本發明涉及復合材料
技術領域:
,尤其涉及一種耐刮擦聚丙烯復合材料及其制備方法。
背景技術:
:目前,隨著汽車行業的飛速發展,輕量化、安全化、舒適化和環保化是世界汽車工業發展的主要趨勢,塑料及其復合材料因此成為了重要的車用材料。聚丙烯是一種用途廣泛的通用塑料,由丙烯單體聚合而成,英文縮寫為pp,其熔點為165~175℃,屬半結晶性塑料。在車用塑料當中,聚丙烯以密度小、性價比高,具有優異的耐熱性能、剛性、耐化學藥品腐蝕性,易于加工成型和回收等特性在汽車上得到了廣泛的應用,成為汽車用塑料中用量最大、發展速度最快的材料。然而,聚丙烯材料表面耐劃傷性能差,很大程度上降低了產品的美觀程度,同時,在制品表面產生的劃痕也會導致應力集中,在一定程度上限制了其使用性能。技術實現要素:本發明的目的在于提供一種耐刮擦聚丙烯復合材料及其制備方法,本發明提供的聚丙烯復合材料具有優異的耐刮擦性能。本發明提供了一種耐刮擦聚丙烯復合材料,由包含以下質量份的原料熔融擠出得到:優選的,所述聚丙烯包含均聚聚丙烯和/或共聚聚丙烯。優選的,所述共聚聚丙烯為丙烯和乙烯的共聚物,乙烯單元在所述共聚聚丙烯中的含量為4~10mol%。優選的,所述熱塑性聚酯彈性體的邵氏硬度為30~82d。優選的,所述滑石粉的粒徑為1~10μm。優選的,所述熱穩定劑為硫代二丙酸十八酯。優選的,所述主抗氧劑為四[β-(3,5-二特丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯;所述輔抗氧劑為三(2,4-二叔丁基酚)亞磷酸酯。本發明還提供了上述技術方案所述耐刮擦聚丙烯復合材料的制備方法,包含如下步驟:將所述原料進行干混,得到干混料;所述干混的速率為650~750轉/分鐘,所述干混的時間為1~4分鐘;將所述干混料進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。優選的,所述熔融擠出為雙螺桿熔融擠出;所述熔融擠出的具體工藝參數為:所述熔融擠出的一區溫度為180~190℃;所述熔融擠出的二區溫度為200~210℃;所述熔融擠出的三區溫度為210~215℃;所述熔融擠出的四區溫度為210~215℃;所述熔融擠出的五區溫度為210~215℃;所述熔融擠出的六區溫度為210~215℃;所述熔融擠出的七區溫度為215~225℃;所述熔融擠出的八區溫度為215~225℃;所述熔融擠出的九區溫度為215~225℃;所述熔融擠出的十區溫度為215~225℃;所述熔融擠出的一區至十區各區的停留時間獨立的為1~2分鐘,各區的壓力獨立的為12~18mpa;所述熔融擠出的機頭溫度為215~230℃;所述熔融擠出的主機轉速為300~400轉/分鐘。本發明提供了一種耐刮擦聚丙烯復合材料及其制備方法。本發明以聚丙烯和熱塑性聚酯彈性體為主要組成物質,熱塑性聚酯彈性體會浮在聚丙烯的表面形成一種致密的保護膜,從而使聚丙烯復合材料具有良好的耐刮擦性能。由實施例的實驗結果可知,本發明得到的耐刮擦聚丙烯復合材料的耐刮擦等級△l最低為0.7,遠遠地低于汽車內飾耐刮擦標準1.5。此外,本發明得到的耐刮擦聚丙烯復合材料還具有優異的缺口沖擊強度等物理性能,具體的缺口沖擊強度為10~30kj/m2,拉伸強度為18~25mpa,斷裂伸長率為50~150%,彎曲強度為23~37mpa,彎曲模量為1060~1700mpa,熱氧老化性能為500~540h。具體實施方式本發明提供了耐刮擦聚丙烯復合材料,由包含以下質量份的原料熔融擠出得到:本發明制備耐刮擦聚丙烯復合材料的原料包含38~98份聚丙烯,優選為50~90份,更優選為60~80份。在本發明中,所述聚丙烯優選包含均聚聚丙烯和/或共聚聚丙烯。在本發明中,當所述聚丙烯同時包含均聚聚丙烯和共聚聚丙烯時,所述均聚聚丙烯和共聚聚丙烯可以按照任意的質量比例進行混合,優選的所述均聚聚丙烯和共聚聚丙烯等質量混合。在本發明中,所述共聚聚丙烯優選為丙烯和乙烯的共聚物,乙烯單元在所述共聚聚丙烯中的含量優選為4~10mol%,更優選為5~8mol%,最優選為6~7mol%。在本發明中,所述均聚聚丙烯的結晶度優選的≥70%,更優選≥80%,最優選≥90%;所述均聚聚丙烯的等規度優選的≥99%。在本發明中,所述聚丙烯在230℃×2.16kg條件下的流動速率優選為5~50g/10min,更優選為10~40g/10min,最優選為20~30g/10min。