[发明专利]一种注塑级耐磨聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种注塑级耐磨聚丙烯材料及其制备方法，各组分的重量份数：高结晶聚丙烯100份；玻璃纤维3～5份；玻璃纤维架桥剂1～5份；UHMW‑PE10～30份；抗氧剂1～3份；加工助剂1～3份；所述高结晶聚丙烯是指结晶度大于60％的共聚丙烯，熔融指数为0.2～10g/10min；所述注塑级耐磨聚丙烯材料的简支梁缺口冲击强度为9～12KJ/m²，热变形温度为130～140℃，摩擦系数为0.17～0.19，磨损率为4～6％；本发明通过加入玻璃纤维和玻璃纤维架桥剂，解决了UHMW‑PE难以加工的问题；既满足了聚丙烯的耐磨性能，又使力学性能得到大大的优化。相对于传统加入二硫化钼和聚四氟乙烯的方式来提高耐磨性，具有更好的性能同时又具有更好的经济效益。

技术领域

本发明属于高分子材料制备及改性技术领域，涉及一种注塑级耐磨聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯无毒、无味，密度小，强度、刚度相对平衡，是一种力学性能优良的塑料，近年来随着聚丙烯材料工程化改性技术的快速发展，广泛应用于建筑材料、电子电器、汽车船舶等领域。但是聚丙烯耐磨性差，容易产生擦痕，制约了聚丙烯的使用空间。

现有技术改善聚丙烯的耐磨性一般通过加入二硫化钼、聚四氟乙烯等，但会使冲击性能大幅下降，价格高昂，性价比一般。汽车内饰产品往往通过加入硅灰石或者滑石粉及硅酮母粒来改善刮痕，但效果一般，并且冲击性能大幅度下降。

为解决冲击性能降低的问题，现有技术有加入0.2～0.5nm玻璃纤维的方案，且添加量7～12％，该方法虽然提高材料的力学性能，但是由于采用的玻璃纤维为纳米级的，对刚性热变形温度提升效果有限，相对来说热变形温度较低，而且并未对聚丙烯材料的耐磨性有提升。

因此，改善聚丙烯耐磨性的同时保持较高的冲击性能和热变形温度，是有待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是改善聚丙烯耐磨性的同时保持较高的冲击性能和热变形温度，提供一种注塑级耐磨聚丙烯材料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种注塑级耐磨聚丙烯材料，包括如下重量份数的各组分：

玻璃纤维添加量太少，对材料刚性、硬度、热变形温度提升有限，太多又会造成表面浮纤外观不良；UHMW-PE添加量太少会对材料冲击性能提升有限，太高又会造成加工困难的问题；

所述高结晶聚丙烯是指结晶度大于60％的共聚丙烯，所述高结晶聚丙烯的熔融指数为0.2～10g/10min，测试条件为230℃，2.16kg负荷；

所述玻璃纤维的单丝直径为10～13μm；

所述加工助剂为聚乙烯蜡(型号A-C 6A)、硬脂酸钙和相容剂中的一种以上；所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯；

所述注塑级耐磨聚丙烯材料的缺口冲击强度为9～12KJ/m²，热变形温度为130～140℃，摩擦系数为0.17～0.19，磨损率为4～6％。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种注塑级耐磨聚丙烯材料，所述玻璃纤维的长度为10～15mm。

如上所述的一种注塑级耐磨聚丙烯材料，所述玻璃纤维架桥剂为封闭型水性固化剂。

如上所述的一种注塑级耐磨聚丙烯材料，所述UHMW-PE为分子量大于150万的无支链线性聚乙烯，优选为分子量300万～500万，若分子量小于300万，需提高添加量来保持材料的冲击强度，导致材料难以加工，若分子量大于500万，本身流动性太差，降低添加量难以加工和分散。

如上所述的一种注塑级耐磨聚丙烯材料，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168混合组成的复合抗氧剂；