[发明专利]一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，公开了一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用。本发明的聚丙烯复合材料，按重量份数计，包括以下组分：聚丙烯65～75份，增韧剂15～25份，填料3～8份，增透剂0.1～0.2份，光扩散剂3～5份，抗氧剂0.1～0.5份，光稳定剂0.1～0.5份。本发明的聚丙烯复合材料具有良好的刚韧平衡性、高透明性和高光散射性能，适用于汽车保险杠及内外饰件等制件上。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

聚丙烯(PP)材料由于密度低、来源广泛、价格低、成型性好及环境友好等特点，广泛应用与各行各业。汽车上的塑料零部件大部分为改性聚丙烯材料进行成型。PP材料以往用于汽车零部件多为非透明性产品，随着汽车内外饰设计的逐步发展，一方面汽车内饰氛围灯设计越来越流行；另一方面，新能源汽车由于去除了传统的格栅，保险杠位置的设计变化较大，随之带来的是对该区域的一些透光性设计。

对于内饰氛围灯和外饰保险杠的透光设计通常要求材料具有较高的透光率和较好的光散射效果，以满足灯光的设计效果。光散射效果不足，需要增加其背后的灯光点数量来满足均光的效果，提高了设计成本，且光线会变得刺眼。对于透光PP材料，无规PP透光性较好，但因其机械性能较差，无法直接应用于汽车零部件上，另外餐盒一类的PP材料，虽然具有一定的透明性，但是韧性较差，且为非光散射效果，同样无法满足光散射保险杠的应用要求。传统添加滑石粉的改性聚丙烯材料方案，虽然具有良好的光散射效果，但是其透光率很低，无法满足应用需求。现有技术中，中国发明专利文献CN 112795092A公开了一种适用于高透光汽车保险杠的聚丙烯复合材料及其制备方法。但该专利获得的复合材料透光率较低，最高透光率仅34％，非良好的光散射材料。中国发明专利文献CN 109679225A公开了一种光扩散聚丙烯材料，通过采用无规共聚聚丙烯获得很高的透光率，但是光散射效果仍不理想，性能无法满足保险杠的应用需求。

因此，亟待开发既满足保险杠的高机械性能要求，又具有较高的透光率和光散射效果的聚丙烯改性材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用，以克服现有技术中的聚丙烯改性材料无法兼具机械性能和光学性能的技术问题，以适用于汽车保险杠等技术领域。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种聚丙烯复合材料，按重量份数计，包括以下组分：聚丙烯65～75份，增韧剂15～25份，填料3～8份，增透剂0.1～0.2份，光扩散剂3～5份，抗氧剂0.1～0.5份，光稳定剂0.1～0.5份；

所述聚丙烯为均聚聚丙烯；

所述增韧剂为苯乙烯类弹性体，所述苯乙烯类弹性体的苯乙烯含量为18wt.％～30wt.％；

所述填料为一维针状填料，平均直径≤3μm；

所述光扩散剂为球状无机物(如球状、类球状、椭球状)，平均粒径≤2μm。

本发明采用高透光率的聚丙烯材料为基材，通过添加一维针状填料可显著提高材料的刚性并改善材料的光散射性，添加特定苯乙烯含量的苯乙烯类弹性体提高材料的韧性，并且对材料的透光性影响较小，使用的光扩散剂可以显著提高材料的光扩散效果，且对透光率影响较小，从而获得刚韧平衡性优异的高透光率光散射聚丙烯复合材料，实现机械性能、透光性及光散射效果的统一。

作为本发明所述的聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述填料的平均直径为0.5μm～2μm；所述光扩散剂的平均粒径为20nm～800nm。

作为本发明所述的聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述填料为晶须、硅灰石纤维中的至少一种。优选的，所述晶须为硫酸镁晶须。