以38~98份聚丙烯為基準,本發明中制備耐刮擦聚丙烯復合材料的原料包含0~30份滑石粉,優選為5~25份,更優選為10~20份。在本發明中,所述滑石粉的粒徑優選為1~10μm,更優選為2~8μm,最優選為4~6μm。在本發明中,所述滑石粉能夠起到增強的作用。以38~98份聚丙烯為基準,本發明中制備耐刮擦聚丙烯復合材料的原料包含0~25份增韌劑,優選為5~20份,更優選為10~15份。在本發明中,所述增韌劑優選為聚烯烴彈性體(poe)類增韌劑和/或三元乙丙橡膠(epdm)類增韌劑,更優選為poe-8200、poe-8391、epdm-5601或epdm-4021。以38~98份聚丙烯為基準,本發明中制備耐刮擦聚丙烯復合材料的原料包含1~5份熱塑性聚酯彈性體(tpee)。在本發明中,所述熱塑性聚酯彈性體的添加量可具體為1份、2份、3份、4份或5份。在本發明中,所述熱塑性聚酯彈性體的邵氏硬度優選為30~82d,更優選為40~70d,最優選為50~60d。本發明以聚丙烯和熱塑性聚酯彈性體為主要組成物質,熱塑性聚酯彈性體會浮在聚丙烯的表面形成一種致密的保護膜,從而使聚丙烯復合材料具有良好的耐刮擦性能。以38~98份聚丙烯為基準,本發明中制備耐刮擦聚丙烯復合材料的原料包含0.1~1份熱穩定劑,優選為0.2~0.8份,更優選為0.4~0.6份。在本發明中,所述熱穩定劑優選為硫代二丙酸十八酯。以38~98份聚丙烯為基準,本發明中制備耐刮擦聚丙烯復合材料的原料包含0.1~1份主抗氧劑,優選為0.2~0.8份,更優選為0.4~0.6份。在本發明中,所述主抗氧劑優選為四[β-(3,5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。以38~98份聚丙烯為基準,本發明中制備耐刮擦聚丙烯復合材料的原料包含0.1~0.5份輔抗氧劑,優選為0.2~0.4份,更優選為0.3份。在本發明中,所述輔抗氧劑為三(2,4-二叔丁基酚)亞磷酸酯。作為主抗氧劑的酚類抗氧劑,分中都存在著活潑的氫原子(0~h),這種氫原子比聚合物碳鏈上的氫原子(包括碳鏈上雙鍵的氫)活潑,它能被脫離出來與大分子鏈自由基r.或r00.結合,生成過氧化氫和穩定的酚氧自由基(aro.)。由于酚氧自由基鄰位取代基數目的增加或其分枝的增加,即增大其空間阻礙效應,這樣就可以使其受到相鄰較大體積基團的保護,提高了酚氧自由基的穩定性。此外,由于酚氧自由基與苯環同處于大共軛體系中,因而比較穩定,活性較低,不能引發鏈式反應,只能與另一個活性自由基結合,再次終止一個自由基,生成較穩定的化合物,從而終止鏈式反應。酚氧自由基的這種穩定性可以防止抗氧劑因直接氧化而消耗過快,并且也能減少鏈轉移反應,從而提高其抗氧化性能。為了更好的阻止鏈式反應,并截斷鏈增長反應,還需配合使用一種能分解大分子過氧化氫rooh的抗氧化劑,使它生成穩定的化合物,以阻止鏈式反應的發展,這類分解過氧化氫的抗氧化劑稱為輔助抗氧劑。因此利用主抗氧化劑、輔助抗氧化劑、穩定劑之間的協同效應,可配成各種有效的復合穩定劑。本發明還提供了一種上述技術方案所述耐刮擦聚丙烯復合材料的制備方法,包含如下具體步驟:將所述原料進行干混,得到干混料;所述干混的速率為650~750轉/分鐘,所述干混的時間為1~4分鐘;將所述干混料進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。本發明將所述原料進行干混,得到干混料。在本發明中,所述干混優選在高速混合機中進行。在本發明中,所述干混的速率為650~750轉/分鐘,優選為670~730轉/分鐘,更優選為690~710轉/分鐘;所述干混的時間為1~4分鐘,具體的可以為1分鐘、2分鐘、3分鐘或4分鐘。在本發明中,所述干混速率用于提供高速剪切力,使得在高速剪切力作用下,能夠保證所述熱塑性聚酯彈性體會浮在聚丙烯的表面形成一種致密的保護膜。在本發明中,所述干混優選在室溫下進行。得到所述干混料后,本發明將所述干混料進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。在本發明中,所述熔融擠出優選為雙螺桿熔融擠出;所述熔融擠出用擠出機優選為南京科倍隆機械有限公司生產的cte35機。