專利名稱：一種低voc的耐刮擦改性聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于改性聚丙烯復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種耐磨劑/耐刮擦劑改性聚丙烯復(fù)合材料，尤其涉及一種適用于制造汽車內(nèi)飾件的低voc的耐刮擦改性聚丙烯復(fù)合材
料；本發(fā)明同時還涉及所述改性聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯以密度小、性價比高，具有優(yōu)異的耐熱性能、剛性、耐化學(xué)藥品腐蝕性，易于加工成型和回收等特性在汽車上得到廣泛的應(yīng)用，成為汽車用塑料中用量最大、發(fā)展速度最快的品種。然而聚烯烴材料的耐刮擦性能明顯較差，而這一性能卻是儀表板、操控臺和門板表皮等汽車內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能?？构涡允瞧囃獠繎?yīng)用部件、ATVs(全地形車輛)等車輛、耐用品和家具等的重要性能之一。塑料和汽車工業(yè)正積極尋找解決方案以提高聚烯烴材料的耐刮擦性能。同時，由于耐刮擦劑其本身的特性導(dǎo)致材料中可揮發(fā)有機物含量過高，不能滿足汽車內(nèi)飾件對氣味、霧化等性能的要求。不僅如此，當(dāng)暴露在紫外光的條件下，耐刮擦劑還會在材料表面形成高濃度積聚，從而帶來膠粘性。因此，如何能同時解決聚丙烯材料的氣味和刮擦問題就成為目前人們探索的方向與目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低V0C的耐刮擦改性聚丙烯復(fù)合材料。 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種低VOC的耐刮擦改性聚丙烯復(fù)
合材料，包括凍丙烯、增韌齊u、礦物填料、氣味吸附齊u、耐磨劑/耐刮擦劑和助劑，按照重量
份，上述成份的重量份分別為 聚丙烯 60-90 ; 增韌劑 5-20 ; 礦物填料 5-20 ; 氣味吸附劑 0. 1-4 ; 耐磨劑/耐刮擦劑 1-10 ; 助齊[J 0. 1-3 ; 其中，聚丙烯、增韌劑和礦物填料的重量份之和為100份。所述氣味吸附劑選自膨潤土、多孔二氧化硅和活性氧化鋁的混合物。所述耐磨劑/耐刮擦劑選自TF 9207、TEG0MER H-Si 6440P中的一種或兩種的混合物，其中TF 9207為一種聚四氟乙烯微粉，TEG0MER H-Si 6440P為一種反應(yīng)型高聚硅氧烷。 優(yōu)選的技術(shù)方案中，粘土、膨潤土、多孔二氧化硅、活性氧化鋁或分子篩中的三種
的混合物中的三種氣味吸附劑的重量比為i :i:i。 進一步優(yōu)選的技術(shù)方案中，耐磨劑/耐刮擦劑選自TF 9207與TEG0MER H-Si6440P的混合物。 上述技術(shù)方案中，所述聚丙烯、增韌劑、礦物填料、耐磨劑/耐刮擦劑或助劑都是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的常用的成份，具體地 所述聚丙烯選自高結(jié)晶的均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的一種或兩種的混合物。其中，均聚聚丙烯的分子量范圍為30 40萬；共聚聚丙烯中丙烯單體和乙烯單體的摩爾比
為13 : 7 17 : 3 ;其結(jié)晶度不得低于70%。
所述增韌劑選自乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯共聚
物中的一種或一種以上的混合物。 所述礦物調(diào)料選自滑石粉、碳酸鈣或硅灰石中的一種或一種以上的混合物。其中，滑石粉粒徑為1250 10000目；碳酸鈣粒徑為800 10000目；硅灰石粒徑為1 10 ii m。 所述助劑選自抗氧劑1010、抗氧劑619、抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑PS802、光穩(wěn)定劑770、光穩(wěn)定劑944、光穩(wěn)定劑UV-3853或紫外吸收劑UV-2908中的一種或一種以上的混合物；抗氧劑1010的CAS號為6683-19-8，分子式為C7孔。8(^，化學(xué)名為四[P_(3，
5_ 二叔丁基_4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯； 抗氧劑619的化學(xué)名為二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯；抗氧劑168的CAS號為31570-04-4，分子式為C42H6303P，化學(xué)名為亞磷酸三(2，
4_ 二叔丁基苯基)酯； 抗氧劑1076的CAS號為2082-79-3，分子式為C35H6203，化學(xué)名為P-(4-羥
基_3， 5_ 二叔丁基苯基)丙酸正十八酯； 抗氧劑PS802的CAS號為693_36_7，分子式為C42H8204S，化學(xué)名為硫代二丙酸二硬脂醇酯，化學(xué)名為硫代二丙酸二硬脂醇酯；光穩(wěn)定劑770的CAS號為52829-07-9，分子式為C28H5204N2，化學(xué)名為雙(2， 2，
