本發(fā)明涉及高分子材料，更具體地，涉及一種聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、聚丙烯材料具有低密度、耐化學(xué)性以及優(yōu)異的性價比等特性，在汽車內(nèi)外飾的所有零部件上得到了廣泛的應(yīng)用。

2、隨著新能源材料對輕量化需求的發(fā)展，聚丙烯材料在汽車中的應(yīng)用得到更廣泛關(guān)注，所以聚丙烯需要改性以滿足不同的性能需求，目前常見的改性方法是通過添加玻璃纖維、滑石粉、碳酸鈣、硅灰石、晶須等材料增強(qiáng)其抗刮性、剛性、抗蠕變性。但以上加工方法聚丙烯復(fù)合物，均會造成密度升高，不符合汽車輕量化的發(fā)展趨勢。

3、空心玻璃微珠在很多材料領(lǐng)域得到應(yīng)用，如用于保溫材料的填充劑、電纜絕緣材料填充劑等?？招牟Ａ⒅楫a(chǎn)品具有尺寸穩(wěn)定性高，不產(chǎn)生取向以及翹曲等現(xiàn)象。但是空心玻璃微珠在改性塑料中使用由于雙螺桿的剪切造成空心玻璃微珠的破損，尤其在玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料密度降低達(dá)不到理想效果。

4、現(xiàn)有技術(shù)公開了一種聚丙烯復(fù)合材料，包括等規(guī)度大于90％的聚丙烯44-75份、等規(guī)度為30-60％的低等規(guī)聚丙烯10-20份、空心玻璃微珠10-30份、熱塑性空心聚合物微球13份和加工助劑3-4份。其在基體材料中引入一定比例的低等規(guī)聚丙烯后，低等規(guī)聚丙烯可以快速包覆在空心玻璃微珠表面，避免空心玻璃微珠受擠壓破損。而且，其聚丙烯復(fù)合材料的密度更低，更輕量化。然而，在其體系中有玻纖增強(qiáng)后，空心玻璃微珠破損會增加，雖然模量可以提高但是密度會上升，因此難以同時實(shí)現(xiàn)低密度和高彎曲模量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有聚丙烯難以同時實(shí)現(xiàn)低密度和高彎曲模量的缺陷和不足，提供一種聚丙烯復(fù)合材料，通過特定改性空心玻璃微珠與短切玻璃纖維的協(xié)同作用，同時實(shí)現(xiàn)低密度和高彎曲模量。

2、本發(fā)明的再一目的在于提供一種聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。

3、本發(fā)明的另一目的在于提供一種聚丙烯復(fù)合材料在制備汽車內(nèi)飾或汽車外飾中的應(yīng)用。

4、本發(fā)明的另一目的在于提供一種汽車用部件。

5、本發(fā)明上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

6、一種聚丙烯復(fù)合材料，按重量份數(shù)計，主要由以下組分制備得到：

7、

8、其中，所述改性空心玻璃微珠由低熔點(diǎn)聚丁烯改性空心玻璃微珠而成，所述低熔點(diǎn)聚丁烯的熔點(diǎn)小于等于100℃，低熔點(diǎn)聚丁烯改性空心玻璃微珠的結(jié)構(gòu)為核殼結(jié)構(gòu)，所述低熔點(diǎn)聚丁烯包覆在玻璃微珠表面。

9、本發(fā)明通過低熔點(diǎn)聚丁烯提前制備改性空心玻璃微珠與短切玻璃纖維的協(xié)同作用，同時實(shí)現(xiàn)低密度和高彎曲模量。這是因為低熔點(diǎn)聚丁烯的提前包覆改善空心微珠破損率的降低，同時保證材料模量的提高。

10、低熔點(diǎn)聚丁烯的熔點(diǎn)直接影響材料的密度，熔點(diǎn)過高會影響聚丁烯對玻璃微珠的包覆效果，不利于降低密度。

11、優(yōu)選地，所述短切玻璃纖維和所述改性空心玻璃微珠的重量比為(0.3～3)：1。

12、優(yōu)選地，所述短切玻璃纖維和所述改性空心玻璃微珠的重量比為(0.5～2.2)：1。

13、可選地，所述改性空心玻璃微珠中，所述低熔點(diǎn)聚丁烯和所述空心玻璃微珠的重量比為(0.2～1.6)：1。

14、優(yōu)選地，所述改性空心玻璃微珠中，所述低熔點(diǎn)聚丁烯和所述空心玻璃微珠的重量比為(0.6～1)：1。

15、可選地，所述低熔點(diǎn)聚丁烯的熔點(diǎn)為88～96℃，測試標(biāo)準(zhǔn)為iso?11357-3-2011。

16、優(yōu)選地，所述低熔點(diǎn)聚丁烯的熔點(diǎn)為90～94℃，測試標(biāo)準(zhǔn)為iso?11357-3-2011。

17、可選地，所述低熔點(diǎn)聚丁烯的熔體質(zhì)量流動速率為40～800g/10min，測試測試標(biāo)準(zhǔn)為gb/t?3682.1-2018，測試條件為190℃，2.16kg。