在本發明中,所述熔融擠出的一區溫度優選為180~190℃,更優選為182~188℃,最優選為184~186℃;所述熔融擠出的二區溫度優選為200~210℃,更優選為202~208℃,最優選為204~206℃;所述熔融擠出的三區溫度優選為200~210℃,更優選為202~208℃,最優選為204~206℃;所述熔融擠出的四區溫度優選為210~215℃,更優選為211~214℃,最優選為212~213℃;所述熔融擠出的五區溫度優選為210~215℃,更優選為211~214℃,最優選為212~213℃;所述熔融擠出的六區溫度優選為210~215℃,更優選為211~214℃,最優選為212~213℃;所述熔融擠出的七區溫度優選為215~225℃,更優選為218~223℃,最優選為220~221℃;所述熔融擠出的八區溫度優選為215~225℃,更優選為218~223℃,最優選為220~221℃;所述熔融擠出的九區溫度優選為215~225℃,更優選為218~223℃,最優選為220~221℃;所述熔融擠出的十區溫度優選為215~225℃,更優選為218~223℃,最優選為220~221℃。在本發明中,所述熔融擠出的一區至十區各區的停留時間獨立的優選為1~2分鐘,具體的可以為1分鐘、1.2分鐘、1.4分鐘、1.6分鐘、1.8分鐘或2分鐘;各區的壓力獨立的優選為12~18mpa,更優選為13~17mpa,最優選為14~16mpa。在本發明中,所述熔融擠出的機頭溫度優選為215~230℃,更優選為220~225℃,最優選為222~223℃。在本發明中,所述熔融擠出的主機轉速優選為300~400轉/分鐘,更優選為320~380轉/分鐘,最優選為340~360轉/分鐘。下面結合實施例對本發明提供的耐刮擦聚丙烯復合材料及其制備方法進行詳細的說明,但是不能把它們理解為對本發明保護范圍的限定。在下述實施例中,所述份如無特殊說明均為質量份。實施例原料來源:poe選用韓國sk公司的nx875,化學名稱為乙辛橡膠。熱穩定劑為英國ice公司的negonoxdstp。抗氧劑為ciba公司的irganox1010、irganox168。實施例1將67份聚丙烯(均聚pp為sk化學的bh3900,共聚pp為揚子石化的ypj-1215c,具體質量比例為3:7)、20份滑石粉、10份poe、2份熱塑性聚酯彈性體、0.5份熱穩定劑、0.3份主抗氧劑(1010)和0.2份輔抗氧劑(168)混合,以700轉/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機中干混4分鐘。將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。雙螺桿擠出機上的各段參數設定如下:一區溫度180℃,二區溫度200℃,三區溫度200℃,四區溫度210℃,五區溫度210℃,六區溫度210℃,七區溫度215℃,八區溫度215℃,九區溫度215℃,十區溫度215℃各區的停留時間均為1分鐘,各區壓力均為12mpa。機頭230℃,主機轉速為300轉/分鐘。實施例2將66份聚丙烯(均聚pp為sk化學的bh3900,共聚pp為揚子石化的ypj-1215c,具體質量比例為3:7)、20份滑石粉、10份poe、3份熱塑性聚酯彈性體、0.5份熱穩定劑、0.3份主抗氧劑(1010)和0.2份輔抗氧劑(168)混合,以700轉/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機中干混4分鐘。將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。雙螺桿擠出機上的各段參數設定如下:一區溫度190℃,二區溫度210℃,三區溫度210℃,四區溫度215℃,五區溫度215℃,六區溫度215℃,七區溫度225℃,八區溫度225℃,九區溫度225℃,十區溫度225℃各區的停留時間均為1分鐘,各區壓力均為12mpa。機頭215℃,主機轉速為350轉/分鐘。實施例3將65份聚丙烯(均聚pp為sk化學的bh3900,共聚pp為揚子石化的ypj-1215c,具體質量比例為3:7)、20份滑石粉、10份poe、4份熱塑性聚酯彈性體、0.5份熱穩定劑、0.3份主抗氧劑(1010)和0.2份輔抗氧劑(168)混合,以700轉/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機中干混4分鐘。