CN109735001A

CN109735001A - 一种高光泽、免喷涂、抗划伤聚丙烯材料及其制备方法

Info

Publication number: CN109735001A
Application number: CN201811638602.4A
Authority: CN
Inventors: 王溢; 张锴; 蔡青; 周文
Original assignee: Shanghai Pret Composites Co Ltd; Zhejiang Pret New Materials Co Ltd; Shanghai Pret Material Technology Co Ltd; Chongqing Pret New Materials Co Ltd; Shanghai Pret Chemical New Materials Co Ltd
Current assignee: Shanghai Pret Composites Co Ltd; Zhejiang Pret New Materials Co Ltd; Shanghai Pret Material Technology Co Ltd; Chongqing Pret New Materials Co Ltd; Shanghai Pret Chemical New Materials Co Ltd
Priority date: 2018-12-29
Filing date: 2018-12-29
Publication date: 2019-05-10

Abstract

本发明公开了一种高光泽、免喷涂、抗划伤聚丙烯材料及其制备方法，材料由如下重量百分比的组分组成：PP 33～100％；填充物0～30％；增韧剂0～30％；抗氧剂0～2％；免喷涂助剂0～3％，抗划伤助剂：0～2％。本发明采用一种经过特殊表面处理的有机粘土赋予免喷涂聚丙烯材料优异的抗划伤性能，该添加剂不是润滑剂或其他迁移性的助剂，相比于传统的耐刮擦助剂，其添加量少，不会影响聚丙烯材料的耐候、表面光泽、力学性能等性能，并且其使用效果不会随时间发生变化，使免喷涂PP可以更广泛的应用在门板饰条、立柱、保险杠装饰板等零件。

Description

一种高光泽、免喷涂、抗划伤聚丙烯材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及到一种高光泽、免喷涂、抗划伤聚丙烯材料，相比传统的免喷涂PP材料，采用特殊表面处理的有机粘土赋予材料良好的抗划伤性能，实现高光免喷涂PP材料在汽车内外饰、家电等领域的应用。

背景技术

近年来汽车产业迅速发展，汽车材料未来发展的五大趋势是：节能、环保、舒适、智能、安全。免喷涂材料是指在特定树脂中加入特定颜料、珠光粉或金属颜料等，通过特定的相容技术改性而成的材料，在无需喷涂的前提下既可以达到喷漆效果，可以实现低气味、低散发、100％回收，对环保有重要的意义。

免喷涂材料可以减少喷涂工艺，并且可以100％的可回收利用，生产、加工以及回收过程中不会产生对环境和人体有害的粉尘、气体等污染物质，对绿色环保有重要的意义。免喷涂材料表面光泽好、色彩丰富、质感多样化，并且可以根据不同消费者的需求实现个性化定制，免喷涂材料可以一次成型，产品周期短，可以节约因喷涂、罩光产生的额外成本，并且制品的稳定性好，不易脱色。免喷涂材料根据效果可分为高光免喷涂、哑光免喷涂、金属光泽免喷涂，不同的效果可以根据不同的需求实现不同的效果。目前免喷涂PC、PP、ASA/PMMA、PA等材料已经在汽车上实现应用。

PP作为通用塑料，密度低、价格优等特点，在汽车上应用极为广泛，但是PP材料由于硬度低，不耐划伤，传统的耐划伤助剂容易析出影响耐候，如何解决聚丙烯材料的抗划伤性能，对于实现聚丙烯材料在汽车内外饰的应用具有重要的意义，特别是高光、免喷涂材料的应用意义重大。

发明内容

本发明提供了一种高光泽、免喷涂、抗划伤聚丙烯材料，实现了在汽车零部件的应用。通过添加一种经过特殊表面处理的有机粘土赋予免喷涂聚丙烯材料优异的抗划伤性能，解决了免喷涂聚丙烯材料易划伤的缺点，满足了汽车、家电等零部件对免喷涂材料的使用要求。

本发明为解决所提出的技术问题，采用的技术方案为：

一种高光泽、免喷涂、抗划伤聚丙烯材料，包括以下按重量百分比计的原料：

所述所述的PP基料可以是共聚PP也可以是均聚PP，熔融指数为10～60g/10min(230℃，2.16kg)。

所述的免喷涂助剂是珠光颜料、金属粉等可以赋予材料高光、金属光泽、珠光、炫彩的效果的添加剂。

所述的抗划伤助剂是一种一种经过特殊表面处理的有机粘土。选自SOLID-HT，市售。

所述的复合材料中还可包括抗氧剂、增韧剂等功能性助剂。

本发明提供一种高光泽、免喷涂、抗划伤聚丙烯材料，包括以下步骤：

(1)按配方比例称取PP、填充物、增韧剂、抗氧剂、抗划伤助剂；通过高速搅拌机混合均匀，备用，称取免喷涂添加剂，备用；

(2)将上述树脂混合料通过双螺杆挤出机的主喂料口加入，免喷涂添加剂通过侧喂料加入，经过熔融挤出、造粒、干燥处理等工序后得到所述的高光泽、免喷涂、抗划伤聚丙烯材料。