18、優(yōu)選地，所述低熔點(diǎn)聚丁烯的熔體質(zhì)量流動速率為40～100g/10min，測試測試標(biāo)準(zhǔn)為gb/t?3682.1-2018，測試條件為190℃，2.16kg。

19、可選地，所述空心玻璃微珠的平均粒徑為20～50μm。

20、優(yōu)選地，所述空心玻璃微珠的平均粒徑為20～30μm。

21、優(yōu)選地，所述空心玻璃微珠的真實(shí)密度為0.35～0.64g/cm3。

22、優(yōu)選地，所述空心玻璃微珠的真實(shí)密度為0.38～0.46g/cm3。

23、可選地，所述短切玻璃纖維的平均保留長度為400-600μm。平均保留長度的測試方法為：iso?22314-2006。

24、優(yōu)選地，所述短切玻璃纖維的平均保留長度為530-550μm。平均保留長度的測試方法為：iso?22314-2006。

25、優(yōu)選地，所述短切玻璃纖維的平均直徑為12-15μm。

26、可選地，所述聚丙烯樹脂的熔體質(zhì)量流動速率為10～150g/10min，測試標(biāo)準(zhǔn)為gb/t?3682.1-2018，測試條件為230℃，2.16kg。

27、優(yōu)選地，所述聚丙烯樹脂的熔體質(zhì)量流動速率為30～100g/10min，測試標(biāo)準(zhǔn)為gb/t?3682.1-2018，測試條件為230℃，2.16kg。

28、優(yōu)選地，所述聚丙烯樹脂為均聚聚丙烯。

29、優(yōu)選地，所述加工助劑包括抗氧劑和/或潤滑劑。

30、所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑或亞磷酸酯類抗氧劑中的一種或幾種。

31、可選地，所述受阻酚類抗氧劑為全受阻酚類：抗氧劑1010、1076或ao-330中的一種或幾種。

32、可選地，所述亞磷酸酯類抗氧劑為亞磷酸酯：抗氧劑168、626或pep-36中的一種或幾種。

33、可選地，受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑的重量比為(0.5～1.0):1。

34、可選地，受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑的重量比為(0.8～1.0):1。

35、抗氧劑可提升聚丙烯復(fù)合材料的抗氧化效果。

36、潤滑劑可提升聚丙烯復(fù)合材料的潤滑效果。

37、優(yōu)選地，所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酸酰胺類。

38、優(yōu)選地，所述抗氧劑的重量份數(shù)為0.2～2份；所述潤滑劑的重量份數(shù)為0.2～1.0份。

39、本發(fā)明還保護(hù)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：將各組分混合，通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，干燥后即得所述聚丙烯復(fù)合材料。

40、本發(fā)明的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，可以通過如下步驟制備而成：

41、s1.將低熔點(diǎn)聚丁烯樹脂和空心玻璃微珠混合擠出，得到改性空心玻璃微珠；

42、s2.將聚丙烯樹脂、抗氧劑和潤滑劑混合，從擠出機(jī)的主喂料口加入擠出機(jī)，將短切玻璃纖維、改性空心玻璃微珠分別從擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入擠出機(jī)，經(jīng)過熔融擠出、造粒，干燥后即得所述聚丙烯復(fù)合材料；

43、其中，s2中，短切玻璃纖維在擠出機(jī)的第四節(jié)到第六節(jié)螺桿加入擠出機(jī)；

44、改性空心玻璃微珠在擠出機(jī)的第七節(jié)到第九節(jié)螺桿加入擠出機(jī)。

45、優(yōu)選地，擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)。

46、本發(fā)明中，通過控制短切玻璃纖維和改性空心玻璃微珠的加料時機(jī)，有利于控制聚丙烯復(fù)合材料中玻璃纖維的平均保留長度，以及減少空心玻璃微珠在聚丙烯體系內(nèi)的破損，從而能夠同時實(shí)現(xiàn)低密度和高彎曲模量。

47、本發(fā)明制備得到的聚丙烯復(fù)合材料具有低密度和高彎曲模量，可以廣泛應(yīng)用于塑料制品的制備，本發(fā)明尤其保護(hù)所述聚丙烯復(fù)合材料在制備汽車零部件，尤其是汽車內(nèi)飾和/或汽車外飾中的應(yīng)用。

48、可選地，汽車外飾可以為保險杠支架、尾門內(nèi)板等零部件。

49、一種汽車用部件，由上述任一項所述聚丙烯復(fù)合材料注塑后制得。

50、優(yōu)選地，所述汽車用部件為汽車內(nèi)飾。

51、所述汽車內(nèi)飾為門板、儀表板骨架等部件。

52、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

53、本發(fā)明的聚丙烯復(fù)合材料，包括聚丙烯樹脂；短切玻璃纖維；改性空心玻璃微珠；加工助劑。本發(fā)明通過低熔點(diǎn)聚丁烯提前制備改性空心玻璃微珠與短切玻璃纖維的協(xié)同作用，同時實(shí)現(xiàn)低密度和高彎曲模量。