將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。雙螺桿擠出機上的各段參數設定如下:一區溫度185℃,二區溫度205℃,三區溫度205℃,四區溫度213℃,五區溫度213℃,六區溫度213℃,七區溫度220℃,八區溫度220℃,九區溫度220℃,十區溫度220℃各區的停留時間均為1分鐘,各區壓力均為12mpa。機頭220℃,主機轉速為400轉/分鐘。實施例4將64份均聚pp(為sk化學的bh3900)、20份滑石粉、10份poe、5份熱塑性聚酯彈性體、0.5份熱穩定劑、0.3份主抗氧劑(1010)和0.2份輔抗氧劑(168)混合,以700轉/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機中干混4分鐘。將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。雙螺桿擠出機上的各段參數設定如下:一區溫度190℃,二區溫度210℃,三區溫度210℃,四區溫度215℃,五區溫度215℃,六區溫度215℃,七區溫度225℃,八區溫度225℃,九區溫度225℃,十區溫度225℃各區的停留時間均為1分鐘,各區壓力均為12mpa。機頭215℃,主機轉速為350轉/分鐘。實施例5將69份共聚pp(為揚子石化的ypj-1215c)、20份滑石粉、10份poe、0.5份熱穩定劑、0.3份主抗氧劑(1010)和0.2份輔抗氧劑(168)混合,以700轉/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機中干混4分鐘。將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。雙螺桿擠出機上的各段參數設定如下:一區溫度185℃,二區溫度205℃,三區溫度205℃,四區溫度213℃,五區溫度213℃,六區溫度213℃,七區溫度220℃,八區溫度220℃,九區溫度220℃,十區溫度220℃各區的停留時間均為1分鐘,各區壓力均為12mpa。機頭220℃,主機轉速為400轉/分鐘。本發明將實施例1~5得到的耐刮擦聚丙烯復合材料在注塑機(ma600ii/130)上注塑成試樣(對應的樣品分別為樣品1、樣品2、樣品3、樣品4和樣品5)。所述注塑成試樣的具體工藝為:一區溫度205℃,二區溫度220℃,三區溫度220℃,機頭225℃,注塑壓力為45mpa。本發明對各試樣分別進行了彎曲性能測試、拉伸性能測試、簡支梁沖擊強度、熱變形、熱氧老化性能和耐刮擦特性測試。拉伸性能測試按iso527-2進行,試樣尺寸為150*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80*6*4mm,缺口深度為試樣厚度的三分之一。熱變形溫度按iso75進行,試樣尺寸為120*10*3.0mm,載荷為1.8mpa。熱氧老化性能按iso4577進行,試樣尺寸為50*10*10mm,測試溫度為150℃。耐刮擦特性按德國大眾汽車公司pv3952進行測試,試樣尺寸120*120*3mm,測試樣件在測試前需在23℃放置48小時。具體的,各試樣的性能結果如表1所示。表1由實施例1~5得到的耐刮擦聚丙烯復合材料制備的試樣的性能結果復合材料名稱試樣1試樣2試樣3試樣4試樣5聚丙烯(%)6766656469滑石粉(%)2020202020poe(%)1010101010熱塑性聚酯彈性體(%)23450抗氧劑168(%)0.20.20.20.20.2抗氧劑1010(%)0.30.30.30.30.3熱穩定劑dstp(%)0.50.50.50.50.5無缺口沖擊強度(kj/m2)不斷不斷不斷不斷不斷缺口沖擊強度(kj/m2)2423201525拉伸強度(mpa)2222201823斷裂伸長率(%)100120110100110彎曲強度(mpa)3130282631彎曲模量(mpa)15001520149014501520熱氧老化性能(h)520510540540540耐刮擦等級△l1.20.80.70.73.0由表1可知,由樣品1~5的數據對比可以看出,相較于未添加熱塑性聚酯彈性體的方案,熱塑性聚酯彈性體的添加能夠改善材料耐刮擦性能,且在一定的范圍內,熱塑性聚酯彈性體的添加量越高,材料的耐刮擦性能越好。