与现有技术相比，本发明的优势在于：与传统喷漆工艺相比，本发明制备的免喷涂材料具有良好的表面光泽、满足多元化的美学需求、良好的耐化学腐蚀性和耐刮擦性能、更加环保、100％回收再利用、综合使用成本低等优点。并且通过添加一种经过特殊表面处理的有机粘土赋予免喷涂聚丙烯材料优异的抗划伤性能，相比于传统的耐刮擦助剂，在赋予免喷涂聚丙烯材料良好的耐划伤性能的同时，其添加量少，不会影响聚丙烯材料的耐候、表面光泽、力学性能等性能，满足了其在汽车、家电等领域的广泛应用。

具体实施方式

为了使本方法要解决的技术问题、技术方案及有益效果表述的更加清楚，下面将结合具体的实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的具体实施例选用下列物料：

聚丙烯树脂1(PP-l)：熔融指数10，测试条件230℃*2.16kg；

聚丙烯树脂2(PP-2)：熔融指数60，测试条件230℃*2.16kg；

聚丙烯树脂3(PP-3)：熔融指数90，测试条件230℃*2.16kg；

滑石粉：3000目，市售；

铝母粒MP16-20B，市售

HDPE：8008，兰州石化；

增韧剂：POE-6102，埃克森美孚公司；

稳定剂-抗氧剂1010：受阻酚类抗氧剂，瑞士CIBA公司；

稳定剂-抗氧剂DSTP：β,β”'-硫代二丙酸二硬脂酸酯，市售；

稳定剂-抗氧剂168：亚磷酸酯类抗氧剂，市售；

助剂-7072：亨斯曼化工；

光稳定剂UV-5590，新秀化学(烟台)有限公司；

助剂-硬脂酸钙CaST，润滑剂，市售；

抗划伤助剂：SOLID-HT，市售

耐刮擦助剂：MB50-001道康宁公司；

产品性能测试方法：

熔体质量流动指数(熔融指数)：按ISO 1133方法，在230℃，2.16千克载荷下测试。

密度：按ISO 1183方法，样条尺寸：10*10*4mm。

拉伸性能：按ISO 527方法，样条尺寸：170*10*4mm，拉伸速度:50mm/min。

弯曲性能：按ISO 178方法，样条尺寸：80*10*4mm，试验速度2mm/min。

缺口冲击强度：按ISO 179方法，样条尺寸：80*10*4mm。

耐刮擦性能：按PV3952，K31皮纹，载荷：10N

发粘性能：PV1306：5周期

实施例1：

称取PP-1 2kg，PP-2 4.45kg，滑石粉1.2kg，PE 1kg，POE 1.1kg，抗氧剂1010 10g，抗氧剂DSTP 10g，抗氧剂168 20g；助剂-硬脂酸钙CaST 10g，助剂-7072 50g，光稳定剂UV-5590 20g，SOLID-HT 30g；铝母粒100g在高速搅拌机中混合均匀，得到混合物，备用；

将上述混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(挤出机长径比为L/D＝40，螺杆直径为35mm)中，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为150℃、210℃、210℃、210℃、220℃、220℃、225、225℃、225℃、225℃、机头220℃，双螺杆挤出机转速为400r/min，挤出的料条经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥后切粒得到产品。

将上述材料在鼓风干燥箱中于100℃干燥2h后在230℃的温度下注塑成标准样条。将注塑好的力学性能样条在实验室标准环境中(23℃、50％RH),放置24h进行状态调节后进行测试，以上测试结果见表1。

实施例2：

称取PP-1 1.8kg，PP-2 4.25kg，滑石粉2.1kg，PE 0.5kg，POE 1.1kg，抗氧剂101010g，抗氧剂DSTP 10g，抗氧剂168 20g；助剂-硬脂酸钙CaST 10g，助剂-7072 50g，光稳定剂UV-5590 20g，SOLID-HT 30g；铝母粒100g在高速搅拌机中混合均匀，得到混合物，备用；

