[发明专利]一种聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚丙烯复合材料，包含以下重量份的成分：高流动性聚丙烯52～88份、高流动性弹性体4～18份、低流动性弹性体4～18份、无机填料3～10份；其中，所述高流动性聚丙烯在230℃×2.16kg的测试条件下的熔体流动速率大于40g/10min；所述高流动性弹性体在190℃×2.16kg的测试条件下的熔体流动速率大于10g/10min；所述低流动性弹性体在190℃×2.16kg的测试条件下的熔体流动速率为0.5～8g/10min。本申请聚丙烯具有超低密度、超高流动性、高性能、低线性膨胀系数的特性，可应用于超轻量化制件领域。同时，本发明还公开一种所述聚丙烯复合材料的制备方法。

技术领域

本发明属于高分子改性的技术领域，尤其是一种聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

随着节能环保越来越受到人们的重视，降低汽车的油耗、提高整车的燃油经济性变得越发重要。有研究表明，若汽车整车重量降低10份，燃油效率可提高6份～8份，因此整车轻量化成为了各汽车主机厂的重要研究课题。聚丙烯材料由于其优异的综合性能，被广泛应用于多种汽车零件中，是目前用量最大的车用塑料，因此如何对其注塑制件实现轻量化有着重要的意义。

目前聚丙烯材料制件轻量化方案主要有：薄壁化、低密度化、发泡、以塑代钢等，随着轻量化呼声的日益强烈，主机厂的要求也在不断提高，朝着超轻量化的方向发展。以门板制件为例：传统壁厚一般是2.5-3.0mm，薄壁化实施初期壁厚要求降低为2.0-2.2mm，但是随着要求的提高，壁厚要求已经进一步降低到了1.7-2.0mm左右；密度要求范围也从1.06-1.10g/cm³(20份-25份填充)，变更为低密度化初期的0.98-1.02g/cm³(10份-15份填充)，但是随着要求的提高，密度要求范围已进一步降低到了0.92-0.98g/cm³(3份-10份填充)。薄壁化和低密度化对于轻量化降低制件重量而言起到的是叠加的作用，但是对于材料本身的性能而言，存在一定的矛盾：随着壁厚的降低，对于聚丙烯材料的刚性需求变得更高，刚性不足的话会导致制件在使用过程中的受力变形等；同时由于密度的降低，意味着填充量的减少，间接又会影响到材料的刚性；减少弹性体含量虽然可以在一定程度上弥补掉刚性的损失，但冲击性能却因此会有明显的下降，从而破坏材料整体的刚韧平衡。目前市面上和专利中(CN107043489A/CN102838806/CN106751353A)涉及的低密度高流动聚丙烯改性材料，都只能适应薄壁化和低密度化初期的需求，但随着主机厂对于轻量化要求的进一步提高，对于更小壁厚(1.7-2.0mm左右)成型且更低密度(0.92-0.98g/cm³)的超轻量化制件要求则无法满足，或者即使可以满足但是力学性能上有了很大的损失，同时线性膨胀系数也较大，无法满足实际制件应用的刚性韧性和尺寸稳定性需求。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种聚丙烯复合材料。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种聚丙烯复合材料，包含以下重量份的成分：高流动性聚丙烯52～88份、高流动性弹性体4～18份、低流动性弹性体4～18份、无机填料3～10份；其中，所述高流动性聚丙烯在230℃×2.16kg的测试条件下的熔体流动速率大于40g/10min；所述高流动性弹性体在190℃×2.16kg的测试条件下的熔体流动速率大于10g/10min；所述低流动性弹性体在190℃×2.16kg的测试条件下的熔体流动速率为0.5～8g/10min。

本发明通过研究高流动聚丙烯、高流动弹性体、低流动弹性体之间协同作用，摸索出最优的组分配比，获得了一种聚丙烯复合材料，具有超低密度、超高流动、高性能、低线性膨胀系数的特性，其可以在性能基本不损失和保持较低的线性膨胀系数的基础上，适用于更小壁厚(1.7-2.0mm左右)成型且更低密度(0.92-0.98g/cm³)的制件要求，相比传统改性聚丙烯材料制件可以实现减重30份-50份不等，实现超轻量化的目的。