6， 6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯； 光穩(wěn)定劑944的CAS號為70624-18-9，分子式為(C35H66N8)n = 4-5，化學(xué)名為聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-[(2，2，6，6， _四甲基-哌啶基)亞氨基]-1，6-己二撐[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基]}; 光穩(wěn)定劑UV-3853的CAS號為167078-06-0，分子式為C27H53N02，化學(xué)名為2， 2，6， 6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯； 紫外吸收劑UV-2908的CAS號為67845-93-63，分子式為C31H5403，化學(xué)名為:5_ 二叔丁基_4-羥基苯甲酸十六烷基酯。 上述低VOC的耐刮擦改性聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟
(1)按上述重量配比稱取原料； (2)將聚丙烯與增韌劑在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合3 15分鐘；然后加入礦物填料，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合3 15分鐘；再加入耐磨劑/耐刮擦劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合2 10分鐘，最后加入氣味吸附劑和其他助劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合2 10分鐘，得到預(yù)混料； (3)將預(yù)混料喂入雙螺桿擠出機中，預(yù)加熱3 5分鐘，其中螺桿各區(qū)的溫度為190 250°C ，螺桿轉(zhuǎn)速為200 500轉(zhuǎn)/分，擠出造粒，即可制得低VOC的耐刮擦的改性聚丙烯復(fù)合材料。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點 1、在塑料改性中，經(jīng)常采用硅氧烷作為耐磨添加劑。而常規(guī)的硅氧烷容易析出，并且在混合過程中僅僅是物理混合，由于與塑料的表面張力差距過大，并且無極性，所以混合不均勻。硅氧烷的耐磨性并不能得到充分的體現(xiàn)。而H-Si6440為雙官能團的梳型結(jié)構(gòu)，塑料擠出的過程中，由于高溫誘發(fā)其與塑料表面的活性基團交聯(lián)(塑料母粒表面一般都有羥基)，其交聯(lián)后成為塑料的一部分。其不會再遷移到表面，而且由于充分的分散，其硅氧烷的耐磨特性得到充分發(fā)揮。 2、耐磨劑TF-9207是低分子量含氟聚合物，其具有120 y m的初級粒徑，在基體材
料中均勻分散，摩擦?xí)r會形成轉(zhuǎn)移膜，因而具有較強的自潤滑性，同時也能降低磨耗因子。
3、采用多種氣味吸附劑復(fù)配，彼此之間可以產(chǎn)生"協(xié)同效應(yīng)"，更加有效地吸附塑料在加工過程中釋放的有氣味的氣體小分子。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進實施例1 :按下述配方備料
(a) 聚丙烯
(b) 增韌劑
(c) 礦物填料
(d) 氣味吸附劑
(e) 耐磨劑/耐刮擦劑
(f) 其他助劑
一步描述
70質(zhì)j10質(zhì)〗20質(zhì)j3質(zhì)量6質(zhì)〗l質(zhì)量
S份
S份(POE)S份(滑石粉)t份S份t份
其中，氣味吸附劑包括膨潤土、多孔二氧化硅和活性氧化鋁，按照質(zhì)量比，膨潤
土 多孔二氧化硅活性氧化鋁=i:i:i ;耐磨劑/耐刮擦劑包括tf9207、 tegomer
H-Si 6440P，按照質(zhì)量比，TF 9207 :TEGOMER H_Si 6440P = 10 : 1。 將聚丙烯與增韌劑在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5分鐘；然后加入礦物填料，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5分鐘；再加入耐磨劑/耐刮擦劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合3分鐘，最后加入氣味吸附劑和其他助劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合3分鐘，得到預(yù)混料。將該預(yù)混料喂入雙螺桿擠出機中，擠出造粒，得到低VOC的耐刮擦改性聚丙烯復(fù)合材料，可用于汽車內(nèi)飾件。 經(jīng)檢測，所制得的聚丙烯復(fù)合材料性能如表1所示。
實施例2
按下述配方備料
(a)聚丙烯 70質(zhì)j (b)增韌劑 10質(zhì)〗 (c)礦物填料 20質(zhì)〗 (d)氣味吸附劑 3質(zhì)量 (e)耐磨劑/耐刮擦劑 6質(zhì)〗[OO55] (f)其他助劑 1質(zhì)量
險份
l:份(POE)
l:份(滑石粉)
份
l:份份
5
其中，氣味吸附劑包括膨潤土、多孔二氧化硅和活性氧化鋁，按照質(zhì)量比，膨潤
土 多孔二氧化硅活性氧化鋁=i:i:i ;耐磨劑/耐刮擦劑包括tf9207、 tegomer
