本發(fā)明涉及聚丙烯免噴涂復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種兼具耐刮擦、高抗沖性能的銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
聚丙烯因其具有密度小、強度高、硬度大、耐磨、耐彎曲疲勞、耐熱溫度高、耐濕和耐化學(xué)性優(yōu)良、容易加工成型、價格低廉等優(yōu)點一直是汽車工業(yè)和塑料工業(yè)關(guān)注的焦點。而共聚高抗沖聚丙烯更是因為其高抗沖性能被廣泛應(yīng)用于汽車保險杠材料中。隨著生活水平的挺高，人們對汽車外飾材料的外觀要求越來越高，因此噴涂工藝也是必不可少的流程。然而傳統(tǒng)的噴涂工藝及流程較為復(fù)雜，所用的噴涂溶劑易揮發(fā)污染環(huán)境，會對人體健康造成威脅。因此對高抗沖聚丙烯進行改性，制成免噴涂保險杠專用料就成為當今研究的熱點。
對于免噴涂材料的研究，申請公布號為CN 103910941 A(申請?zhí)枮?01410135178.7)的中國發(fā)明專利申請公布了一種免噴涂美學(xué)效果的聚丙烯組合物及其制備方法，并將其用于電子、電動工具、家電、建筑和汽車行業(yè)當中。采用如下重量百分數(shù)的組分：聚丙烯40％～98％、彈性體0％～20％、效果顏料0.5％～6％、礦物填料0.1％～30％、抗老化劑0.2％～3％、增亮劑0.1～2％和相容劑0.01％～4％。該技術(shù)方案通過填料和極性相容劑形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，影響聚丙烯組合物熔體的流動性能，使顏料分布隨熔體流動發(fā)生變化的行為受到限制，減少甚至避免了金屬顏料隨流動發(fā)生取向的行為，從而解決了各向異色性，并具有優(yōu)異的金屬質(zhì)感、無流痕，減弱甚至消除熔接線所呈現(xiàn)的深色外觀。
申請公布號為CN 104045908 A(申請?zhí)枮?01410255004.4)的中國發(fā)明專利公布了一種用于汽車外飾件的免噴涂抗刮傷聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。該復(fù)合材料是由聚丙烯39.6-77.1份、高密度聚乙烯5.0-8.0份、增韌劑0-15份、填充劑15-25份、抗氧劑0.2-1份、抗劃傷劑1.0-5.0份、潤滑劑0.5-1份、光穩(wěn)定劑0.2-0.4份、金屬色粉1.0-5.0份制備而成。該技術(shù)方案采用金屬色粉和耐刮傷劑賦予聚丙烯具有金屬光澤效果并能抗刮傷性能，從而擴寬了聚丙烯的應(yīng)用范圍，尤其適合汽車外飾件的應(yīng)用下。
然而以上做法有兩個弊端：①因免噴涂保險杠專用料對耐刮傷性能和表面光澤度有較高要求，而以上的專利申請要么沒有提到耐刮傷性能和高光澤度，要么則是單純地在基料中添加耐刮傷劑和增光劑來提高材料的耐刮傷性能和光澤度。均沒有通過調(diào)整基料來簡單有效的提高材料的耐刮傷效果和光澤度；②因汽車保險杠專用料對抗沖擊性能有很高的要求，而以上的專利申請均沒有對材料的抗沖性能引起足夠的重視。
申請公布號CN 102558736 A(申請?zhí)枮?01110424973.4)的中國發(fā)明專利申請公開了一種汽車儀表板用聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：按重量百分比計，其組分和含量為：聚丙烯45～80％；無機填料10～30％；增韌劑5～20％；聚丁烯-1 2～10％；抗氧劑0.1～2％；光穩(wěn)定劑0.1～1％；耐刮擦助劑0～3％；色粉或色母粒0～3％。該聚丙烯復(fù)合材料具有優(yōu)異的剛韌平衡性、低溫缺口強度遠高于一般聚丙烯復(fù)合材料，注塑成型周期短、注塑的樣件表面無虎皮紋等外觀缺陷，這些特性高效滿足了于汽車儀表板的需求。但是該材料不是免噴涂材料，注塑成的儀表板其外觀不可能據(jù)有噴漆件那樣的效果。
