[发明专利]一种耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法，可用于汽车内外饰件，属于聚合物改性和加工技术领域。

背景技术

聚丙烯具有良好的物理、力学、化学性能及易加工性能，同时质轻、价廉、易回收因而广泛应用于汽车内外饰件。但聚丙烯材料的耐磨性能较差，在一些容易受到外界不断磨擦的部件，如刹车灯灯壳、喇叭罩等部件，会因磨擦而受损伤，这直接影响汽车的美观，严重影响了其在汽车饰件中的应用，需要对聚丙烯材料进行改进，以满足产品耐磨的要求。

有关如何提高聚丙烯耐磨方面已有一些报道，提出了一些解决方案，中国专利CN1990534A采用二硫化钼及聚四氟乙烯提高了聚丙烯的耐磨性能，其极限PV值达98。中国专利CN102492215涉及到聚四氟乙烯提高玻纤增强聚丙烯复合物的耐磨性能。中国专利专利CN102492196则通过酰胺类、硅酮类材料复合制成耐磨擦剂，提高聚丙烯在高温状态下或经历高温老化后的耐磨擦性。国外专利W002051933涉及到用云母代替部分滑石粉提高材料硬度的方法来改善材料的耐磨擦性能。美国专利US5585420及US5731376涉及到加入高分子硅氧烷的方法提高材料的耐划擦性能。虽然以上方法在特定组分与体系中解决了一定的耐磨性能，不能从根本上解决聚丙烯材料的耐磨性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法，以解决现有技术的上述问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

为了提高聚丙烯复合材料的耐磨性能，本发明的技术方案是在聚丙烯材料的基础配方中加入耐磨剂及成核剂，以降低聚丙烯材料的摩擦系数，提高材料的表面硬度，有效地改善聚丙烯复合材料的耐磨性能。

一种耐磨聚丙烯复合材料，由以下重量百分比的原料组成：

更为优选的是：

一种耐摩聚丙烯复合材料，由以下重量百分比的原料组成：

本发明所适用的聚丙烯复合材料体系中，所述的聚丙烯为熔体流动速率（测试条件：230℃×2.16kg）在5～60g/10min之间的均聚聚丙烯或嵌段共聚丙烯，其中嵌段共聚丙烯的共聚单体常见为乙烯，其含量在4～10mol%的范围内，均聚聚丙烯的结晶度在70%以上，等规度大于99%。

所述的无机填料为滑石粉、碳酸钙和硫酸钡中的一种或几种组合物，其粒径范围均为1～10微米。

所述的增韧剂POE为线形乙烯-辛烯共聚物,密度为0.88～0.90g/cm³，熔融指数为0.5～15g/10min（测试条件：190℃×2.16kg）。

所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂选用受阻酚和硫酯类抗氧剂中的一种或几种，优选自3114、1010和DSTP中的一种或几种；辅抗氧剂选用亚磷酸盐和酯类抗氧剂中的一种或两种，优选自618和168中的一种或两种。

所述的光稳定剂选用受阻胺类光稳定剂，如944和770中的一种或两种的组合物。

所述的成核剂为磷酸酯类成核剂、苯甲酸盐类成核剂、芳香族胺类和山梨糖醇酯类成核剂中的至少一种。

所述的耐磨剂为一种白色细小颗粒的高分子量硅氧烷，其分子量在2w～6w之间，平均粒径5μm，PH值6.5-7.5，有效成分≥98.5%。

这种耐磨聚丙烯复合材料的制备方法，其步骤为：

（1）按重量配比称取原料；

（2）将原料置于高速混合器中混合3～5分钟；

（3）将混合的原料置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区190～200℃，二区200～210℃，三区210～220℃，四区205～215℃；整个挤出过程的停留时间为1～2分钟，压力为12～18MPa。

本发明在聚丙烯复合材料基础配方中添加耐磨剂及成核剂，从而制备出耐磨性能更好的聚丙烯材料。

本发明的优点是：

1、本发明在聚丙烯复合材料体系中添加适量耐磨剂和成核剂，使得所制得的聚丙烯复合材料具有更好的耐磨性能。

2、本发明所制得的聚丙烯复合材料在保证材料耐磨性能的同时，材料的各项物理力学性能基本不受影响。

3、本发明提出的改善聚丙烯复合材料耐磨性能的方法制备工艺简单、生产成本低。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明：