與此同時,在改善聚丙烯復合材料的耐刮擦性能的同時,材料的拉伸性能、沖擊性能和熱性能等其它物化性能也保持了很好的水平。實施例6將77份聚丙烯(均聚pp為sk化學的bh3900,共聚pp為揚子石化的ypj-1215c,具體質量比例為3:7)、20份滑石粉、2份熱塑性聚酯彈性體、0.5份熱穩定劑、0.3份主抗氧劑(1010)和0.2份輔抗氧劑(168)混合,以700轉/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機中干混4分鐘。將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。雙螺桿擠出機上的各段參數設定如下:一區溫度180℃,二區溫度200℃,三區溫度200℃,四區溫度210℃,五區溫度210℃,六區溫度210℃,七區溫度215℃,八區溫度215℃,九區溫度215℃,十區溫度215℃各區的停留時間均為1分鐘,各區壓力均為12mpa。機頭230℃,主機轉速為300轉/分鐘。實施例7將76份聚丙烯(均聚pp為sk化學的bh3900,共聚pp為揚子石化的ypj-1215c,具體質量比例為3:7)、20份滑石粉、3份熱塑性聚酯彈性體、0.5份熱穩定劑、0.3份主抗氧劑(1010)和0.2份輔抗氧劑(168)混合,以700轉/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機中干混4分鐘。將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。雙螺桿擠出機上的各段參數設定如下:一區溫度190℃,二區溫度210℃,三區溫度210℃,四區溫度215℃,五區溫度215℃,六區溫度215℃,七區溫度225℃,八區溫度225℃,九區溫度225℃,十區溫度225℃各區的停留時間均為1分鐘,各區壓力均為12mpa。機頭215℃,主機轉速為350轉/分鐘。實施例8將75份聚丙烯(均聚pp為sk化學的bh3900,共聚pp為揚子石化的ypj-1215c,具體質量比例為3:7)、20份滑石粉、4份熱塑性聚酯彈性體、0.5份熱穩定劑、0.3份主抗氧劑(1010)和0.2份輔抗氧劑(168)混合,以700轉/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機中干混4分鐘。將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。雙螺桿擠出機上的各段參數設定如下:一區溫度185℃,二區溫度205℃,三區溫度205℃,四區溫度213℃,五區溫度213℃,六區溫度213℃,七區溫度220℃,八區溫度220℃,九區溫度220℃,十區溫度220℃各區的停留時間均為1分鐘,各區壓力均為12mpa。機頭220℃,主機轉速為400轉/分鐘。實施例9將74份均聚pp(為sk化學的bh3900)、20份滑石粉、5份熱塑性聚酯彈性體、0.5份熱穩定劑、0.3份主抗氧劑(1010)和0.2份輔抗氧劑(168)混合,以700轉/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機中干混4分鐘。將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。雙螺桿擠出機上的各段參數設定如下:一區溫度190℃,二區溫度210℃,三區溫度210℃,四區溫度215℃,五區溫度215℃,六區溫度215℃,七區溫度225℃,八區溫度225℃,九區溫度225℃,十區溫度225℃各區的停留時間均為1分鐘,各區壓力均為12mpa。機頭215℃,主機轉速為350轉/分鐘。實施例10將79份共聚pp(為揚子石化的ypj-1215c)、20份滑石粉、5份熱塑性聚酯彈性體、0.5份熱穩定劑、0.3份主抗氧劑(1010)和0.2份輔抗氧劑(168)混合,以700轉/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機中干混4分鐘。將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。