[发明专利]一种聚丙烯纳米复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种聚丙烯纳米复合材料及其制备方法。该复合材料主要由下述组分质量份制备而成：聚丙烯40‑80份，增韧剂5‑15份，抗氧剂0.2‑0.5份，润滑剂0.3‑0.8份，纳米增强母粒20‑65份。本发明所制得的聚丙烯复合材料具有较好的综合性能和较高的性价比，其中熔体流动速率＞25g/10min(230℃2.16kg),23℃简支梁缺口冲击强度＞25KJ/m²,弯曲模量＞1500MPa。该复合材料尤其适用于汽车(包括新能源汽车)仪表板、车门面板、保险杠等大型内外饰件的注塑生产制作。

技术领域

本发明涉及一种新型聚丙烯纳米复合材料及其制备方法，属于高分子材料领域。

背景技术

聚丙烯作为一种通用塑料，具有许多优良的性能，但是因机械强度低、耐热性差、收缩变形大、抗蠕变性差等缺陷。在应用上，特别是作为结构材料，受到很多限制，不属于高性能的工程塑料。因此，对聚丙烯进行改性，使之工程化就成为一个重要的研究课题。

现在对聚丙烯增强改性，其方法大多是采用添加普通级滑石粉和碳酸钙。这种填充改性的聚丙烯材料虽然已经在汽车部件上广泛应用，但为了补偿因添加滑石粉、碳酸钙造成的抗冲击性能大幅度下降，必须添加大量的增韧剂以提高抗冲击性能。从而成本上升。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种新型聚丙烯纳米复合材料。其尤其适合汽车部件。

本发明的技术方案如下：聚丙烯纳米复合材料，以质量份计，组分包括聚丙烯40-80份，增韧剂5-15份，抗氧剂0.2-0.5份，润滑剂0.3-0.8份，纳米增强母粒20-65份；

所述聚丙烯，优选均聚聚丙烯与共聚聚丙烯的混合物，两者混合比例为 1:4-6，产品为粉状或粒状，熔体流动速率在230℃，2.16KG条件下测量为 10-60g/10min。

所述增韧剂为聚烯烃弹性体乙烯-丙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或两种以上的混合物，混合比例任意；优选聚烯烃弹性体乙烯-丙烯-辛烯共聚物(POE)，牌号DF610。

所述抗氧剂优选酚类抗氧剂1010和磷酸酯类抗氧剂168的混合物，其比例优选为1:2。

所述润滑剂为硬脂酸钙、脂肪酸酯混合物、乙撑双硬脂酰胺中的一种或两种以上的混合物。优选脂肪酸酯混合物，优选产品牌号TR044。

其中，所述纳米增强母粒制备配方按质量份包括：

上述配方中，均聚聚丙烯为粉状物，熔体流动速率在230℃，2.16kg条件下测量大于30g/10分钟；

纳米沐和粉由安徽省宿松县沐和矿业有限公司生产，为硅钙复合体，所含化学元素为硅(Si)、钙(Ca)、镁(Mg)、氧(O),氧元素为64-65％、其它Si、Ca、Mg三种元素的总和为35-36％，粒径小于100纳米。沐和粉中含有一定比例的片状颗粒，而传统的滑石粉颗粒为具有一定长径比的棒状结构体，片状颗粒数量很少。采用沐和粉改性聚丙烯的效果同传统的滑石粉改性效果相当，但用沐和粉改性聚丙烯的断裂伸长率更高。采用纳米级沐和粉进行改性，不但可以较好的保持聚丙烯的抗冲击性能，而且使增韧剂的添加量大幅度下降，从而降低了材料成本。

所述偶联剂为硅烷偶联剂，优选产品牌号为KH560。

所述分散剂优选聚乙烯蜡。

增韧剂为乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)，优选产品牌号WH303， MMA单体含量≥18％。；

聚烯烃表面处理剂为聚烯烃塑料再生剂，利达科技(福建)有限公司生产，牌号LD-301。

所述的聚丙烯纳米复合材料的制备方法，包括如下步骤：