[发明专利]一种良外观低密度聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种良外观低密度聚丙烯组合物及其制备方法，属于高分子材料领域。本发明所述产品的组分中，超支化聚合物、偶联剂和空心玻璃微珠复配，使空心玻璃微珠的表面形成保护缓冲层，无需进行预先处理即可有效抑制产品在加工过程中外来剪切作用对空心玻璃微珠的影响，使产品外观良好；另一方面，该形成的保护缓冲层与聚丙烯树脂的相容性显著提升，有效缓解聚丙烯树脂基体中引入空心玻璃微珠后冲击强度变差的问题，使最终产品具有低密度、良外观的优点下，可维持较好的冲击强度。本发明还公开了所述良外观低密度聚丙烯组合物的制备方法及其应用。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种良外观低密度聚丙烯组合物及其制备方法。

背景技术

近年来，随着节能减排的推进，汽车轻量化成为各大主机厂的研究热点。降低制件密度的方法有很多，其中常见的方法包括微发泡技术和添加玻璃微珠等低密度填料。然而，微发泡技术对设备要求高，设备价格高昂，同时对发泡工艺要求严格；相比之下，添加玻璃微珠则是一种较为简单的操作方法。CN 110655708A公开了一种综合性能优异的低密度聚丙烯复合材料及其制备方法，该技术方案采用高结晶共聚聚丙烯为基材，以硅烷偶联剂表面处理空心玻璃微珠及晶须，并且加入高马来酸酐含量的相容剂，增强了空心玻璃微珠、晶须和聚丙烯的结合强度，使得最终制得的复合材料具有较高的强度，密度只有 0.88～0.92g/cm³。CN 108503953 A公开了一种改性高结晶聚丙烯复合材料，含有特制超细滑石粉以及特制空心玻璃微珠，经铝钛偶联剂表面处理后空心玻璃微珠因其中空的特性，在保持材料物性的同时降低材料密度。

然而，由于纯玻璃微珠与基体树脂相容性差，添加到配方体系中将大大降低体系的冲击强度，因此上述技术方案中的空心玻璃微珠都是采用偶联剂预先处理过表面，而对玻璃微珠进行表面处理，无疑会增加工序，提高成本。

此外，在树脂复合材料挤出和注塑成型过程中，组分中的空心璃微珠均会受到强烈的剪切作用，一旦空心玻璃微珠破碎，不仅降低密度的效果大打折扣，无法实现减重效果，而且会因气体逸出在样品表面形成气痕，影响外观。

发明内容

基于现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供了一种良外观低密度聚丙烯组合物，该产品的组分中以特定偶联剂及超支化聚合物与空心玻璃微珠搭配，三者发生协同作用，不仅可有效保障空心玻璃微珠在加工过程中不会受到破坏，同时还可有效提升其与基体树脂的相容性，维持产品的冲击强度；所述产品密度低，外观良好，使用范围广。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种良外观低密度聚丙烯组合物，包括以下重量份的组分：

聚丙烯树脂50～80份、空心玻璃微珠20～25份、偶联剂0.1～0.5份、填料2～12 份以及超支化聚合物0.5～1.5份；

所述超支化聚合物为直链脂肪酸改性的超支化聚酯，羟值为40～70mgKOH/g；所述偶联剂为缩水甘油醚氧丙基硅烷偶联剂。

所述羟值的测试方法为GB/T 12008.3-2009。

本发明所述良外观低密度聚丙烯组合物的组分中，缩水甘油醚氧丙基硅烷偶联剂含有相对数量的环氧基，而经过直链脂肪酸(包括直链饱和脂肪酸和直链不饱和脂肪酸)改性的超支化聚酯中则含有一定量端羟基，两者与空心玻璃微珠混合时，在特定配比的条件下，由于羟基与环氧基的反应，超支化聚合物与偶联剂充分反应结合并包覆在空心玻璃微珠的表面形成优选厚度的保护缓冲层，无需进行预先处理即可有效抑制产品在加工过程中外来剪切作用对空心玻璃微珠的影响，使产品外观良好；另一方面，经过直链脂肪酸改性的超支化聚酯中的长碳链数量增多，使该形成的保护缓冲层与聚丙烯树脂的相容性显著提升，有效缓解聚丙烯树脂基体中引入空心玻璃微珠后冲击强度变差的问题，使最终产品具有低密度、良外观的优点下，可维持较好的冲击强度。