申請公布號CN 103589069 A(申請?zhí)枮?01310608858.1)的中國發(fā)明專利申請公開了一種高抗沖聚丙烯/聚丁烯復(fù)合材料及其制備方法和用途，種高抗沖聚丙烯/聚丁烯復(fù)合材料，其特征在于，由以下原料構(gòu)成(以重量份數(shù)計，其中聚丙烯樹脂與聚丁烯樹脂的總質(zhì)量份數(shù)為100份)：聚丙烯樹脂99～50份、聚丁烯樹脂1～50份、無機填料0～30份、抗氧劑0.1～3份、光穩(wěn)定劑0.1～2份、耐刮擦助劑0～5份、色母料0.1～3份、成核劑0.1～5份。所制備的高抗沖聚丙烯/聚丁烯復(fù)合材料具有突出的抗沖擊性和良好的剛性及加工性能，適用于車用塑料、托盤、電線電纜、電器外殼使用。該材料不是免噴涂材料，所注塑成的保險杠必須要再通過噴涂工藝才能安裝到汽車上使用。噴漆工藝一方面工藝復(fù)雜，另一方面對環(huán)境污染。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種兼具耐刮擦、高抗沖性能的銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，可用于制備免噴涂保險杠，該方法生產(chǎn)工藝簡單且成本較低。
一種銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料，由以下重量百分數(shù)的組份組成：
所述的SiO2包覆鋁粉母粒由以下重量百分含量的組分組成：SiO2包覆鋁粉35％-55％，鋁酸三甲酯1％-5％，聚丙烯接枝馬來酸酐5％-15％、聚丙烯35％-55％、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)1％-5％。
本發(fā)明中制備SiO2包覆鋁粉過程中，加入了γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)，為含有氨基的偶聯(lián)劑，不僅在包覆過程中可發(fā)揮氨的堿性作用，而且得到在鋁粉表面形成有機-無機二氧化硅雜化層，可提高與聚合物的相容性。這種SiO2包覆鋁粉與聚丙烯材料具有非常好的相容性，并且其耐熱氧老化性能和耐腐蝕性嫩也得到明顯的提高。為了進一步減少因金屬鋁粉取向造成的流痕，本發(fā)明還將SiO2包覆鋁粉與高抗沖共聚PP、鋁酸三甲酯、PP接枝馬來酸酐制成SiO2包覆鋁粉母粒，進一步減少了免噴涂材料表面的流痕現(xiàn)象。同時，本發(fā)明在制備SiO2包覆鋁粉母粒中也加入了KH-550(γ―氨丙基三乙氧基硅烷)，使得SiO2包覆鋁粉母粒與其他組分有更好的相容性，更好的融合和作用在一起，保持材料優(yōu)異的力學(xué)性能。
本發(fā)明中，通過引入聚丁烯(即高分子量聚丁烯-1)以及其他組分的復(fù)配，來提高免噴涂聚丙烯材料的表面光澤度和耐刮傷性能。本發(fā)明中高分子量聚丁烯-1因為其優(yōu)異的流動性能會在聚丙烯制件表面形成一層保護膜，從而大大的提高了聚丙烯制件表面光澤度和耐刮傷性能。同時由于聚丙烯-1本身是一款高韌性的材料，所以聚丙烯-1的引入對整個材料體系的高抗沖性能不會產(chǎn)生負面影響，并能起到一定的積極作用，使整體材料體系的抗沖擊性能得到進一步的提高。
以下作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案：
所述的聚丙烯為共聚高流動性、高抗沖車用聚丙烯。根據(jù)ASTM D 1238測試標準，所述的聚丙烯其熔融指數(shù)為15-30g/10min(230℃，2.16kg)，作為優(yōu)選熔融指數(shù)范圍為25-30g/10min(230℃，2.16kg)。選用上述的聚丙烯作為基料，能夠使生產(chǎn)出來的銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能和優(yōu)良的色粉分散性能。
