[发明专利]一种耐刮擦、防指纹的免喷涂POM复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐刮擦、防指纹的免喷涂POM复合材料及其制备方法，具体由以下重量份的原料组成：POM树脂30‑70份，分散剂2‑5份，功能化母粒10‑30份，所述功能化母粒，由以下重量百分比的组分构成：弹性离聚体3‑10份、富勒烯C60粉末2‑6份、亲油性改进剂2‑8份，金属色粉3‑10份。本发明的有益效果在于：采用新型富勒烯C60粉末实现了非极性小分子助剂的高效吸附及表面分布，且母粒化的预分散处理有益于各功能助剂的协同分散。所得POM材料在具备良好免喷涂效果的同时，材料表面张力从31‑33降低至24‑26左右，可有效防止指纹沾染；此外材料的耐刮擦状况也同比有明显改善，是一种综合了表面高光泽、高耐刮擦、抗污性优良的POM复合材料。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种耐刮擦、防指纹的免喷涂聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

随着当前汽车、家用电器、工业电子及建筑材料等领域对于材料低成本、环保特性的需求越来越高，传统的表面喷涂后处理方式的缺陷也愈加明显，其工序繁琐、品控难度大、加工成本高且组分挥发性强，因此，近年来，一些特殊外观效果如高亮黑、金属质感、钻石光泽等已逐步使用特定规格的免喷涂材料，通过一步直接注塑成型来获得，不仅改善了加工现场的环保状况，而且无需额外的后处理工序，从而大大降低了制件的加工成本，具有极高的性价比。

聚甲醛(也称为聚氧化次甲基，简称POM)作为一种新兴的功能性工程塑料，具有与聚酰胺PA材料相近的高刚性、高耐热的材料特性，而吸水性及材料成本却明显更低。但由于其分子主链上所含有[-CH₂-O-]重复单元在经历熔融剪切混炼时容易断链降解，导致POM均聚物的加工窗口窄(10℃左右)、热稳定性不佳，这是POM材料难以大范围推广应用的主要问题。近年来，随着POM聚合技术的不断改进，将三聚甲醛与少量二氧戊烷共聚而成的共聚甲醛则改进了上述的缺点，从而为POM材料的功能化研究及推广，尤其是在免喷涂化的研究及应用提供了理想的基材。

与当前PA材料免喷涂化研究较为丰富的案例相比，当前的POM改性方案还是局限于材料常规性能的优化改进，如CN102311611中提出的一种高刚性POM复合材料，以硫酸钙晶须为增强体，来进一步提高材料的拉伸强度、弯曲强度等刚性指标；而CN108929517则以玻璃纤维和二硫化钼为复合改性剂，进一步提升了POM材料的耐磨等级。虽然CN109679276中提出了一种低VOC、高环保性的免喷涂化POM复合材料，但对于免喷涂的内饰件专用材料来说，VOC性能改进也只是内饰件规范中众多材料指标中的一项，且其采用的一步熔融混炼的改性方式本身也具有很高的局限性，在配方复杂、组分众多时难以稳定实现材料的多功能化效果。

发明内容

本发明的目的在于填补已有技术的空白领域，提供一种耐刮擦、防指纹的免喷涂POM复合材料。采用了独立的反应釜预分散法制备了离聚体为基体、富勒烯C60粉末为高效吸附剂、兼具耐刮擦、低极性、免喷涂化的多重功能母粒，然后再与共聚POM基体及分散助剂等组分在螺杆挤出机内进行二次的熔融混炼。材料中以C60粉末中笼形碳原子结构在搭配离聚体的离子簇微区后，可实现对低极性亲油助剂分子及金属色粉的高效定向吸附及排列分布，从而赋予POM材料表面以良好的低极性、抗指纹沾染、耐刮擦效果好等特性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种耐刮擦、防指纹的免喷涂POM复合材料，包括以下重量份的原料：

POM树脂 40-80份，

分散剂 1-5份，

功能化母粒 10-30份，

其中，所述功能化母粒，由以下重量百分比的组分构成：弹性离聚体3-10份、富勒烯C60粉末2-6份、亲油性改进剂2-8份，金属色粉3-10份。