀。
技術實現要素：
本發明的主要目的是提供一種無縫儀表板用聚丙烯復合材料及其制備方法，該聚丙烯復合材料具有良好的剛性和韌性、優異的低溫沖擊性能以及良好的外觀。
本發明通過如下方案實現：
一種無縫儀表板用聚丙烯復合材料，由如下組分按質量份制備而成：
聚丙烯40～55份
增韌劑組合物20～30份
滑石粉20～30份
抗氧劑0.2～0.4份
光穩定劑0.2～0.3份
潤滑劑0.1～0.2份
著色母粒0.5～2份；
優選地，所述聚丙烯材料為均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一種或兩種組合而成；
優選地，所述均聚聚丙烯在230℃，2.16kg條件下熔融指數為12～35g/10min；
優選地，所述共聚聚丙烯在230℃，2.16kg條件下熔融指數為10～100g/10min；
優選地，所述增韌劑組合物為熱塑性彈性體a和熱塑性彈性體b的組合物；
優選地，所述熱塑性彈性體a的門尼粘度為ml121℃1+4為25～35，熱塑性彈性體b的門尼粘度ml121℃1+4為8～12；
優選地，所述熱塑性彈性體a和熱塑性彈性體b的比例為2～4:1；
優選地，所述的滑石粉目數大于2500目；
一種汽車儀表板用聚丙烯的制備方法，其制備過程主要包括如下：
(1)按質量份數稱取聚丙烯，增韌劑組合物，滑石粉，抗氧劑，光穩定劑，潤滑劑，著色母粒，然后一起加入高混機中，高速混合4～8min；
(2)利用雙螺桿擠出機，將混合均勻的物料進行擠出造粒，達到熔融共混改性的目的；擠出溫度180～220℃，螺桿轉速450～550r/min，真空度大于0.05mpa。
本發明的優點和有益效果為：
(1)本發明優選一種熱塑性彈性體a作為主增韌劑，支鏈較多，對聚丙烯增韌效果顯著；當添加超出一定比例的熱塑性彈性體a后，能在聚丙烯復合材料中形成網絡結構，改善復合材料低溫沖擊性能，有效提升無縫儀表板的低溫安全性；
(2)本發明選用的增韌劑組合物由特定比例的不同門尼粘度的熱塑性彈性體組合而成，可以在基體樹脂中構建粘度梯度體系，降低材料粘彈性及出模膨脹率，明顯改善復合材料虎皮紋，提升無縫儀表板的感官舒適性。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行進一步說明，實施例配方具體詳情如表一所示：
其中均聚聚丙烯熔融指數為12～35g/10min(溫度230℃，負荷2.16kg)
共聚聚丙烯熔融指數為10～100g/10min(溫度230℃，負荷2.16kg)
熱塑性彈性體a門尼粘度為ml121℃1+4為25～35
熱塑性彈性體b門尼粘度為ml121℃1+4為8～12
滑石粉目數大于2500目。
實施例1
將30份共聚聚丙烯1、10份均聚聚丙烯1、20份熱塑性彈性體a、10份熱塑性彈性體b、28.1份滑石粉、0.2份抗氧劑1010、0.2份抗氧劑168、0.2份潤滑劑znst、0.3份3808光穩定劑、1份著色母粒加入到高速混合機中，混合5min。通過雙螺桿擠出機進行熔融共混，擠出造粒。擠出機各區間設定溫度180～220℃，螺桿轉速450～550r/min，真空度大于0.05mpa。
實施例2
將28.2份共聚聚丙烯2、14份均聚聚丙烯2、20.5份熱塑性彈性體a、6份熱塑性彈性體b、30份滑石粉、0.15份抗氧劑1010、0.15份抗氧劑168、0.2份znst、0.3份3808光穩定劑、0.5份著色母粒加入到高速混合機中，混合5min。按實施例1擠出工藝進行擠出造粒。
實施例3
將35份共聚聚丙烯2、20份共聚聚丙烯3、16份熱塑性彈性體a、4份熱塑性彈性體b，22.5份滑石粉、0.1份抗氧劑1010、0.1份抗氧劑168、0.1份znst、0.2份3808光穩定劑、2份著色母粒加入到高速混合機中，混合5min。按實施例1擠出工藝進行擠出造粒。
實施例4
將26.4份共聚聚丙烯2、26份共聚聚丙烯3、18份熱塑性彈性體a、8份熱塑性彈性體b、20份滑石粉、0.1份抗氧劑1010、0.1份抗氧劑168、0.1份znst、0.2份3808光穩定劑、1份著色母粒加入到高速混合機中，混合5min。按實施例1擠出工藝進行擠出造粒。
實施例5
將36.4份共聚聚丙烯2、16份均聚聚丙烯2、20份熱塑性彈性體a、5份熱塑性彈性體b、21份滑石粉、0.15份抗氧劑1010、0.15份抗氧劑168、0.1份znst、0.2份3808光穩定劑、1份著色母粒加入到高速混合機中，混合5min。按實施例1擠出工藝進行擠出造粒。
對比例1
將36.4份共聚聚丙烯2、16份均聚聚丙烯2、25份熱塑性彈性體a、21份滑石粉、0.15份抗氧劑1010、0.15份抗氧劑168、0.1份znst、0.2份3808光穩定劑、1份著色母粒加入到高速混合機中，混合5min。按實施例1擠出工藝進行擠出造粒。
對比例2
36.4份共聚聚丙烯1、16份均聚聚丙烯1、22份熱塑性彈性體a、3份熱塑性彈性體b、22份滑石粉、0.15份抗氧劑1010、0.15份抗氧劑168、0.1份znst、0.2份3808光穩定劑、1份著色母粒加入到高速混合機中，混合5min。按實施例1擠出工藝進行擠出造粒。
對比例3
將34.4份共聚聚丙烯2、16份均聚聚丙烯2、14份熱塑性彈性體a、6份熱塑性彈性體b、6份pe、22份滑石粉、0.15份抗氧劑1010、0.15份抗氧劑168、0.1份znst、0.2份3808光穩定劑、1份著色母粒加入到高速混合機中，混合5min。按實施例1擠出工藝進行擠出造粒。
實施例1～5和對比例1～3配方及物性見如下表一，表二：
表一
表二
由實施例和對比例3可以看出，添加pe后，在降低增韌劑用量的情況下，常溫沖擊仍能達到50kj/m2以上，但是低溫沖擊卻下降明顯，不利于無縫儀表板的低溫安全性；由實施例和對比例1-2可以看出，添加的增韌劑組合物中無熱塑性彈性體b或者熱塑性彈性體a和b的比例不在特定比例范圍內時，產品均有明顯的虎皮紋外觀缺陷，大大影響無縫儀表板的美觀；由實施例1-5可以看出，添加特定比例的增韌劑組合物后，材料常溫沖擊均穩定保持在50kj/m2以上，同時低溫沖擊維持在10kj/m2以上，低溫性能良好，有效保障無縫儀表板的低溫安全性；同時熱塑性彈性體a和b保持在特定比例時，可以有效改善產品的虎皮紋缺陷，提高無縫儀表板的美觀性。