所述的聚丁烯為高分子量聚丁烯-1，其重均分子量分布為150萬-180萬，要求其全同含量大于98％，其結(jié)晶度要求大于60％。選用上述高分子量聚丁烯-1作為中料，能夠使材料體系具有很高的表面光澤度、耐刮擦性能。同時兼具高抗沖性能。
所述的增韌劑為乙烯-丙烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的一種或者兩種以上(包括兩種)。優(yōu)選乙烯-辛烯共聚物(POE)作為增韌劑。選用POE作為增韌劑，能夠很好地提高本發(fā)明銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料的力學(xué)性能。
所述的礦物填料為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇中的一種或者兩種以上(包括兩種)，優(yōu)選滑石粉作為填料?；圩鳛樘盍弦环矫婵梢越档统杀驹龃笕萘?，另一方面，可以提高本發(fā)明銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料的剛性。
所述的SiO2包覆鋁粉母粒由以下重量百分含量的組分組成：SiO2包覆鋁粉40％-50％，鋁酸三甲酯1％-3％，聚丙烯接枝馬來酸酐7％-12％、聚丙烯37％-47％、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)1％-3％。以高抗沖共聚聚丙烯為載體的母粒。
所述的相容劑為聚乙烯(PE)接枝馬來酸酐、聚丙烯(PP)接枝馬來酸酐、乙烯-辛烯共聚物(POE)接枝馬來酸酐、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)接枝馬來酸酐、乙烯-丙烯酸酯共聚物中的一種或者兩種以上(包括兩種)。優(yōu)選POE接枝馬來酸酐、EVA接枝馬來酸酐。選用POE接枝馬來酸酐、EVA接枝馬來酸酐可以有效的解決免噴涂材料的各向異色性，減弱甚至消除熔接線、流痕等制件缺陷。
所述的耐刮擦助劑為硅酮粉、硅酮母粒、油酸酰胺、芥酸酰胺中的一種或者兩種以上(包括兩種)。選用以上耐刮擦劑可以與高分子量聚丁烯-1協(xié)同產(chǎn)生耐刮擦性能，有效地提高免噴涂材料整體的耐刮擦性能。
所述的抗老化劑為受阻胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑、亞磷酸鹽抗老化劑、金屬鈍化劑抗老化劑、二苯甲酮類抗老化劑、苯并三唑類光穩(wěn)定劑中的一種或者兩種以上(包括兩種)。
一種銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料，由以下重量百分數(shù)的組份組成：
所述的SiO2包覆鋁粉母粒由以下重量百分含量的組分組成：SiO2包覆鋁粉40％-50％，鋁酸三甲酯1％-3％，聚丙烯接枝馬來酸酐7％-12％、聚丙烯37％-47％、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)1％-3％。
在其他組分的共同作用下，聚丁烯的添加量為3-5重量份，其力學(xué)性能較為優(yōu)異。
一種兼具耐刮擦、高抗沖性能的銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料的制備方法，采用現(xiàn)有的雙螺桿擠出機即可實現(xiàn)，制備簡單，易于實施和操作，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
一種銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
將聚丙烯、聚丁烯、增韌劑、礦物填料、SiO2包覆鋁粉母粒、耐刮擦助劑、抗老化劑、相容劑加入到混合器中混合，然后將混合物放入雙螺桿擠出機，擠出造粒得到銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料。
