一種用于汽車保險杠的免噴涂抗劃傷聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明主要涉及免噴涂聚丙烯復(fù)合材料的制造技術(shù)，具體涉及一種免噴涂抗劃傷 的保險杠用改性材料及其制各方法，廣泛用于汽車工業(yè)領(lǐng)域，屬于高分子復(fù)合材料的改性
技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯材料因其具有良好的加工性能和物理、力學(xué)、化學(xué)性能，同時質(zhì)輕、價廉因 而廣泛應(yīng)用于汽車保險杠。但聚丙烯復(fù)合材料一般不耐劃傷，其表面硬度低，在使用過程中 容易碰撞、摩擦而被劃傷影響其美觀。目前，汽車保險杠通常采用進(jìn)行噴漆的手段來達(dá)到飾 件美觀、金屬質(zhì)感以及耐劃傷等功能。但是噴涂工藝也會帶來一些問題，由于聚丙烯材料屬 于非極性，油漆是極性，二者相容性差，因此，在聚丙烯進(jìn)行噴漆前，需要經(jīng)過一系列復(fù)雜的 表面改性處理，以增強(qiáng)表面涂層的附著力。該表面改性處理所涉及的工藝環(huán)節(jié)多，工藝控制 難，同時，底漆溶劑揮發(fā)會導(dǎo)致環(huán)境污染，整個噴漆過程不環(huán)保，生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品不良率高 且回收困難。這些缺點(diǎn)都限制了聚丙烯復(fù)合材料在汽車保險杠上的使用。隨著汽車工業(yè)的 發(fā)展，汽車新技術(shù)也正朝著更環(huán)保、更安全、更舒適及個性化方向發(fā)展。因此，尋找一種可替 代的免噴涂材料正成為未來汽車保險杠的發(fā)展趨勢。
[0003] 有關(guān)免噴涂聚丙烯復(fù)合材料已有一些報道，提出了一些解決方案。中國發(fā)明專利 CN201210036011.6公開了一種具有油漆亮澤金屬質(zhì)感免噴涂的聚丙烯組合物及其制法，該 專利配合使用片狀鋁粉與色澤增亮劑，使材料具有良好的油漆光澤與金屬質(zhì)感，其外觀與 噴漆效果相近。中國發(fā)明專利CN201310670823.0公開了一種汽車內(nèi)飾件用免噴涂耐刮聚丙 烯材料及其制各方法，通過相容劑和銀元型片狀鋁粉改善了材料的流痕、熔接線等問題。中 國發(fā)明專利CN201310468057采用化學(xué)沉積法制備了負(fù)載型非晶態(tài)NiB/(Mg3[Si01QJ(0H)2) 滑石粉，再采用化學(xué)還原的方法摻雜金屬Sn對其進(jìn)行改性，制備出的保險杠用改性材料不 需要噴涂底漆，但仍需噴涂面漆。中國發(fā)明專利CNI02516700A申請公開了一種改善外觀的 免噴涂美學(xué)樹脂及其制各方法，該發(fā)明專利首先將金屬顏料制備成母粒形式，并使其具有 磁性，可以有效改善鋁粉顏料與塑料基材的親和性，減輕含鋁粉顏料的美學(xué)樹脂在注塑或 擠出過程中出現(xiàn)的流痕和熔接線，同時，增強(qiáng)了制件的金屬效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的是提供一種用于汽車保險杠的免噴涂抗劃傷 聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。該聚丙烯復(fù)合材料的制備使其具耐劃傷、免噴涂、耐侯、機(jī) 械性能強(qiáng)等特點(diǎn)，且綜合成本優(yōu)異。
[0005] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。
[0006] -種用于汽車保險杠的免噴涂抗劃傷聚丙烯復(fù)合材料，由以下按重量百分比計的 原料配制而成： 聚丙烯 55.~74%， 滑石粉母粒 10~40%， 增韌劑POE 0~15? 抗劃傷助劑 0.1~0.5%，
[0007] 金屬色粉 0. 5-5%, 表面處理劑 Q. 1 -11， 抗氧劑 0.1~1.%， 光穩(wěn)定劑 Q. 1~1%β
[0008] 本發(fā)明所適用的聚丙烯復(fù)合材料體系中，所述的聚丙烯為熔體流動速率(測試條 件：230°CX2.16kg)在5~60g/10min之間的均聚聚丙烯或嵌段共聚丙烯，其中嵌段共聚丙 烯的共聚單體常見為乙烯，其含量在4~lOmol%的范圍內(nèi)，均聚聚丙烯的結(jié)晶度在70%以 上，等規(guī)度大于99 %。