实施例3：

称取PP-2 2.05kg，PP-2 4.5kg，滑石粉1.9kg，POE 1.3kg，抗氧剂101010g，抗氧剂DSTP 10g，抗氧剂168 20g；助剂-硬脂酸钙CaST 10g，助剂-7072 50g，光稳定剂UV-559020g，SOLID-HT 30g；铝母粒100g在高速搅拌机中混合均匀，得到混合物，备用；

实施例4：

称取PP-2 1.98kg，PP-2 4.5kg，滑石粉1.9kg，POE 1.3kg，抗氧剂101010g，抗氧剂DSTP 10g，抗氧剂168 20g；助剂-硬脂酸钙CaST 10g，助剂-7072 50g，光稳定剂UV-559020g，SOLID-HT 100g；铝母粒100g在高速搅拌机中混合均匀，得到混合物，备用；

实施例5：

称取PP-1 9.75kg，抗氧剂1010 10g，抗氧剂DSTP 10g，抗氧剂168 20g；助剂-硬脂酸钙CaST 10g，助剂-7072 50g，光稳定剂UV-5590 20g，SOLID-HT 30g；铝母粒100g在高速搅拌机中混合均匀，得到混合物，备用；

实施例6：

称取PP-1 9.68kg，抗氧剂1010 10g，抗氧剂DSTP 10g，抗氧剂168 20g；助剂-硬脂酸钙CaST 10g，助剂-7072 50g，光稳定剂UV-5590 20g，SOLID-HT 100g；铝母粒100g在高速搅拌机中混合均匀，得到混合物，备用；

比较例1：

称取PP-1 2kg，PP-2 4.18kg，滑石粉1.2kg，PE 1kg，POE 1.1kg，抗氧剂1010 10g，抗氧剂DSTP 10g，抗氧剂168 20g；助剂-硬脂酸钙CaST 10g，助剂-7072 50g，光稳定剂UV-5590 20g，耐刮擦助剂100g；铝母粒100g在高速搅拌机中混合均匀，得到混合物，备用；

比较例2：

称取PP-1 1.8kg，PP-2 4.18kg，滑石粉2.1kg，PE 0.5kg，POE 1.1kg，抗氧剂101010g，抗氧剂DSTP 10g，抗氧剂168 20g；助剂-硬脂酸钙CaST 10g，助剂-7072 50g，光稳定剂UV-5590 20g，耐刮擦助剂100g；铝母粒100g在高速搅拌机中混合均匀，得到混合物，备用；

表1：性能测试结果。

通过实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5和实施例6可以发现SOLID-HT的加入可以提高不同品级免喷涂聚丙烯材料耐刮擦性能，满足不同零部件的需要，对比实施例1和对比例1，实施例2和对比例2可以发现SOLID-HT相比传统硅酮类的耐刮擦助剂在添加量少的前提下就可以获得优异的耐刮擦性能，并且由于SOLID-HT是一种表面经过特殊表面处理的有机粘土，其与聚丙烯的相同性好，在获得良好的耐刮擦性能的同时，不会使零件表面发粘，解决了目前免喷涂聚丙烯材料存在的耐刮擦和发粘不能兼顾的缺点，使免喷涂材料在门板饰条、立柱、前后保险杠装饰板得到应用。

Claims

1.一种高光泽、免喷涂、抗划伤聚丙烯材料，其特征在于：包括以下按重量百分比计的原料：

2.根据权利要求1所述的一种高光泽、免喷涂、抗划伤聚丙烯材料，其特征在于：所述的PP基料为共聚PP也可以是均聚PP，熔融指数为10～60g/10min测试条件为：230℃，2.16kg。

3.根据权利要求1所述的一种高光泽、免喷涂、抗划伤聚丙烯材料，其特征在于：所述的填充物是3000目的滑石粉。

4.根据权利要求1所述的一种高光泽、免喷涂、抗划伤聚丙烯材料，其特征在于：所述的增韧剂是乙烯-辛烯共聚物。

5.根据权利要求1所述的一种高光泽、免喷涂、抗划伤聚丙烯材料，其特征在于：所述的免喷涂助剂是珠光颜料、金属粉等可以赋予材料高光、金属光泽、珠光、炫彩的效果的添加剂。

6.根据权利要求1所述的一种高光泽、免喷涂、抗划伤聚丙烯材料，其特征在于：所述的抗划伤助剂是一种一种经过特殊表面处理的有机粘土，选自SOLID-HT。

7.根据权利要求1所述的一种高光泽、免喷涂、抗划伤聚丙烯材料，其特征在于：所述的抗氧剂是1010/DSTP/168/7072/UV-5590/CaST的混合物。

8.根据权利要求1-7任意之一所述高光泽、免喷涂、抗划伤聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：