[发明专利]一种耐刮伤改性聚丙烯复合材料及其制备方法和用途

说明书

本发明公开一种耐划伤改性聚丙烯复合材料及其制备方法和用途。该聚丙烯复合材料包含聚丙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、马来酸酐接枝改性弹性体、润滑剂、抗氧剂。聚甲基丙烯酸甲酯树脂是通过溶液聚合方法制备，原料单体包含甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、羟乙基己内酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸烷基酯（烷基链段的碳链数介于16~22）、二（甲基丙烯酰氧基聚氧丙烯磺酸锌）。通过挤出机制备聚丙烯复合材料。该复合材料具有优异的表面硬度和滑爽性，表面抗划伤性能优异，且有极好的韧性，可以广泛应用于电子电器外壳。

技术领域

本发明属于聚丙烯复合材料技术领域，涉及一种具有优异耐划伤性的聚丙烯复合材料及其制备方法和用途。

背景技术

聚丙烯是一种半结晶性聚合物，具有良好的塑化性能，成型过程无毒无味，而且价格低廉，应用非常广泛。聚丙烯的密度低，熔点较高可达165度，具有优异的耐热性能，其又有优异的耐腐蚀性能。聚丙烯可通过控制气相聚合过程中的乙丙橡胶含量，控制聚丙烯的韧性，但是聚丙烯的结晶度最高只能达到55％，剩余的聚丙烯为非晶状态，而且聚丙烯的玻璃化转变温度较低，只有-15度，导致聚丙烯表面硬度不高，容易被刮花。

聚甲基丙烯酸甲酯是一种综合性能优异的材料，其玻璃化转变温度高，机械强度高，硬度高的特点，但是其常温冲击性能较差，导致其在很多领域无法使用；可以利用其优异的硬度，用于改善PP的性能缺陷。

专利CN111647227使用乙烯-缩水甲基丙烯酸甘油酯类共聚物作为PP/PMMA的相容剂，其只是起到了物理增容的作用，使得最终产品的综合力学性能较差。

聚丙烯和聚甲基丙烯酸甲酯两者不相容，界面结合强度低，影响最终材料的性能。需要通过特殊的工艺改善聚丙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的相容性，从而开发出一种力学性能优异的耐刮伤改性聚丙烯复合材料。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述缺点，提供一种具有优异力学性能的耐刮伤改性聚丙烯复合材料，该聚丙烯复合材料具有优异的表面硬度、机械性能，易于加工成型。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种耐刮伤改性聚丙烯复合材料，包含以下质量分数原料：

聚丙烯树脂50-80％，

聚甲基丙烯酸甲酯树脂5-30％，

马来酸酐接枝改性弹性体5-20％，

润滑剂0.2-1％，

抗氧剂0.2-1％。

本发明中，所述聚丙烯树脂为共聚聚丙烯和/或均聚聚丙烯；优选的，所述聚丙烯熔融指数≥10g/10min(230℃，2.16kg)。

本发明中，所述的聚甲基丙烯酸甲酯树脂的制备方法，包括以下步骤：各原料用量基于原料质量和，

(1)将10-30％甲基丙烯酸甲酯、10-30％甲基丙烯酸异冰片酯、1-10％甲基丙烯酸三氟乙酯、0.1-0.25％引发剂偶氮二异丁腈、0.1-0.25％链转移剂正丁硫醇滴加至10-20％甲苯溶液中加热至140～160℃聚合30min～60min；

(2)向步骤(1)所得产物中滴加5～10％甲基丙烯酸甲酯、2～10％羟乙基己内酯丙烯酸酯、5～15％甲基丙烯酸烷基酯(烷基链段的碳原子数介于16～22)、2～10％二(甲基丙烯酰氧基聚氧丙烯磺酸锌)、0.1～0.25％引发剂偶氮二异丁腈、0.1～0.25％链转移剂正丁硫醇进行加热聚合4h～6h；

(3)真空脱除溶剂和残余单体后，将聚合物熔融挤出造粒得到特殊聚甲基丙烯酸甲酯树脂。