作為優(yōu)選，所述的SiO2包覆鋁粉母粒制備包括：將片狀鋁粉、乙醇加入到反應(yīng)器中，攪拌均勻后升溫至40℃，再加入正硅酸乙酯(TEOS)、水和乙二胺(EDA)、KH-550(γ―氨丙基三乙氧基硅烷)，加料完畢后，于42～47℃下反應(yīng)4.5～5.5h，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)抽濾、洗滌和真空干燥，獲得SiO2包覆型鋁粉；將SiO2包覆鋁粉，鋁酸三甲酯，聚丙烯接枝馬來酸酐、聚丙烯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)混合，經(jīng)雙螺桿擠出機擠出造粒，得到SiO2包覆鋁粉母粒。
進一步優(yōu)選，所述的正硅酸乙酯、水、乙二胺、片狀鋁粉、無水乙醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的質(zhì)量比為1.1～1.3：33～35：0.5～0.7：1：25～35：0.1～0.5，更進一步優(yōu)選，于45℃下反應(yīng)5h，所述的正硅酸乙酯、水、乙二胺、片狀鋁粉和無水乙醇的質(zhì)量比為1.2：34：0.6：1：30：0.2。
在制備SiO2包覆型鋁粉提供適當?shù)膲A度，使鋁片與水反應(yīng)在鋁粉表面形成大量的羥基作為錨固點，但是高堿度條件下，鋁與水反應(yīng)劇烈，難以控制，而且堿度還會影響TEOS的水解和縮合反應(yīng)速率，若鋁粉表面SiO2沉積松散。本發(fā)明中，KH-550為含有氨基的偶聯(lián)劑，不僅在包覆過程中可發(fā)揮氨的堿性作用，而且得到在鋁粉表面形成有機-無機二氧化硅雜化層，可提高與聚合物的相容性。
同時，在制備SiO2包覆鋁粉母粒中，也加入了KH-550(γ―氨丙基三乙氧基硅烷)，使得SiO2包覆鋁粉母粒與其他組分有更好的相容性，更好的融合和作用在一起，保持材料優(yōu)異的力學(xué)性能。
作為優(yōu)選，聚丙烯、聚丁烯、增韌劑、礦物填料、SiO2包覆鋁粉母粒、耐刮擦助劑、抗老化劑、相容劑在混合器中高速混合，在500～3000rpm的混合器中混合1～20分鐘。
作為優(yōu)選，所述的雙螺桿擠出機的熔融區(qū)間的溫度為190℃～220℃。
所述的銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料具有銀色金屬質(zhì)感，能夠免噴涂，具有耐刮擦、高抗沖性能等優(yōu)異的力學(xué)性能，非常適合用于制備汽車免噴涂保險杠。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：
本發(fā)明一種兼具耐刮擦、高抗沖性能的銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料在高抗沖聚丙烯復(fù)合材料中加入特制的SiO2包覆鋁粉母粒，從而制得了一種可以有效減少注塑流痕的免噴涂保險杠材料。同時添加了3％-5％高分子量聚丁烯-1，可以在聚丙烯制件表面形成一層高分子量聚丁烯-1薄膜，從而大大的提高免噴涂材料表面的光澤度。同時高分子量聚丁烯-1與耐刮擦劑的協(xié)同作用可以很好的提高免噴涂材料的耐刮擦性能。且高分子量聚丁烯-1具有很高的抗沖擊性能，因此它的引入對高抗沖聚丙烯體系的力學(xué)性能不會造成不良的影響。本發(fā)明中的銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料具有銀色金屬質(zhì)感，能夠免噴涂，具有耐刮擦、高抗沖性能等優(yōu)異的力學(xué)性能，非常適合用于制備汽車免噴涂保險杠。
本發(fā)明免噴涂聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，采用現(xiàn)有的雙螺桿擠出機即可實現(xiàn)，制備簡單，易于實施和操作，易于工業(yè)化生產(chǎn)，具備廣闊的應(yīng)用前景。