雙螺桿擠出機上的各段參數設定如下:一區溫度185℃,二區溫度205℃,三區溫度205℃,四區溫度213℃,五區溫度213℃,六區溫度213℃,七區溫度220℃,八區溫度220℃,九區溫度220℃,十區溫度220℃各區的停留時間均為1分鐘,各區壓力均為12mpa。機頭220℃,主機轉速為400轉/分鐘。本發明將實施例6~10得到的耐刮擦聚丙烯復合材料在注塑機(ma600ii/130)上注塑成試樣(對應的樣品分別為樣品6、樣品7、樣品8、樣品9和樣品10)。所述注塑成試樣的具體工藝為:一區溫度205℃,二區溫度220℃,三區溫度220℃,機頭225℃,注塑壓力為45mpa。本發明對各試樣分別進行了彎曲性能測試、拉伸性能測試、簡支梁沖擊強度、熱變形、熱氧老化性能和耐刮擦特性測試。具體的,各試樣的性能結果如表2所示。表2由實施例6~10得到的耐刮擦聚丙烯復合材料制備的試樣的性能結果復合材料名稱試樣6試樣7試樣8試樣9試樣10聚丙烯(%)7776757479滑石粉(%)2020202020poe(%)00000熱塑性聚酯彈性體(%)23450抗氧劑168(%)0.20.20.20.20.2抗氧劑1010(%)0.30.30.30.30.3熱穩定劑dstp(%)0.50.50.50.50.5無缺口沖擊強度(kj/m2)不斷不斷不斷不斷不斷缺口沖擊強度(kj/m2)1012111110拉伸強度(mpa)2525232226斷裂伸長率(%)5080605060彎曲強度(mpa)3537373636彎曲模量(mpa)17001630160015101650熱氧老化性能(h)500500520520510耐刮擦等級△l1.20.80.70.73.2對比表1和表2的結果可知,增韌劑的添加對材料的耐刮擦性能幾乎沒有任何影響,只會對材料的其它物化性能產生微小的影響。實施例11將87份聚丙烯(均聚pp為sk化學的bh3900,共聚pp為揚子石化的ypj-1215c,具體質量比例為3:7)、10份poe、2份熱塑性聚酯彈性體、0.5份熱穩定劑、0.3份主抗氧劑(1010)和0.2份輔抗氧劑(168)混合,以700轉/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機中干混4分鐘。將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。雙螺桿擠出機上的各段參數設定如下:一區溫度180℃,二區溫度200℃,三區溫度200℃,四區溫度210℃,五區溫度210℃,六區溫度210℃,七區溫度215℃,八區溫度215℃,九區溫度215℃,十區溫度215℃各區的停留時間均為1分鐘,各區壓力均為12mpa。機頭230℃,主機轉速為300轉/分鐘。實施例12將86份聚丙烯(均聚pp為sk化學的bh3900,共聚pp為揚子石化的ypj-1215c,具體質量比例為3:7)、10份poe、3份熱塑性聚酯彈性體、0.5份熱穩定劑、0.3份主抗氧劑(1010)和0.2份輔抗氧劑(168)混合,以700轉/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機中干混4分鐘。將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。雙螺桿擠出機上的各段參數設定如下:一區溫度190℃,二區溫度210℃,三區溫度210℃,四區溫度215℃,五區溫度215℃,六區溫度215℃,七區溫度225℃,八區溫度225℃,九區溫度225℃,十區溫度225℃各區的停留時間均為1分鐘,各區壓力均為12mpa。機頭215℃,主機轉速為350轉/分鐘。實施例13將85份聚丙烯(均聚pp為sk化學的bh3900,共聚pp為揚子石化的ypj-1215c,具體質量比例為3:7)、10份poe、4份熱塑性聚酯彈性體、0.5份熱穩定劑、0.3份主抗氧劑(1010)和0.2份輔抗氧劑(168)混合,以700轉/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機中干混4分鐘。將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。雙螺桿擠出機上的各段參數設定如下:一區溫度185℃,二區溫度205℃,三區溫度205℃,四區溫度213℃,五區溫度213℃,六區溫度213℃,七區溫度220℃,八區溫度220℃,九區溫度220℃,十區溫度220℃各區的停留時間均為1分鐘,各區壓力均為12mpa。