[发明专利]一种低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法。该聚丙烯复合材料的原料组分包括聚丙烯树脂、增韧剂以及其他助剂；所述增韧剂包括乙烯‑辛烯共聚物、聚苯乙烯‑b‑聚(乙烯/乙烯/丙烯)‑b‑聚苯乙烯以及热塑性聚酯弹性体；按重量计，所述聚丙烯树脂、乙烯‑辛烯共聚物、聚苯乙烯‑b‑聚(乙烯/乙烯/丙烯)‑b‑聚苯乙烯、热塑性聚酯弹性体的比值为(50～60):(5～15):(3～10):(3～10)。本发明提供的聚丙烯复合材料在高温区仍具有低线性膨胀系数性能，同时，所得聚丙烯聚合材料具有良好的冲击性能和较高刚性，综合力学性能良好。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯因其具有综合性能优良、来源广泛、质轻价廉、易成型加工等特点已经广泛的应用于汽车内外饰。在汽车外饰件产品中，如汽车保险杠、裙板、翼子板等产品需要长期处于冷热交变的状态，而这也导致材料尺寸变化较大，产生装配间隙或者变形，因此要求应用于汽车外饰件等产品的材料具有低的线性膨胀系数。

目前，现有技术主要通过添加POE增韧剂，提高滑石粉比例等方式来降低材料的收缩率，达到低线性膨胀的要求，但是，滑石粉用量大会对材料冲击性能影响较大，而提高POE增韧剂用量会导致成本较高材料刚性下降。现有技术也有通过添加玻璃纤维、晶须来降低材料收缩率和线性膨胀系数，但会导致产品变形等问题。

申请号为CN201210574740.7，公开日为2013年04月17日的中国发明专利申请，公开了一种汽车散热器格栅用玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备工艺，按重量份计，具有如下配方：聚丙烯32-78wt％；热稳定剂0-2wt％；助剂0-2wt％；光照稳定剂0-2wt％；成核剂0-2wt％；增韧剂5-20wt％；相容剂2-10wt％；短切玻璃纤维15-30wt％。由于采用短切玻璃纤维填充，极大地提高了材料的刚性和耐热性，同时短切玻璃纤维还可以降低材料的线性膨胀系数(CLTE)，解决了由于外界环境温度的急剧变化而引起的制件尺寸变化以及变形问题。但是采用短切玻璃纤维来降低聚丙烯复合材料的线性膨胀系数，玻璃纤维用量较大会导致外观浮纤以及产品翘曲问题。

申请号为CN201511019839.0，公开日为2016年04月20日的中国发明专利申请，公开了一种可实现轻量化的低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法。这种聚丙烯复合材料由以下重量百分比的原料组成：聚丙烯68-86％，晶须5-15％，增韧剂6-10％，高效成核剂0.5-2％，相容剂1-3％，抗氧剂0.1-1％，其它添加剂0.1-2％。该发明通过添加高效成核剂和少量晶须，可保证复合材料在较低密度的情况下，有效降低聚丙烯材料的线性膨胀系数，同时赋予材料各向同性的特点。但是采用晶须来降低材料的线性膨胀系数，晶须的长径比较大，使材料流动方向和垂直流动方向的收缩率差异较大，会影响产品尺寸、产生翘曲等。

传统的汽车用聚丙烯材料一般采用乙烯/辛烯共聚物(POE)弹性体作为增韧剂改善材料的常温和低温韧性，由于POE的玻璃化转变温度很低(-50℃左右)，因此其在线性膨胀系数测试标准的低温区间(-30℃-23℃)能发挥很好的降低线性膨胀系数的效果，但是，由于POE弹性体耐热温度不足，熔点只有40℃左右，导致乙烯/辛烯共聚物(POE)改性的聚丙烯材料在高温区(23℃～85℃)的线性膨胀系数非常高，不能满足汽车外饰零部件的使用要求。

发明内容

为解决上述背景技术中提到现有技术的不足，本发明提供一种低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，其原料组分包括聚丙烯树脂、增韧剂以及其他助剂；

所述增韧剂包括乙烯-辛烯共聚物、聚苯乙烯-b-聚(乙烯/乙烯/丙烯)-b-聚苯乙烯以及热塑性聚酯弹性体；按重量计，所述聚丙烯树脂、乙烯-辛烯共聚物、聚苯乙烯-b-聚(乙烯/乙烯/丙烯)-b-聚苯乙烯、热塑性聚酯弹性体的比值为(50～60):(5～15):(3～10):(3～10)。