[发明专利]汽车车衣用自修复耐划伤聚丙烯纳米材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种汽车车衣用自修复耐划伤聚丙烯纳米材料，其由聚丙烯、划伤修复剂、耐划伤分散剂、热稳定剂和加工助剂组成，其中划伤修复剂为氢键有机框架材料HOFs中的至少一种，耐划伤分散剂的化学结构通式为RCONHCH₂CH₂N⁺H(CH₂CH₂OH)CH₂COO^‑，其中R为C_nH_2n+1，15≤n≤26且n为整数；该汽车车衣用自修复耐划伤聚丙烯纳米材料在聚丙烯中添加HOFs划伤修复剂和耐划伤分散剂，利用二者之间的配合协同作用，使聚丙烯复合材料具有较高的耐划伤性，且当材料受到划伤破坏后，可在40℃下加热10‑30min内通过氢键作用实现划伤修复，适用于汽车车衣及其他使用到耐划伤和自修复高分子复合材料的领域。

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法，尤其涉及一种汽车车衣用自修复耐划伤聚丙烯纳米材料及其制备方法，属于功能性高分子材料及其加工技术领域。

背景技术

随着汽车工业的发展，新材料特别是高分子材料迎来了良好的发展机遇。高分子材料因具有密度低，易加工，绝缘性好，价格低廉等诸多优点在车用材料中得到了广泛的应用。但是，随着人们生活水平的提高，消费者对车用材料的外观美学提出了更高的要求，尤其是对车辆用制件在划痕方面的要求较高。为避免车辆用制件在使用过程中产生大量的划痕，会使用一些特殊材料制备形成用于表面的车辆用制件，这些使用特殊材料形成的能够避免产生划痕且用于表面的车辆用制件，可以称之为车衣，其能够像给车辆穿上一层保护衣般给予车辆制件。用于制备车衣的特殊材料通常需要具有较高的耐划伤性能和良好的划痕自动修复性，其中较高的耐划伤性可以避免使车辆直接避免较轻的划痕，而良好的划痕自动修复性能够自动修复较深的划痕，两方面结合能够克服普通塑料产品容易产生划痕，以及产生划痕后需要对车辆进行二次喷漆或其他修复操作的问题。

但目前现有的材料难以同时达到具有较高的耐划伤性和自动修复性。虽然越来越多的汽车厂商对材料的划伤性能提出了要求，而材料自身的耐划伤性能较差也限制了其广泛应用。为拓宽高分子材料的应用领域，解决耐划伤性能较差的问题，材料工程师对高分子材料的划伤性能进行了大量的研究，针对材料耐划伤性能的研究已有大量的报导。现有技术中有通过向聚合物中加入聚硅氧烷润滑剂来提高材料的耐划伤性能；还有通过向聚丙烯中添加脂肪族伯酰胺润滑剂降低材料的表面摩擦系数，提高聚丙烯材料的耐划伤性能，润滑剂的加入在一定程度上可以改善材料的耐划伤性能，但在材料的长期使用过程中，润滑剂容易析出，使得材料的外观及使用性能收到了严重的影响，同时使用酰胺类物质时用量一般较大，成本较高，提高耐划伤性能的小料也不高；还公开有高硬度耐划伤高光泽改性聚丙烯材料，通过在材料中加入聚甲基丙烯酸甲酯，提高材料的表面硬度，进而改善材料的耐划伤性能；此外还有通过加入有机硅弹性体的方法来制备高刚性、高韧性耐划伤滑石粉填充聚丙烯，来提高材料的耐划伤性能。然而以上的方法对材料耐划伤性能的改善程度有限，并且其使用局限性较大，此外划伤部位不可修复。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种汽车车衣用自修复耐划伤聚丙烯纳米材料及其制备方法，由该制备方法制备得到的聚丙烯纳米材料具有较高的自修复及耐划伤性能，适用于汽车车衣及其他使用到耐划伤和自修复高分子复合材料的领域。

本发明的技术方案是：

本发明公开了一种汽车车衣用自修复耐划伤聚丙烯纳米材料，该材料由94-99重量份的聚丙烯、0.1-2.0重量份的划伤修复剂、0.5-2.0重量份的耐划伤分散剂、0.2-2.0重量份的热稳定剂和0.2-2.0重量份的加工助剂组成。

其中所述聚丙烯为230℃/2.16kg条件下熔体流动速率为1-100g/10min的聚丙烯。