H-Si 6440P，按照質(zhì)量比，TF 9207 :TEGOMER H_Si 6440P = 15 : 1。 將聚丙烯與增韌劑在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5分鐘；然后加入礦物填料，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5分鐘；再加入耐磨劑/耐刮擦劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合3分鐘，最后加入氣味吸附劑和其他助劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合3分鐘，得到預(yù)混料。將該預(yù)混料喂入雙螺桿擠出機中，擠出造粒，得到低VOC的耐刮擦改性聚丙烯復(fù)合材料，可用于汽車內(nèi)飾件。 經(jīng)檢測，所制得的聚丙烯復(fù)合材料性能如表1所示。實施例3
按下述配方備料
(a) 聚丙烯
(b) 增韌劑
(c) 礦物填料
(d) 氣味吸附劑
(e) 耐磨劑/耐刮擦劑
(f) 其他助劑
70質(zhì)j10質(zhì)〗20質(zhì)j3質(zhì)量6質(zhì)〗l質(zhì)量
S份
S份(POE)S份(滑石粉)t份S份t份
其中，氣味吸附劑包括膨潤土、多孔二氧化硅和活性氧化鋁，按照質(zhì)量比，膨潤
土 多孔二氧化硅活性氧化鋁=i:i:i ;耐磨劑/耐刮擦劑包括tf9207、 tegomer
H-Si 6440P，按照質(zhì)量比，TF 9207 :TEGOMER H_Si 6440P = 20 : 1。 將聚丙烯與增韌劑在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5分鐘；然后加入礦物填料，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5分鐘；再加入耐磨劑/耐刮擦劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合3分鐘，最后加入氣味吸附劑和其他助劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合3分鐘，得到預(yù)混料。將該預(yù)混料喂入雙螺桿擠出機中，擠出造粒，得到低VOC的耐刮擦改性聚丙烯復(fù)合材料，可用于汽車內(nèi)飾件。 經(jīng)檢測，所制得的聚丙烯復(fù)合材料性能如表1所示。實施例4
按下述配方備料
(a) 聚丙烯 70質(zhì)
(b) 增韌劑 10質(zhì)
(c) 礦物填料 20質(zhì)
(d) 氣味吸附劑 3質(zhì)J
(e) 耐磨劑/耐刮擦劑 8質(zhì)
(f) 其他助劑 1質(zhì)
i:份
t份(POE)
i:份(滑石粉)
份
i:份份
其中，氣味吸附劑包括膨潤土、多孔二氧化硅和活性氧化鋁，按照質(zhì)量比，膨潤土 多孔二氧化硅活性氧化鋁=i:i:i ;耐磨劑/耐刮擦劑包括tf9207、 tegomer
H-Si 6440P，按照質(zhì)量比，TF 9207 :TEGOMER H_Si 6440P = 15 : 1。 將聚丙烯與增韌劑在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5分鐘；然后加入礦物填料，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5分鐘；再加入耐磨劑/耐刮擦劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合3分鐘，最后加入氣味吸附劑和其他助劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合3分鐘，得到預(yù)混料。將該預(yù)混料喂入雙螺桿擠出機中，擠出造粒，得到低V0C的耐刮擦改性聚丙烯復(fù)合材料，可用于汽車內(nèi)飾件。 經(jīng)檢測，所制得的聚丙烯復(fù)合材料性能如表1所示。實施例5
按下述配方備料
(a) 聚丙烯
(b) 增韌劑
(c) 礦物填料
(d) 氣味吸附劑
(e) 耐磨劑/耐刮擦劑
(f) 其他助劑
70質(zhì)量份10質(zhì)量份(P0E)20質(zhì)量份(滑石粉)3質(zhì)量份
10質(zhì)量份l質(zhì)量份
其中，氣味吸附劑包括膨潤土、多孔二氧化硅和活性氧化鋁，按照質(zhì)量比，膨潤
土 多孔二氧化硅活性氧化鋁=i:i:i ;耐磨劑/耐刮擦劑包括tf9207、 tegomer
H-Si 6440P，按照質(zhì)量比，TF 9207 :TEGOMER H_Si 6440P = 15 : 1。 將聚丙烯與增韌劑在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5分鐘；然后加入礦物填料，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合5分鐘；再加入耐磨劑/耐刮擦劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合3分鐘，最后加入氣味吸附劑和其他助劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合3分鐘，得到預(yù)混料。將該預(yù)混料喂入雙螺桿擠出機中，擠出造粒，得到低VOC的耐刮擦改性聚丙烯復(fù)合材料，可用于汽車內(nèi)飾件。 經(jīng)檢測，所制得的聚丙烯復(fù)合材料性能如表1所示。
實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5
拉伸強度/MPa23. 424. 825. 626. 126. 9
彎曲強度/MPa45. 746. 448. 348. 750. 5
缺口沖擊KJ/m219. 319. 018. 918. 518. 2
TVOC ii gC/g14. 715. 015. 615. 517. 1
