[发明专利]一种高性能、低密度矿物填充聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能、低密度矿物填充聚丙烯材料的制备方法，材料由如下重量百分比的组分组成：PP基料40.8～89.4％；增韧剂：0～25％；填充物10～30％；抗氧剂：0.6‑2.2％；刮擦助剂：0‑2％。本发明的有益效果为：通过一种采用一种空心的玻璃微珠作为填充矿物，空心玻璃微珠独特的结构赋予其低密度、高强度的特点，相比于传统的玻璃维族、滑石粉、玻纤、硅灰石等填充矿物空心玻璃微珠由于自身独特的特点，在不影响复合材料强度的前提下可以大幅度降低材料的密度，可以将最终零件的重量降低15％甚至更多，空心玻璃微珠填充聚丙烯材料在汽车仪表板、装饰柱、遮阳板、门板等零件上对实现汽车的轻量化具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及到一种利用空心玻璃微珠的低密度、高强度的特点，可以将最终零件的重量降低15％甚至更多，并且对改善尺寸稳定性，减少翘曲具有非常重要的意义，实现低密度聚丙烯材料在汽车仪表板、装饰柱、遮阳板、门板等零件上的应用，对实现汽车的轻量化具有重要的意义。

背景技术

由于汽车保有量的提高，让中国的汽车产业发展稳步上升，近年来汽车产量保持在每年10％以上的增长速度，消费者对汽车的要求也逐渐提高，汽车未来发展趋势将经历本质性的转变：彼时车机、车厂、车主均将与目前迥异。科技是这一转变的原动力，环保、便捷、安全、实惠将会是未来的主流趋势，其中汽车轻量化将会降低油耗，对实现节能环保具有重要的意义。

聚丙烯作为目前应用最广泛的通用塑料具有无味、无毒、密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,散发性能、耐刮擦性能、耐应力发白性能优异，并且价格低，易于成型加工，聚丙烯由于其独特的性能在汽车内外饰广泛应用，仪表板、门板、保险杠、遮阳板、装饰柱等零部件都是选用PP材料，在典型的乘用车中，PP塑料部件占60多个，PP在汽车上应用极为广泛。

汽车轻量化是近年来汽车材料的发展趋势，目前各主机厂将轻量化列为未来发展的重点，PP材料在汽车上应用广泛，PP材料涉及的零件轻量化对于汽车轻量化具有非常重要意义，目前涉及到的技术有薄壁化、降低填充物含量和发泡等技术，薄壁化对于材料的流动性和力学性能要求较高，降低填充物和发泡对于力学性能有影响，在不影响性能的前提下降低材料的密度对于实现轻量化具有重要的意义。

发明内容

本发明提供了一种高性能、低密度矿物填充聚丙烯材料及其制备方法，通过引入一种特殊结构的空心玻璃微珠在不降低聚丙烯材料力学性能的前提下，降低了材料的密度，从而使零件的重量降低，对实现汽车轻量化具有非常重要的意义。

本发明为解决所提出的技术问题，采用的技术方案为：

一种高性能、低密度矿物填充聚丙烯材料，其包括以下按重量百分比计的原料：

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

所述的填充物是是一种硅酸盐玻璃制成的空心玻璃微球，真密度0.6g/cc，平均直径：30μm，PH：9.5。

所述的增韧剂是POE(乙烯-辛烯共聚物)，可以起到增加聚丙烯材料抗冲击的性能。

所述的抗氧剂是1010/DSTP/168/7072/UV-5590/CaST的混合物。

所述的刮擦助剂是MB50-001，是一种以聚丙烯为载体的硅酮母粒，硅酮的含量50％。

所述的复合材料中还可包括润滑剂、抗氧剂、耐刮擦助剂等功能性助剂。

上述高性能、低密度矿物填充聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配方比例称取的各原料；通过高速搅拌机混合均匀，备用；