具體實施方式
聚丙烯采用中國燕山石化有限公司生產(chǎn)的型號為PP K9026的產(chǎn)品，熔融指數(shù)為26g/min(230℃，2.16kg)。高分子量聚丁烯-1采用巴塞爾的4137(重均分子量160萬～170萬)。POE采用美國杜邦公司型號為8150的產(chǎn)品，滑石粉采用蘇州澤爾化工產(chǎn)品有限公司生產(chǎn)的滑石粉，POE接枝馬來酸酐采用廣州合誠化學(xué)有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，聚丙烯接枝馬來酸酐采用韓國大林332K的產(chǎn)品，抗氧劑1010采用德國巴斯夫生產(chǎn)的產(chǎn)品，抗氧劑168也采用德國巴斯夫生產(chǎn)的產(chǎn)品，SiO2包覆鋁粉母粒為自制。
SiO2包覆鋁粉母粒的制備：
一、SiO2包覆鋁粉的制備：將片狀鋁粉(片狀鋁粉的粒徑直徑范圍10-70um，片狀鋁粉的厚度與直徑之比為1-5:5)、無水乙醇加入到反應(yīng)器中，攪拌均勻后升溫至45℃，再加入正硅酸乙酯(TEOS)、水和乙二胺(EDA)、KH-550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)，加料完畢后，于45℃下反應(yīng)5h。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)抽濾、洗滌和真空干燥，獲得SiO2包覆型鋁粉。
二、TEOS、水、乙二胺、片狀鋁粉和無水乙醇、KH-550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)的質(zhì)量比為1.2：34：0.6：1：30：0.2，反應(yīng)溫度為45℃，反應(yīng)時間為5h。SiO2包覆型鋁粉經(jīng)掃描電鏡、激光粒度分析和紅外光譜分析表明，鋁粉表面包覆了SiO2層。
三、按以下重量百分含量的組分：SiO2包覆鋁粉含量為45％，鋁酸三甲酯2％，聚丙烯接枝馬來酸酐9％、聚丙烯(PP K9026)42％以及γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)2％，經(jīng)雙螺桿擠出機擠出造粒，得到SiO2包覆鋁粉母粒。
對比例1
將59重量份聚丙烯、10重量份POE 8150、20重量份滑石粉、4重量份POE-MAH、4重量份SiO2包覆鋁粉母粒、0.3重量份抗氧劑1010、0.2重量份抗氧劑168、0.3重量份光穩(wěn)定劑944、0.2份光穩(wěn)定劑855、2重量份耐刮擦助劑加入轉(zhuǎn)速約為1000rpm的高速混合器中混合5分鐘，然后再將混合物放入雙螺桿擠出機，在190℃～220℃的溫度下擠出造粒獲得，得到改性的聚丙烯復(fù)合材料。
對比例2
將54重量份聚丙烯、5重量份HDPE 5000S(蘭州石化)、10重量份POE 8150、20重量份滑石粉、4重量份PP-MAH、4重量份SiO2包覆鋁粉母粒、0.3重量份抗氧劑1010、0.2重量份抗氧劑168、0.3重量份光穩(wěn)定劑944、0.2重量份光穩(wěn)定劑855、2重量份耐刮擦助劑加入轉(zhuǎn)速約為1000rpm的高速混合器中混合5分鐘，然后再將混合物放入雙螺桿擠出機，在190℃～220℃的溫度下擠出造粒獲得，得到改性的聚丙烯復(fù)合材料。
對比例3
將56重量份聚丙烯、3重量份高分子量聚丁烯-1、10重量份POE 8150、20重量份滑石粉、4重量份PP-MAH、2重量份金屬鋁粉、0.3重量份抗氧劑1010、0.2重量份抗氧劑168、0.3重量份光穩(wěn)定劑944、0.2重量份光穩(wěn)定劑855、2重量份耐刮擦助劑加入轉(zhuǎn)速約為1000rpm的高速混合器中混合5分鐘，然后再將混合物放入雙螺桿擠出機，在190℃～220℃的溫度下擠出造粒獲得，得到改性的聚丙烯復(fù)合材料。
