一種汽車儀表臺用晶須改性pp復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于塑料改性加工領域，具體涉及PP塑料的改性加工，特別涉及一種汽車 儀表臺用晶須改性PP復合材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，隨著汽車工業的迅猛發展以及塑料改性技術的不斷進步，改性PP在汽車 行業得到了越來越廣泛的應用，其在汽車向輕量化、節能化的發展過程中充當了非常重要 的角色。目前，國際汽車熱塑性復合材料的主要研宄課題是重點提高材料的物理力學性能， 增強樹脂是當前汽車熱塑性復合材料研發的一大熱點(如增強PP)。目前國內PP改性技術 發展十分迅速，改性PP復合材料品種繁多，但適合于制造汽車內飾件的PP改性材料主要依 賴進口。
[0003] 目前國內外汽車儀表臺用熱塑性改性材料主要有(軟化儀表臺材料）和滑石粉 填充改性的PP材料等。I3U價格比較高，且材料來源受限。而滑石粉填充改性PP材料沖擊 韌性和彎曲強度不理想而且二者取得不了平衡，達不到制造汽車儀表臺的要求。
[0004] 用晶須改性PP，不僅能增強而且具有阻燃性能，晶須是高性能的阻燃增強纖維，特 別適合于增強PP。尤其適合加工形狀復雜、尺寸精度要求高的汽車儀表臺等零部件。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種具有耐熱性能優良、高模 量、沖擊韌性良好、耐候性能、耐老化性能及阻燃性能優良的汽車儀表臺用晶須改性PP復 合材料。
[0006] 本發明的另一目的在于提供上述汽車儀表臺用晶須改性PP復合材料的制備方 法。
[0007] 為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案為：一種汽車儀表臺用晶須改性PP 復合材料，它包括以下重量份的組份：回收的廢舊PP碎料100份，高密度聚乙烯5-40份， 增韌劑5-30份，晶須1-30份，偶聯劑1-10份，抗氧劑1-5份，潤滑分散劑1-5份。
[0008] 所述的增韌劑為乙烯-丙烯-非共軛二烯烴的三元共聚物（EPDM)、乙烯-辛烯共 聚物（POE)、氫化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS)中的一種。
[0009] 所述的晶須包括硫酸鈣晶須、碳酸鈣晶須、鈦酸鉀晶須、堿式硫酸鎂晶須以及堿式 氯化鎂晶須。
[0010] 所述的偶聯劑包括3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ -氨基丙基三乙氧基硅烷、過氧化 二異丙苯、γ-(甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷。
[0011] 本發明提供的上述汽車儀表臺用晶須改性PP復合材料的制備方法具體包括以下 步驟： 步驟一、對晶須進行活化處理：將偶聯劑和晶須在放入高速混合機中進行高速攪拌 5-10min，出料，然后60-80°C條件下烘干備用； 步驟二、按配方分別稱取回收的廢舊PP碎料、上述步驟活化處理的晶須、高密度聚乙 烯、增韌劑、抗氧劑以及潤滑分散劑并依次投入高速混合機中進行充分攪拌混合，攪拌時間 l〇-15min ； 步驟三、將上述攪拌均勻的混合物料投入螺桿擠出機擠出，設置擠出機溫度為 180-190°C，壓強為 15-20Mpa ; 步驟四、螺桿擠出機擠出的條料經水槽冷卻和空氣冷卻，然后引入切粒機切成顆粒。