機頭220℃,主機轉速為400轉/分鐘。實施例14將84份均聚pp(為sk化學的bh3900)、10份poe、5份熱塑性聚酯彈性體、0.5份熱穩定劑、0.3份主抗氧劑(1010)和0.2份輔抗氧劑(168)混合,以700轉/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機中干混4分鐘。將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。雙螺桿擠出機上的各段參數設定如下:一區溫度190℃,二區溫度210℃,三區溫度210℃,四區溫度215℃,五區溫度215℃,六區溫度215℃,七區溫度225℃,八區溫度225℃,九區溫度225℃,十區溫度225℃各區的停留時間均為1分鐘,各區壓力均為12mpa。機頭215℃,主機轉速為350轉/分鐘。實施例15將89份共聚pp(為揚子石化的ypj-1215c)、10份poe、0.5份熱穩定劑、0.3份主抗氧劑(1010)和0.2份輔抗氧劑(168)混合,以700轉/分鐘的高速攪拌速率在高速混合機中干混4分鐘。將干混得到的干混料加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出,得到耐刮擦聚丙烯復合材料。雙螺桿擠出機上的各段參數設定如下:一區溫度185℃,二區溫度205℃,三區溫度205℃,四區溫度213℃,五區溫度213℃,六區溫度213℃,七區溫度220℃,八區溫度220℃,九區溫度220℃,十區溫度220℃各區的停留時間均為1分鐘,各區壓力均為12mpa。機頭220℃,主機轉速為400轉/分鐘。本發明將實施例11~15得到的耐刮擦聚丙烯復合材料在注塑機(ma600ii/130)上注塑成試樣(對應的樣品分別為樣品11、樣品12、樣品13、樣品14和樣品15)。所述注塑成試樣的具體工藝為:一區溫度205℃,二區溫度220℃,三區溫度220℃,機頭225℃,注塑壓力為45mpa。本發明對各試樣分別進行了彎曲性能測試、拉伸性能測試、簡支梁沖擊強度、熱變形、熱氧老化性能和耐刮擦特性測試。具體的,各試樣的性能結果如表3所示。表3由實施例11~15得到的耐刮擦聚丙烯復合材料制備的試樣的性能結果復合材料名稱試樣11試樣12試樣13試樣14試樣15聚丙烯(%)8786858489滑石粉(%)00000poe(%)1010101010熱塑性彈性體(%)23450抗氧劑168(%)0.20.20.20.20.2抗氧劑1010(%)0.30.30.30.30.3熱穩定劑dstp(%)0.50.50.50.50.5無缺口沖擊強度(kj/m2)不斷不斷不斷不斷不斷缺口沖擊強度(kj/m2)2830302828拉伸強度(mpa)2018182019斷裂伸長率(%)150130130140150彎曲強度(mpa)2524232323彎曲模量(mpa)11301120108010601160熱氧老化性能(h)510510500500510耐刮擦等級△l1.20.80.70.72.8對比表1和表3的結果可知,滑石粉的添加對材料的耐刮擦性能幾乎沒有任何影響,只會對材料的其它物化性能產生微小的影響。由以上實施例可知,本發明提供了一種耐刮擦聚丙烯復合材料及其制備方法。本發明以聚丙烯和熱塑性聚酯彈性體為主要組成物質,在特定的混合速率下,熱塑性聚酯彈性體會浮在聚丙烯的表面,形成一種致密的保護膜,從而使聚丙烯復合材料具有良好的耐刮擦性能。由實施例的實驗結果可知,本發明得到的耐刮擦聚丙烯復合材料的耐刮擦等級△l最低為0.7,遠遠地低于汽車內飾耐刮擦標準1.5。此外,本發明得到的耐刮擦聚丙烯復合材料還具有優異的缺口沖擊強度等物理性能,具體的缺口沖擊強度為10~30kj/m2,拉伸強度為18~25mpa,斷裂伸長率為50~150%,彎曲強度為23~37mpa,彎曲模量為1060~1700mpa,熱氧老化性能為500~540h。以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本
技術領域:
的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。當前第1頁12