[发明专利]低密度聚丙烯复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种低密度聚丙烯复合材料，包括有以下重量百分比的原料：聚丙烯树脂62～90％；增韧剂2～20％；滑石粉K 2～11％；滑石粉T 1～7.5％；助剂0.3‑3％；所述滑石粉K的中位粒径D50为4.5μm～6.5μm，长径比为1～2；所述滑石粉T的中位粒径D50为1.0μm～3.0μm，长径比为3.1～4.8。上述低密度聚丙烯复合材料能够满足汽车轻量化的需求，制备更薄的汽车零部件，刚性强并具有较好的韧性和外观。

技术领域

本发明涉及聚合物材料领域，特别是涉及低密度聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

近几年，随着我国经济的快速发展，石油进口依赖度增加，能源、环保压力不断增大，在节能减排被空前重视的大环境下，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。实验证明，若汽车整车重量降低10％，燃油效率可提高6％—8％；汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3—0.6升；汽车重量降低1％，油耗可降低0.7％。

汽车轻量化的途径主要有两个方面，一是将塑料零部件的厚度减薄，二是将塑料的密度降低。目前行业主要采用其中的一种或者两种同时采用。减薄塑料零件的厚度和降低塑料的密度都需要在保证整车结构强度满足安全性的前提下，因此要求塑料材料满足高刚性、高韧性和高流动性。现行塑料改性行业主要采用滑石粉、云母或晶须等填充物进行填充提高材料刚性，但是粒径小的滑石粉虽然可以提高刚性，但效果并不十分明显；云母的填充效果较好但是很难增韧；晶须除了较难增韧外，成本还较高。CN102276922A公开了低线性膨胀系数的聚丙烯组合物及其制备方法，其使用高长径比(≥5:1)的无机填料，使聚丙烯组合物具有很低的线性膨胀系数和尺寸稳定性，但滑石粉的长径比越大，在宽度方向越弱，使得滑石粉片层在受到冲击时越容易断裂，因此长径比越大，虽然对材料刚性提高显著，但材料的增韧效果不好。不仅如此，汽车轻量化采用的低密度材料由于需要高刚性和高韧性，在材料中添加较大比例的增韧剂，导致成型的产品虎皮纹明显，外观不良。

发明内容

基于此，本发明提供一种密度低至0.92～1.00g/cm³的聚丙烯复合材料，能够满足汽车轻量化需求，应用于制备更薄的汽车零部件，在保持较高的刚性和韧性的同时，也能具有较好的产品外观。

具体技术方案为：

一种低密度聚丙烯复合材料，包括有以下重量百分比的原料：

所述滑石粉K的中位粒径D50为4.5μm～6.5μm，长径比1～2；

所述滑石粉T的中位粒径D50为1.0μm～3.0μm，长径比为3.1～4.8。

在其中一个实施例中，所述滑石粉K与所述滑石粉T的重量比为1：(0.4-1)。

在其中一个实施例中，所述滑石粉K与所述滑石粉T的重量比为1：(0.6-1)。

在其中一个实施例中，所述滑石粉T的堆积密度为0.9g/cm³～1.0g/cm³。

在其中一个实施例中，所述聚丙烯树脂选自熔融指数为20～95g/10min的均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述聚丙烯树脂由PP 648U和PP 548R混合而成。

在其中一个实施例中，所述增韧剂选自乙烯-辛烯共聚物、聚乙烯、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和三元乙丙橡胶中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述助剂选自抗氧剂和耐候剂中的至少一种；

在其中一个实施例中，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂DLTP中的至少一种；