[0012] 本發明具有的有益效果為：首先，本發明采用回收的廢舊PP碎料，使廢舊塑料回 收再利用，變廢為寶、節約了資源、減少了環境污染；其次，本發明中采用HDPE作為PP與增 韌劑之間的增容劑，HDPE不但增加了 PP與增韌劑之間的相容性，而且與增韌劑協同對PP 起到了較好的增韌作用，在保持材料體系拉伸強度基本不變的情況下，使斷裂伸長率大 大提高，使本發明復合材料表現出優良的韌性；重要的是，本發明采用晶須改性PP，使復合 材料的拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量、熱變形溫度都大幅度提高；總之，本發明復合材料具 有耐熱性能優良、高模量、沖擊韌性良好、耐候性能、耐老化性能及阻燃性能優良的優點，而 且本發明制備簡單，生產成本低，為晶須改性PP復合材料的技術的大力推廣以及產業化應 用打下了堅實的基礎。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合實施例對本發明做進一步詳細描述，并非限定其保護范圍。
[0014] 實施例1 稱取回收的廢舊PP碎料100 kg，高密度聚乙烯20 kg，增韌劑P0E20 kg，堿式硫酸鎂 晶須5 kg，偶聯劑3-氨丙基三乙氧基硅烷2 kg，抗氧劑2 kg，潤滑分散劑5 kg;將上述稱 好的偶聯劑3-氨丙基三乙氧基硅烷和堿式硫酸鎂晶須在放入高速混合機中進行高速攪拌 8min，出料，然后80°C條件下烘干備用；分別將稱取回收的廢舊PP碎料、上述步驟活化處理 的堿式硫酸鎂晶須、高密度聚乙烯、增韌劑POE、抗氧劑以及潤滑分散劑并依次投入高速混 合機中進行充分攪拌混合，攪拌時間IOmin ;將上述攪拌均勻的混合物料投入螺桿擠出機 擠出，設置擠出機溫度為185°C，壓強為15Mpa ;螺桿擠出機擠出的條料經水槽冷卻和空氣 冷卻，然后引入切粒機切成顆粒。
[0015] 實施例2 稱取回收的廢舊PP碎料100 kg，高密度聚乙烯30 kg，增韌劑EPDM 20 kg，堿式氯化 鎂晶須5 kg，偶聯劑γ-氨基丙基三乙氧基硅烷5 kg，抗氧劑3 kg，潤滑分散劑5 kg;將 上述稱好的偶聯劑γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和堿式氯化鎂晶須在放入高速混合機中進 行高速攪拌l〇min，出料，然后80°C條件下烘干備用；分別將稱取回收的廢舊PP碎料、上述 步驟活化處理的堿式氯化鎂晶須、高密度聚乙烯、增韌劑EPDM、抗氧劑以及潤滑分散劑并依 次投入高速混合機中進行充分攪拌混合，攪拌時間IOmin ;將上述攪拌均勻的混合物料投 入螺桿擠出機擠出，設置擠出機溫度為185°C，壓強為15Mpa ;螺桿擠出機擠出的條料經水 槽冷卻和空氣冷卻，然后引入切粒機切成顆粒。
[0016] 實施例3 稱取回收的廢舊PP碎料100 kg，高密度聚乙烯25 kg，增韌劑SEBS 20 kg，鈦酸鉀晶 須8 kg，偶聯劑過氧化二異丙苯3 kg，抗氧劑2 kg，潤滑分散劑5 kg;將上述稱好的偶聯劑 過氧化二異丙苯和鈦酸鉀晶須在放入高速混合機中進行高速攪拌lOmin，出料，然后80°C 條件下烘干備用；分別將稱取回收的廢舊PP碎料、上述步驟活化處理的鈦酸鉀晶須、高密 度聚乙烯、增韌劑SEBS、抗氧劑以及潤滑分散劑并依次投入高速混合機中進行充分攪拌混 合，攪拌時間IOmin ;將上述攪拌均勻的混合物料投入螺桿擠出機擠出，設置擠出機溫度為 190°C，壓強為15Mpa ;螺桿擠出機擠出的條料經水槽冷卻和空氣冷卻，然后引入切粒機切 成顆粒。
[0017] 實施例4 稱取回收的廢舊PP碎料100 kg，高密度聚乙烯25 kg，增韌劑POE 20 kg，堿式氯化鎂 晶須8 kg，偶聯劑γ-氨基丙基三乙氧基硅烷2 kg，抗氧劑3kg，潤滑分散劑5 kg;將上述 稱好的偶聯劑γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和堿式氯化鎂晶須在放入高速混合機中進行高 速攪拌lOmin，出料，然后80°C條件下烘干備用；分別將稱取回收的廢舊PP碎料、上述步驟 活化處理的堿式氯化鎂晶須、高密度聚乙烯、增韌劑POE、抗氧劑以及潤滑分散劑并依次投 入高速混合機中進行充分攪拌混合，攪拌時間IOmin ;將上述攪拌均勻的混合物料投入螺 桿擠出機擠出，設置擠出機溫度為190°C，壓強為15Mpa ;螺桿擠出機擠出的條料經水槽冷 卻和空氣冷卻，然后引入切粒機切成顆粒。
