[发明专利]一种耐刮擦轻质免喷涂聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，公开一种耐刮擦轻质免喷涂聚丙烯材料及其制备方法，由原料组分包括质量比为100：10～20：1～3：5～10：1～4：0.2～1的PP、PA6、PP‑g‑MAH/UF、颜料和抗氧剂的复合物发泡制得；所述P‑g‑MAH/UF为马来酸酐接枝聚丙烯和脲醛树脂的复合物。先将马来酸酐接枝聚丙烯和脲醛树脂进行反应，通过球磨促使两者充分接触反应，得到具有交联网络结构的PP‑g‑MAH/UF，再将其与PP、PA6等原料共混，最后发泡得到兼具优异熔体强度、耐刮擦性和力学性能的免喷涂发泡聚丙烯材料，制备工艺简单，在汽车零部件和家具家电等免喷涂材料领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种耐刮擦轻质免喷涂聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

免喷涂制品具有低成本、高颜值、可回收、零污染等优势，随着国家环保法规的严格实施，免喷涂塑料取代传统的涂装或电镀工艺势在必行。微孔发泡材料具有质量轻、传热低、隔音好和比强度高优势。免喷涂发泡材料可结合二者的优势，在汽车零部件、家用电器等领域应用广泛。

作为常见通用塑料，聚丙烯价格低廉、综合性能优良，广泛用于免喷涂微孔发泡塑料中。然而，聚丙烯主链属于柔性链，表面硬度低、不耐刮擦，易产生刮痕。同时，聚丙烯微孔发泡时，发泡温度需要达到聚丙烯熔点以上。由于聚丙烯属于结晶性聚合物，其当加工温度在熔点以上时，聚丙烯熔体强度急剧下降。发泡时熔体压力增大，普通的聚丙烯熔体强度较低且应变硬化行为较弱，很难包住体系中的发泡剂，导致普通聚丙烯发泡时往往泡孔尺寸较大且分布不均，发泡成型非常困难。

CN105037929A公开了一种轻质免喷涂聚丙烯材料及其制备方法，通过采用微孔发泡复合助剂，可提高微发泡过程聚丙烯机体的再修复能力，明显改善免喷涂材料表面质量，解决了注塑过程中制品表面发花、气痕和表皮分层现象等问题，满足其在汽车内外饰件使用要求。

尼龙6是用量最大的工程塑料，具有优良的力学性能和自润滑性，耐摩擦性突出，可提高免喷涂聚丙烯材料的耐刮擦性。同时，尼龙6可提高聚丙烯发泡时的熔体强度。因此，将尼龙6添加于聚丙烯中采用发泡工艺，可提高免喷涂聚丙烯的耐刮擦性和发泡时的熔体强度。CN105348791A公开了一种轻质免喷涂尼龙材料及其制备方法，以尼龙为基体添加不同色泽的颜料母粒，让改性尼龙材料自身拥有金属光泽，免去了传统喷漆、电镀等繁琐操作，采用微发泡技术，显著减轻制件重量，最大减重幅度达20％以上，设备要求低，产品良品率高，增加效益。

然而，由于聚丙烯和尼龙6均属于线性分子链结构，聚丙烯/尼龙6熔融发泡时熔体强度仍存在不足，导致泡孔生长阶段容易坍塌破裂。另外，聚丙烯和尼龙6还存在相容性较差的问题。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中PP/PA6发泡时熔体强度不足、免喷涂材料耐磨性不足以及PP与PA6之间相容性差的问题，提供了一种耐刮擦轻质免喷涂聚丙烯材料。该材料发泡后，熔体强度高、泡孔尺寸小且孔径均匀，耐刮擦性优良，各组分分散均匀，相容性好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种耐刮擦轻质免喷涂聚丙烯材料，由原料组分包括聚丙烯(PP)、尼龙6(PA6)、PP-g-MAH/UF、颜料和抗氧剂的复合物发泡制得；所述P-g-MAH/UF为马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和脲醛树脂(UF)的复合物；

所述PP、PA6、马来酸酐接枝聚丙烯、脲醛树脂、颜料、抗氧剂的质量比为100：10～20：1～3：5～10：1～4：0.2～1。