耐刮擦性(Delta L)1. 50. 91. 60. 51. 0 這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不應(yīng)該限制本發(fā)明的范圍。此外，在閱讀了本發(fā)明所述內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明做各種等價形式的改動或修改，這些等價形式同樣屬于本申請的權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求
一種低VOC的耐刮擦改性聚丙烯復(fù)合材料，包括聚丙烯、增韌劑、礦物填料、氣味吸附劑、耐磨劑/耐刮擦劑和助劑，其特征在于，按照重量份，上述成份的重量份分別為聚丙烯 60-90；增韌劑 5-20；礦物填料 5-20；氣味吸附劑 0.1-4；耐磨劑/耐刮擦劑5-15；助劑 0.1-3；其中，聚丙烯、增韌劑和礦物填料的重量份之和為100份。所述氣味吸附劑選自粘土、膨潤土、多孔二氧化硅、活性氧化鋁或分子篩中的三種的混合物。所述耐磨劑/耐刮擦劑選自TF 9207、、TEGOMER H-Si 6440P中的一種或兩種的的混合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述低散發(fā)的改性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于粘土、膨潤土、多孔二氧化硅、活性氧化鋁或分子篩中的三種的混合物中的三種氣味吸附劑的重量比為i : i : L
3. 根據(jù)權(quán)利要求i所述低voc的耐刮擦改性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述聚丙烯選自高結(jié)晶的均聚聚丙烯或嵌段共聚聚丙烯，可以是單一的，也可以是混合的；其結(jié)晶度不得低于70%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述低V0C的耐刮擦改性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述增韌劑選自乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物中的一種或一種以上的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述低V0C的耐刮擦改性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述礦物調(diào)料選自滑石粉、碳酸鈣或硅灰石中的一種或一種以上的混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述低V0C的耐刮擦改性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述助劑選自抗氧劑1010、抗氧劑619、抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑PS802、光穩(wěn)定劑770、光穩(wěn)定劑944、光穩(wěn)定劑UV-3853或紫外吸收劑UV-2908中的一種或一種以上的混合物。
7. —種低VOC的耐刮擦改性聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1) 按權(quán)利要求1所述重量配比稱取原料；(2) 將聚丙烯與增韌劑在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合3 15分鐘；然后加入礦物填料，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合3 15分鐘；再加入耐磨劑/耐刮擦劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合2 10分鐘，最后加入氣味吸附劑和其他助劑，在1000 2000轉(zhuǎn)/分下高速混合2 10分鐘，得到預(yù)混料；(3) 將預(yù)混料喂入雙螺桿擠出機中，預(yù)加熱3 5分鐘，其中螺桿各區(qū)的溫度為190 25(TC，螺桿轉(zhuǎn)速為200 500轉(zhuǎn)/分，擠出造粒，即可制得低VOC的耐刮擦的改性聚丙烯復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明屬于改性聚丙烯復(fù)合材料領(lǐng)域，涉及一種適用于制造汽車內(nèi)飾件的低VOC的耐刮擦改性聚丙烯復(fù)合材料，包括聚丙烯、增韌劑、礦物填料、氣味吸附劑、耐磨劑/耐刮擦劑和助劑，按照重量份，上述成份的重量份分別為聚丙烯 60-90；增韌劑 5-20；礦物填料 5-20；氣味吸附劑 0.1-4；耐磨劑/耐刮擦劑 5-15；助劑 0.1-3；所述氣味吸附劑選自粘土、膨潤土、多孔二氧化硅、活性氧化鋁或分子篩中的三種的混合物。所述耐磨劑/耐刮擦劑選自聚四氟乙烯微粉或反應(yīng)型高聚硅氧烷中的一種或兩種的混合物。本發(fā)明所制得改性聚丙烯復(fù)合材料不僅具有較好的耐沖擊性能及強度；而且還具有出色的耐刮擦性能以及優(yōu)異的低VOC散發(fā)特性；同時所需原材料來源廣泛，方便易得。
文檔編號C08L83/04GK101787159SQ20101010971
公開日2010年7月28日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者任俊, 余林華, 顧在春 申請人:蘇州旭光聚合物有限公司