對比例4
SiO2包覆鋁粉母粒的制備：
一、SiO2包覆鋁粉的制備：將片狀鋁粉(片狀鋁粉的粒徑直徑范圍10-70um，片狀鋁粉的厚度與直徑之比為1-5:5)、無水乙醇加入到反應(yīng)器中，攪拌均勻后升溫至45℃，再加入正硅酸乙酯(TEOS)、水和乙二胺(EDA)、KH-550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)，加料完畢后，于45℃下反應(yīng)5h。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)抽濾、洗滌和真空干燥，獲得SiO2包覆型鋁粉。
二、TEOS、水、乙二胺、片狀鋁粉和無水乙醇的質(zhì)量比為1.2：34：0.6：1：30，反應(yīng)溫度為45℃，反應(yīng)時間為5h。SiO2包覆型鋁粉經(jīng)掃描電鏡、激光粒度分析和紅外光譜分析表明，鋁粉表面包覆了SiO2層。
三、按以下重量百分含量的組分：SiO2包覆鋁粉含量為45％，鋁酸三甲酯2％，聚丙烯接枝馬來酸酐9％、聚丙烯(PP K9026)44％，經(jīng)雙螺桿擠出機擠出造粒，得到SiO2包覆鋁粉母粒。
本例中，制備SiO2包覆鋁粉母粒沒有加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，采用本例制備的SiO2包覆鋁粉母粒，其余同實施例1。
對比例5
將51重量份聚丙烯、3重量份高分子量聚丁烯-1、5重量份HDPE5000S、10重量份POE 8150、20重量份滑石粉、4重量份PP-MAH、4重量份SiO2包覆鋁粉母粒、0.3重量份抗氧劑1010、0.2重量份抗氧劑168、0.3重量份光穩(wěn)定劑944、0.2重量份光穩(wěn)定劑855、2重量份耐刮擦助劑加入轉(zhuǎn)速約為1000rpm的高速混合器中混合5分鐘，然后再將混合物放入雙螺桿擠出機，在190℃～220℃的溫度下擠出造粒獲得，得到改性的聚丙烯復(fù)合材料。
實施例2
將56重量份聚丙烯、3重量份高分子量聚丁烯-1、10重量份POE 8150、20重量份滑石粉、4重量份PP-MAH、4重量份SiO2包覆鋁粉母粒、0.3重量份抗氧劑1010、0.2重量份抗氧劑168、0.3重量份光穩(wěn)定劑944、0.2重量份光穩(wěn)定劑855、2重量份耐刮擦助劑加入轉(zhuǎn)速約為1000rpm的高速混合器中混合5分鐘，然后再將混合物放入雙螺桿擠出機，在190℃～220℃的溫度下擠出造粒獲得，得到銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料。
實施例3
將54重量份聚丙烯、5重量份高分子量聚丁烯-1、10重量份POE 8150、20重量份滑石粉、4重量份PP-MAH、4重量份SiO2包覆鋁粉母粒、0.3重量份抗氧劑1010、0.2重量份抗氧劑168、0.3重量份光穩(wěn)定劑944、0.2重量份光穩(wěn)定劑855、2重量份耐刮擦助劑加入轉(zhuǎn)速約為1000rpm的高速混合器中混合5分鐘，然后再將混合物放入雙螺桿擠出機，在190℃～220℃的溫度下擠出造粒獲得，得到銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料。
實施例4
將52重量份聚丙烯、7重量份高分子量聚丁烯-1、10重量份POE 8150、20重量份滑石粉、4重量份PP-MAH、4重量份SiO2包覆鋁粉母粒、0.3重量份抗氧劑1010、0.2重量份抗氧劑168、0.3重量份光穩(wěn)定劑944、0.2重量份光穩(wěn)定劑855、2重量份耐刮擦助劑加入轉(zhuǎn)速約為1000rpm的高速混合器中混合5分鐘，然后再將混合物放入雙螺桿擠出機，在190℃～220℃的溫度下擠出造粒獲得，得到銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料。
