[发明专利]低线性膨胀系数车用聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低线性膨胀系数车用聚丙烯复合材料及其制备方法。以重量份计，该聚丙烯组合物的制备原料包括：60～80份聚丙烯，5～15份抗冲改性剂聚烯烃弹性体，15～25份滑石粉，0.1～0.5份抗氧剂，0.1～0.3份交联剂，1～3份膨胀剂；所述的膨胀剂为具有核壳结构的微球发泡剂，且所述核壳结构的外壳为热塑性丙烯酸聚合物，内核为烷烃气体。与现有技术相比，以此原料配方制备的聚丙烯复合材料，能够达到足够低的线性膨胀系数。

技术领域

本发明涉及改性材料技术领域，具体涉及一种低线性膨胀系数车用聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)材料由于其良好的综合性能，在汽车各大总成系统中获得了广泛应用。汽车外饰件与内饰件大多使用聚丙烯复合材料注塑成型。外饰件如保险杠、门槛、裙边等，汽车内饰件如仪表板、立柱、杂物箱、门板等。汽车外饰件由于长期处于高低温交变的环境中，由于线性热膨胀系数(CLTE)确定两部件之间的最小间隙宽度。大多数时间，部件由不同材料制成。为了避免部件中的大间隙和高应力，材料的线性热膨胀系数(CLTE)应当尽可能低。

为获得较低的线性热膨胀系数，传统技术在制备聚丙烯材料的过程中，做出过较多的改进，例如：

汽车保险杠用聚丙烯材料线性膨胀系数的降低通常是采用添加滑石粉的方法来解决，但是要达到较低的线性膨胀系数需要添加大量的滑石粉，这样会造成材料的密度急剧上升以及韧性的下降；

有的采用添加硅灰石的方法来降低线性膨胀系数，但是由于硅灰石有较大的长径比，导致硅灰石填充的聚丙烯材料横向和纵向的线性膨胀系数差异很大，容易造成材料的翘曲等变形；

有的采用添加晶须，如氧化锌晶须、硫酸镁晶须、钛酸钾晶须、硫酸钙晶须、碳化硅晶须或硼酸镁晶须等，来制备一种各向同性低线性膨胀系数聚丙烯组合物，但是晶须添加量比较多，成本昂贵，难以有效推广；

有的采用通过采用超细滑石粉和高长径比硅灰石复合填充的方式，使得组合物具有较低的线性膨胀系数，该传统技术高长径比硅灰石取向太明显，成型制件时易出现翘曲变形；

还有的技术方案主要是通过茂金属线性低密度聚乙烯、增韧剂以及滑石粉的混合物与低收缩率的聚丙烯共混改性制得，该技术方案所制得的聚丙烯复合材料收缩率较低，但刚性差，弯曲模量低，难以用于汽车上要求有一定刚性的制件。

因此，亟待研发一种成本低的、低线性膨胀系数车用聚丙烯复合材料。

发明内容

基于此，本发明的主要目的是提供一种低成本、低线性膨胀系数车用聚丙烯复合材料。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种低线性膨胀系数车用聚丙烯复合材料，以重量份计，该聚丙烯组合物的制备原料包括：

所述的膨胀剂为具有核壳结构的微球发泡剂，且所述核壳结构的外壳为热塑性丙烯酸聚合物，内核为烷烃气体。

在其中一些实施例中，以重量份计，该聚丙烯组合物的制备原料包括：

在其中一些实施例中，所述的聚丙烯为均聚聚丙烯或/和共聚聚丙烯，所述的聚丙烯的熔体流动速率在230℃、2.16kg条件下为20～60g/10min；所述的抗冲改性剂聚烯烃弹性体为乙烯-丁烯共聚物和/或乙烯-辛烯共聚物，所述的抗冲改性剂聚烯烃弹性体的密度为0.850～0.890g/cm³，熔体流动速率在190℃、2.16kg条件下为0.5～5.0g/10min。

在其中一些实施例中，所述的聚丙烯为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的混合物。

在其中一些实施例中，所述的交联剂为磺酰叠氮化物类交联剂。