[发明专利]一种喷涂用改性聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种喷涂用改性聚丙烯复合材料及其制备方法，由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯50～75份，增韧剂15～20份，无机填料20～25份，多孔二氧化硅2～3份，高碳链乙氧基酰胺蜡1～3份，抗氧剂0.2～0.3份，润滑剂0.2～0.3份。本发明利用高碳链乙氧基酰胺蜡的强极性对聚丙烯复合材料进行表面修饰，显著提高了材料的表面极性和表面张力，实现了材料的免火焰处理喷涂，使得油漆易于在复合材料表面涂覆。并借助多孔二氧化硅的多微孔结构使油漆在涂覆过程中更容易渗透进入复合材料表面，固化后的油漆树脂与复合材料基体保持较强的粘结强度，可满足汽车外饰喷涂材料的长周期使用要求。

技术领域

本发明属于汽车材料领域，具体涉及一种喷涂用改性聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

汽车的安全性、低油耗和美学已经成为当前消费者评价汽车综合性价比的重要指标，也一直是汽车和材料行业关注和研究的热点。通过对聚丙烯树脂改性可满足汽车外饰件对于安全和尺寸装配的要求，而对于美观度存在要求的制件需要对聚丙烯复合材料进行油漆喷涂，增加外饰件的美学性。因此，聚丙烯复合材料成型后不仅需要满足尺寸装配的需要，还需要复合材料与油漆具有优异的附着力，满足汽车外饰件长周期的使用。然而，聚丙烯为非极性材料，表面能低，油漆多为不饱和聚酯和环氧树脂，表面能较大，若将其直接与聚丙烯复合材料涂覆，聚丙烯材料不易浸润、粘合和涂装，附着力较差。

目前，对于提升聚丙烯复合材料油漆附着力的方法主要有火焰、电晕和等离子方法对复合材料表面进行氧化处理，提升表面活性基团和表面能，使油漆易于亲润和涂覆聚丙烯复合材料，其中火焰处理法是目前汽车外饰材料涂装前较为高效的工艺之一。聚丙烯复合材料喷涂前，使用火焰处理可显著提升聚丙烯复合材料的表面极性，对于油漆的涂覆是有助的，但火焰处理法会使得复合材料表面氧化性增加，降低了复合材料的长期热老化性能，对于表面油漆的牢固粘合也起到破坏作用，并且此方法火焰处理工艺严格，过程控制工艺不当时，产品的喷漆不良率较高。专利CN102070833A使用高极性添加剂改性后的填充母粒与聚丙烯复合材料共混，提高了改性聚丙烯复合材料的表面极性，复合材料具有良好的油漆附着力。专利CN105367906A公开了通过在聚丙烯复合材料中引入醋酸乙烯酯共聚物，提升了复合材料的表面极性，实现了车用零件的无火焰处理喷涂。通过在聚丙烯复合材料中引入极性聚合物树脂可提升复合材料的的表面极性，扩大复合材料的表面张力，对于复合材料与油漆附着力的提升确实是一种高效而便捷的途径，但此种方法仅通过提升复合材料的表面极性使得油漆在复合材料表面易于喷涂，而复合材料的与油漆树脂之间的粘合强度未得到有效提升，粘结强度较低时油漆容易剥落，影响外饰件的美观和长周期使用。因此，利用极性改性剂提升喷涂用聚丙烯复合材料的表面极性，实现免火焰处理喷涂，不仅需要聚丙烯复合材料具有高的表面极性，并且为满足外饰件的长期使用，复合材料与油漆树脂界面的粘结强度也是尤为重要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种喷涂用改性聚丙烯复合材料及其制备方法，以解决现有技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种喷涂用改性聚丙烯复合材料，由以下组分按重量份制备而成：

进一步方案，所述聚丙烯为均聚聚丙烯与共聚聚丙烯的混合物，所述聚丙烯在230℃/2.16kg条件下的熔融指数为0.5～60g/10min。

进一步方案，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、三元乙丙橡胶、丙烯-α烯烃共聚物、聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的至少一种。

进一步方案，所述无机填料为滑石粉、云母、晶须、硅灰石、玻璃纤维、碳酸钙中的至少一种。

进一步方案，所述多孔二氧化硅的粒径为3-5μm，平均孔径为8.8nm。

进一步方案，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、醇酯类抗氧剂中的至少一种。