[发明专利]具有良好喷涂性能的矿物/晶须增强聚丙烯复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有良好喷涂性能的矿物/晶须增强聚丙烯复合材料。可用于家电产品和汽车产品方面。属于塑料加工技术领域。

背景技术

聚丙烯作为一种兼具综合性能优越和成本低廉双重优势的大宗聚烯烃材料品种，已经广泛应用于汽车内外装饰件以及各种家用电器上。目前，随着技术的不断发展，人们对塑料的各项性能(如抗冲击性，强度和刚性，喷涂性，流动性等)提出了越来越高的要求，这给塑料产业提出了巨大的挑战。

尽管聚丙烯具有优良的综合力学性能，但它具有一个特别明显的缺点：缺口冲击强度低，低温韧性较差。因此往往需要通过加入增韧剂进行后共混来提高其抗冲击性能。最近国内外又开展了聚丙烯釜内合金的研究。相比于前述的通过后共混增韧的方法，这种原位增韧的方法有效提高了增韧的效果。

增韧剂与聚丙烯的后共混虽然可以对聚丙烯进行增韧，但与此同时，增韧剂的加入也往往导致聚丙烯树脂的强度和模量的损失。为了提高聚丙烯树脂的强度和模量，通常可以通过加入廉价的无机矿物填料如滑石粉等来进行改善，通过这种方法能获得的弯曲模量一般不超过1.6GPa。虽然可以通过加入玻璃纤维对聚丙烯进行增强来获得刚度更高的聚丙烯树脂，然而这样得到的高刚度聚丙烯树脂的充模能力不佳，模塑制品容易出现气孔等缺陷，而且加工过程对设备的磨损相当严重。利用无机晶须增强聚丙烯则可以有效提高聚丙烯材料的刚性，同时避免玻璃纤维增强聚丙烯时出现的问题。中国专利CN03129167.8介绍了一种含钛酸钾晶须和玻璃纤维的聚丙烯复合材料，中国专利CN03115922.2介绍了一种矿物/晶须复合增强的聚丙烯组合物，中国专利CN03116196.0则介绍了一种镁盐晶须增强阻燃的聚丙烯组合物。由于聚丙烯树脂的非极性性质，使得上述得到的高刚度聚丙烯复合物的涂装性能(喷涂性能)比较差，限制了这种高刚度聚丙烯复合物的使用范围。

为了增强聚丙烯材料的喷涂性能，一般采用的方法是通过等离子体辐照等物理化学方法来对聚丙烯进行表面处理，或者采用氯化聚丙烯对聚丙烯进行表面涂覆。也可以采用与功能化聚丙烯来进行共混改性来提高基体的喷涂性能。

马来酸酐接枝热塑性聚烯烃弹性体是近年来开发的一种新型接枝物，正被逐渐应用于对各种极性聚合物[如尼龙PA、热塑性聚酯对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)]，以及聚碳酸酯的增韧，也被应用于极性塑料与非极性塑料之间(如尼龙与聚丙烯间)的增容，亦可用于无机填料与塑料之间的增容。与之相关的制备及应用专利可以参见CN01126712.7，CN200610024089.0，CN99109924.9，200410017173.0等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有优良涂装性能的矿物/晶须增强聚丙烯复合材料。

本发明的目的是这样实现的：一种具有良好喷涂性能的矿物/晶须增强聚丙烯复合材料，其特征在于所述复合材料主要由以下重量配比的原料组成：

聚丙烯：50～70％

无机晶须：15～30％

无机矿物：5～15％

极性改性剂：5～10％

增韧剂POE：5～15％

抗氧剂：0.1～0.4％

其他助剂：0.1～3％。

所述的无机矿物和晶须分别经偶联剂进行表面处理，所用偶联剂可以是硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂，典型的如KH-550(γ-氨基丙基三乙氧基硅烷)；

所述的聚丙烯可以是均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯。可以是单一牌号的也可以是不同牌号混合的，其熔融指数范围为2.5～27g/10min，拉伸强度≥18MPa。

所述的无机晶须可以是碱式硫酸镁晶须、钛酸钾晶须或碳酸钙晶须等，其长径比L/D≥30，直径≤1μm。

所述的无机矿物可以是滑石粉、云母或者碳酸钙，其粒径范围为500～2500目。

所述的极性改性剂为MPOE(马来酸酐接枝聚烯烃热塑性弹性体)，接枝率为0.8～1.2％，优选用量为7％。

所述的增韧剂为POE(聚烯烃热塑性弹性体)。

所述抗氧剂为一种受阻酚类抗氧剂，典型的如瑞士汽巴公司的1010。

根据产品的需要，其他助剂可以是热稳定剂、抗紫外线剂、脱模剂、润滑剂、颜料或色母粒等。为了保证良好的喷涂效果，脱模剂如硬脂酸钙的用量不超过0.2％，优选0.1％。

其制备过程如下：