將對比例1～5和實施例1～3制備的銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料注塑成210mm*140mm*2尺寸的平板，觀察其表面外觀、表面光澤度、表面金屬質(zhì)感和流痕。具體評價等級見表1。
表1：不同配方注塑成的平板其外觀效果評價統(tǒng)計表
對實施例1～3和對比例1～5中注塑板表面外觀、表面光澤度、表面金屬質(zhì)感評價方法如下：
其中表面外觀分3個等級：好、一般、差；表面光澤度分3個等級：高、中、低；金屬質(zhì)感分3個等級：強、中、弱。以某一評估等級居多者為該樣板性能的屬性等級；流痕分3個等級：明顯流痕、輕微流痕、無流痕。
從表1中可以看出，直接使用不經(jīng)改性的金屬鋁粉生產(chǎn)的對比例3表面具有明顯的流痕。而添加SiO2包覆鋁粉母粒的對比例1、2、4和5，和實施例1～3的7個樣品，其表面流痕得到了明顯的減少甚至消失。證明SiO2包覆鋁粉母?？梢杂行У臏p少因金屬取向造成的流痕現(xiàn)象。對比例4中，制備SiO2包覆鋁粉母粒沒有加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，相對于實施例1，其外觀效果和力學(xué)性能均出現(xiàn)了一定程度的降低。
對比例1中沒有添加HDPE和聚丁烯-1。其注塑成的樣板光澤度很低、整體外觀效果較差。對比例2中添加了5重量份的HDPE，其樣板光澤度得到一定的提高，整體外觀效果也得到了一定的改善。實施例1～3中添加3～7重量份的高分子量聚丁烯-1，四個實施例的樣板其表面光澤度均較高，表面外觀效果也得到很大的改善。綜上所述在免噴涂聚丙烯材料體系中添加適量的高分子量聚丁烯-1和SiO2包覆鋁粉母粒，可以有效的提高聚丙烯材料的表面光澤度，提高免噴涂材料整體的外觀效果。
將對比例1～5和實施例1～3制備的免噴涂聚丙烯復(fù)合材料注塑成標準樣條，測試力學(xué)性能，其結(jié)果如表2所示。
表2：不同配方力學(xué)性能耐刮擦性能統(tǒng)計表
續(xù)表2
從表2的力學(xué)數(shù)據(jù)可知，對比例1與對比例2相比，通過增加HDPE(高密度聚乙烯)可以在一定程度上提高材料的耐刮擦性能，但是提升效果不是太明顯，且產(chǎn)品的彎曲模量和缺口沖擊強度均有所下降。對比例5與對比例2相比，對比例5中添加了3重量份的高分子量聚丁烯-1。通過添加3重量份高分子量聚丁烯-1，對比例5的耐刮擦性能比對比例2有了明顯的提高，彎曲模量有一定的下降，但是缺口沖擊強度卻有了明顯的提高的。實施例1與對比例5對比，實施例1中減少了5重量份的HDPE。通過表2中的數(shù)據(jù)可以看出，實施例1減掉了HDPE成分，其耐刮擦性能基本不變，但是其彎曲模量有了明顯的提高，缺口沖擊強度也有一定的提高的。可見在免噴涂聚丙烯材料中添加了高分子聚丁烯-1后，原配方體系中HDPE的作用便顯得不再明顯，從優(yōu)化性能和降低材料生產(chǎn)難度的角度，本發(fā)明配方的組分去除了HDPE的成分。實施例2和實施例3中將高分子量聚丁烯-1的添加量分別提升到5和7份。從表2中可以看出隨著聚丁烯-1含量的提高，材料整體的彎曲模量逐步降低，但缺口沖擊強度和耐刮擦性能逐步提高。考慮到綜合使用性能，本發(fā)明中優(yōu)選高分子量聚丁烯-1的添加量為3-5重量份。從表2中的實施例1～3的力學(xué)數(shù)據(jù)可以看出添加SiO2包覆鋁粉母粒不會對免噴涂保險杠材料造成不良的影響。
實施例1～3采用本發(fā)明制備的SiO2包覆鋁粉母粒，能夠使得本發(fā)明銀色金屬質(zhì)感的免噴涂復(fù)合材料具有優(yōu)異的外觀效果，同時，力學(xué)性能均沒有降低，反而有一定的提升，這是由于特定量的特定組分融合度較好，能夠共同作用，提高力學(xué)性能。特別是高分子量聚丁烯-1的添加量為3-5重量份，其力學(xué)性能較為優(yōu)異。