[0018] 對比例 對比例中的配方為：回收的廢舊PP碎料100 kg，高密度聚乙烯20 kg，制備方法如 下：將稱好的廢舊PP碎料和高密度聚乙烯投入高速混合機中進行充分攪拌混合，攪拌時間 IOmin ;將上述攪拌均勻的混合物料投入螺桿擠出機擠出，設置擠出機溫度為190°C，壓強 為15Mpa ;螺桿擠出機擠出的條料經水槽冷卻和空氣冷卻，然后引入切粒機切成顆粒。
[0019] 對上述實施例的復合材料進行力學性能測試，測試依據如下：測試數據見表1 拉伸強度按GB/T1040-2006測試； 彎曲強度及彎曲彈性模量按GB/T9341-2008測試； 缺口沖擊強度按GB/T1843-2008測試； 熱變形溫度按GB/T1634. 1-2004測試。
[0020] 表1上述實施例的復合材料力學性能測試結果
【主權項】
1. 一種汽車儀表臺用晶須改性PP復合材料，其特征在于：它包括以下重量份的組份： 回收的廢舊PP碎料100份，高密度聚乙烯5-40份，增韌劑5-30份，晶須1-30份，偶聯劑 1-10份，抗氧劑1-5份，潤滑分散劑1-5份。
2. 如權利要求1所述的一種汽車儀表臺用晶須改性PP復合材料，其特征在于：所述的 增韌劑為乙烯-丙烯-非共軛二烯烴的三元共聚物、乙烯-辛烯共聚物、氫化的苯乙烯-丁 二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一種。
3. 如權利要求1所述的一種汽車儀表臺用晶須改性PP復合材料，其特征在于：所述的 晶須包括硫酸鈣晶須、碳酸鈣晶須、鈦酸鉀晶須、堿式硫酸鎂晶須以及堿式氯化鎂晶須。
4. 如權利要求1所述的一種汽車儀表臺用晶須改性PP復合材料，其特征在于：所述的 偶聯劑包括3_氛丙基二乙氧基硅烷、y-氛基丙基二乙氧基硅烷、過氧化二異丙苯、y-( 甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷。
5. 如權利要求1-4任一項所述的一種汽車儀表臺用晶須改性PP復合材料，其特征在 于：它的制備方法包括如下步驟： 步驟一、對晶須進行活化處理：將偶聯劑和晶須在放入高速混合機中進行高速攪拌 5-10min，出料，然后60-80°C條件下烘干備用； 步驟二、按配方分別稱取回收的廢舊PP碎料、上述步驟活化處理的晶須、高密度聚乙 烯、增韌劑、抗氧劑以及潤滑分散劑并依次投入高速混合機中進行充分攪拌混合，攪拌時間 l〇-15min ； 步驟三、將上述攪拌均勻的混合物料投入螺桿擠出機擠出，設置擠出機溫度為 180-190°C，壓強為 15-20Mpa ; 步驟四、螺桿擠出機擠出的條料經水槽冷卻和空氣冷卻，然后引入切粒機切成顆粒。
【專利摘要】本發明公開了一種汽車儀表臺用晶須改性PP復合材料及其制備方法，它包括以下重量份的組份：回收的廢舊PP碎料100份，高密度聚乙烯5-40份，增韌劑5-30份，晶須1-30份，偶聯劑1-10份，抗氧劑1-5份，潤滑分散劑1-5份，本發明復合材料采用晶須對回收的廢舊PP進行改性，本發明復合材料具有高模量、耐熱性能優良、良好的沖擊韌性、優良的耐候性能和耐老化性能及阻燃性能，總之綜合性能優異，完全可以用于制造汽車儀表臺；另外，通過配方中添加高密度聚乙烯、潤滑分散劑，顯著改善了材料的加工流動性和充模性能，較好地解決了儀表臺不易加工的難題。
【IPC分類】C08L53-02, C08K7-08, C08J5-06, C08L23-12, C08K7-04, C08L23-06, C08K9-04, C08K9-06, C08L23-16, C08L23-08
【公開號】CN104861287
【申請號】CN201510183727
【發明人】郭超
【申請人】濟源市中原化工有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月18日