[0009] 所述的滑石粉母粒為滑石粉、Ρ0Ε和加工助劑的混合物，其中滑石粉粒徑范圍為1-10微米，按重量份計，滑石粉用量為70-90重量份，Ρ0Ε用量為10-30重量份，加工助劑量為母 ?？偭康?.5-3 %。
[0010] 所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑選用受阻酚和硫酯類抗氧劑中 的一種或幾種混合；如3114、1010、DSTP的其中一種或幾種;輔抗氧劑選用亞磷酸鹽和酯類 抗氧劑如618、168等。
[0011] 所述的光穩(wěn)定劑可以選用受阻胺類光穩(wěn)定劑;如944和770中的一種或兩種的組合 物。
[0012] 所述的抗劃傷助劑為油酸酰胺。
[0013] 所述的表面處理劑為高級脂肪酸、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑中 的一種或幾種組合。
[0014] 所述的金屬色粉為鋁粉，形狀為片狀、銀元狀，粒徑為1-100微米。
[0015] 上述這種免噴涂抗劃傷聚丙烯復(fù)合材料的制備方法如下所述：
[0016] (1)按重量配比稱取原料；
[0017] ⑵將各原料置于高速混合器中混合3~15分鐘；
[0018] (3)將混合的原料置于雙螺桿機(jī)中，經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為：一區(qū)190~200 °C，二區(qū)200~210°C，三區(qū)210~220°C，四區(qū)205~215°C;整個擠出過程的停留時間為1~2 分鐘，壓力為12~18MPa，排氣真空度達(dá)到5~20kPa，單一的排氣孔位于雙螺桿擠出機(jī)的末 端。
[0019] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
[0020] 1、本發(fā)明使用金屬色粉在復(fù)合材料體系中，使得所制得的聚丙烯復(fù)合材料具有有 金屬光澤效果，，在使用時不需要再進(jìn)行噴涂著色，具有綠色環(huán)保的功能。
[0021] 2、本發(fā)明所制得的聚丙烯復(fù)合材料具有優(yōu)于的抗劃傷性能，解決了聚丙烯復(fù)合材 料易劃傷的問題，拓寬了聚丙烯材料的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0022] 3、本發(fā)明提出的免噴涂抗劃傷聚丙烯復(fù)合材料的制備工藝簡單、生產(chǎn)成本低。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明：
[0024] 在實(shí)施例及對比例復(fù)合材料配方中，所用的聚丙烯為上海石化生產(chǎn)的共聚聚丙 烯，商品牌號為M2600R。無機(jī)填料為5000目滑石粉，平均粒徑為2.5微米。所用的增韌劑Ρ0Ε 為美國Dupont公司產(chǎn)的線形乙稀-辛稀共聚物，商品牌號Engage 8180，密度為0.863g/cm3， 熔體流動速率為〇.5g/10min。所用的抗劃傷助劑為禾大公司的油酸酰胺。所用的金屬色粉 為鋁粉，形狀為片狀、銀元狀，粒徑為1-100微米。所用的表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑KH550,化 學(xué)結(jié)構(gòu)式NH2CH2CH2CH2 S i (0C2H5) 3。所用的主抗氧劑為英國ICE公司產(chǎn)的DSTP，商品牌號為 NegonoX DSTP，化學(xué)名稱為硫代二丙酸十八酯，以及BASF公司產(chǎn)的3114，商品牌號為 Irganox 3114，化學(xué)名稱為3，5-二叔丁基-4-羥基芐基磷酸二乙酯。輔抗氧劑為BASF公司產(chǎn) 的168,商品牌號為Irgafos 168,化學(xué)名稱為三(2,4_二叔丁基苯基)亞磷酸酯。所用的光穩(wěn) 定劑為BASF公司產(chǎn)的944，化學(xué)名稱為聚{[6-[ (1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2,4_雙[(2