[发明专利]耐热耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明提出了一种耐热耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法，包括以下组分：聚丙烯树脂、线性低密度聚乙烯、衣康酸、硅灰石、耐热剂、耐刮擦剂、热稳定剂、硅烷偶联剂、增韧剂、抗氧剂及润滑剂；耐刮擦剂为四硼化亿与纳米氧化锆组成的混合物，四硼化亿与纳米氧化锆的质量之比为7～9:1。制备方法：1)先将占总质量30～40％的耐刮擦剂、线性低密度聚乙烯、衣康酸、硅烷偶联剂、占总质量30～40％的聚丙烯树脂及占总质量10～20％的增韧剂混合均匀，用密炼机出机制备母粒；2)将步骤1)得到的母粒与余下组分混合，经双螺杆挤出机中在200～250℃熔融混合分散，挤出造粒，即可。该复合材料不仅具有优异的耐刮擦性能与耐热性能。

技术领域

本发明属于塑料技术领域，具体涉及一种耐热耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯作为一种通用塑料，进入了日常生活的各个角落，经过矿粉改性的聚丙烯材料凭借其良好的刚性，较低的收缩率和变形，在家用电器上得到了广泛的运用。当前使用多的方法是在聚丙烯基体中添加弹性体材料来提高冲击强度，通过引入10-40％滑石粉、云母粉、硅灰石、高岭土等填料来提高拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量，通过引入耐划伤剂如硅酮母粒、含酰胺类树脂来提高耐划伤性能。

目前市场上常用的改善聚丙烯耐刮擦性能的是采用酰胺类爽滑剂(如芥酸酰胺和油酸酰胺等)。当酰胺类爽滑剂被加入进聚丙烯基体以后，会逐渐迁移到聚合物产品的表面，从而减少了零件表面的摩擦系数同时也降低了刮痕的可见度。然而芥酸酰胺或油酸酰胺等爽滑剂都是低分子量物质，因此当它们迁移到材料表面以后就会影响到材料的气味和散发特性，此外芥酸酰胺、油酸酰胺等酰胺类爽滑剂还有耐气候性差、可涂饰性不好等问题。而另一种常用的改善聚丙烯耐刮擦性能得助剂是高分子量硅氧烷聚合物。由于这类耐划擦助剂分子量很高，不容易迁移到表面，因此不会影响材料的气味和散发特性。但也正是由于其不容易迁移到材料表面，因此在低添加量的情况下是无法得到理想的耐划擦效果的，而加大这种耐划痕助剂的添加量又会使材料的成本大增。

发明内容

本发明提出一种耐热耐刮擦聚丙烯复合材料，该复合材料不仅具有优异的耐刮擦性能与耐热性能。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种耐热耐刮擦聚丙烯复合材料，按照重量份数计算，包括以下组分：

聚丙烯树脂55～65份、线性低密度聚乙烯5～10份、衣康酸2～4份、硅灰石20～30份、耐热剂3～6份、耐刮擦剂0.6～1.2份、热稳定剂0.2～0.8份、硅烷偶联剂1～3份、增韧剂6～12份、抗氧剂0.2～0.8份及润滑剂0.6～1.8份；所述耐刮擦剂为四硼化亿与纳米氧化锆组成的混合物，所述四硼化亿与纳米氧化锆的质量之比为7～9:1。

优选地，所述硅烷偶联剂为KH550或者KH560。

优选地，所述耐热剂为硬脂酸钙、硬脂酸镁、甲基锡三(巯基乙酸异辛酯)、二月桂酸二丁基锡、1,4-丁二醇双(β-氨基丁烯酸)酯和三(4-壬苯基)亚磷酸酯中的一种或几种的组合物。

优选地，所述聚丙烯树脂为共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的一种或两种。

优选地，所述热稳定剂选自亚酚类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂中的一种或多种。

优选地，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、乙烯-α-烯烃聚合物或乙烯-丙烯-二烯共聚物中的一种或一种以上。

优选地，所述抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯与硫代二丙酸双十八醇酯中的一种或多种。

优选地，所述润滑剂为聚乙烯蜡或者聚丙烯蜡。

本发明的另一个目的是提供一种耐热耐刮擦聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：