[发明专利]一种高强度耐刮擦硅灰石改性聚丙烯塑料复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及塑料技术领域，公开了一种高强度耐刮擦硅灰石改性聚丙烯塑料复合材料及其制备方法。聚丙烯塑料复合材料包括按重量份计的下述组分：聚丙烯70‑80份，金属有机框架硅灰石复合粒子10‑20份，有机磷酸盐类成核剂0.2‑0.5份，抗氧剂0.1‑0.3份，光稳定剂0.1‑0.3份；先将聚丙烯和金属有机框架硅灰石复合粒子加入搅拌机中常温下搅拌，然后加入有机磷酸盐类成核剂、抗氧剂和光稳定剂，继续搅拌，得到混合料，将混合料加入螺杆挤出机中，经过熔融挤出、造粒，得到高强度耐刮擦硅灰石改性聚丙烯塑料复合材料。本发明制备得到的聚丙烯塑料复合材料同时具有优良的力学性能和耐刮擦性能。

技术领域

本发明涉及塑料领域，尤其是涉及一种高强度耐刮擦硅灰石改性聚丙烯塑料复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是目前用量最大的通用塑料之一，聚丙烯的密度为0.89-0.91g/cm³，因为具有密度小、价格低、电绝缘性优良、无毒、耐腐蚀和易加工等优点，被广泛应用于化工、机械、运输等行业。其中聚丙烯在汽车上的应用已成为我国汽车工业零部件国产化的主要研究方向之一，聚丙烯材料主要应用在汽车门板、仪表盘、饰柱等汽车构件。然而在产品的生产、储存、运输及使用过程中不可避免会在塑料外壳上产生划纹，既影响产品的美观性也影响产品的使用性能，缩短聚丙烯材料的使用寿命。

中国专利公开号CN101759920公开了一种改良耐刮擦性能的聚丙烯复合材料及其制备方法，包括聚丙烯、抗氧剂、光稳定剂、其他助剂；该技术方案中通过在配方中添加无机填料硅灰石提高材料的机械性能的基础上同时改善了材料的耐刮擦性能。但是有机材料聚丙烯与无机硅灰石之间界面结合能力较差，且硅灰石在聚丙烯中分散不均，影响硅灰石对聚丙烯力学性能和耐刮擦性能的改善。

中国专利公开号CN102875899公开了一种硅灰石增韧增强的改性聚丙烯的方法，包括聚丙烯、聚乙烯、增韧剂、硅灰石、辅助增刚剂、稳定剂、颜料；该技术方案复合硅烷偶联剂和硅油对硅灰石表面进行改性处理，然后将二元醇和异氰酸酯包覆在硅灰石表面，该技术方案虽然提高了硅灰石与聚丙烯的相容性，提高聚丙烯的耐刮擦性能，但是原料成本较高，且力学性能有待进一步提高。

中国专利公开号CN103131078公开了一种橱柜用阻燃耐刮擦聚丙烯材料及其制备方法，包括聚丙烯、玻璃纤维、相容剂、复配阻燃剂、耐刮擦剂；该技术方案中使用的酰胺类或高分子量的硅氧烷聚合物作为聚丙烯的耐刮擦剂，但是酰胺类低分子量迁移到材料表面影响材料的气味和挥发特性，硅氧烷类聚合物高分子化合物不容易迁移到材料表面，因此在低添加量的条件下无法得到理想的耐刮擦效果。

发明内容

本发明是为了克服以上现有技术问题，提供一种高强度耐刮擦硅灰石改性聚丙烯塑料复合材料。本发明将金属有机框架硅灰石复合粒子作为填料和助剂添加到聚丙烯材料中，金属有机框架硅灰石复合粒子与聚丙烯具有较好的相容性和界面结合作用力，不仅降低聚丙烯材料的原料成本，还能够大幅提升聚丙烯材料的耐刮擦性能和力学性能。

本发明还提供了一种高强度耐刮擦硅灰石改性聚丙烯塑料复合材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高强度耐刮擦硅灰石改性聚丙烯塑料复合材料，包括按重量份计的下述组分：

聚丙烯70-80份，金属有机框架硅灰石复合粒子10-20份，有机磷酸盐类成核剂0.2-0.5份，抗氧剂0.1-0.3份，光稳定剂0.1-0.3份。

作为优选，所述金属有机框架硅灰石复合粒子的制备方法包括以下步骤：

将六水合硝酸锌加入甲醇溶液中搅拌溶解得到硝酸锌溶液，将硅灰石和碳酸氢钠加入硝酸锌溶液中超声震荡分散均匀，得到悬浮液；将2-甲基咪唑加入甲醇溶液中搅拌溶解得到2-甲基咪唑溶液，将2-甲基咪唑溶液加入悬浮液中混合搅拌2-5h，抽滤，置于烘箱中在60-70℃下干燥1-3h，得到金属有机框架硅灰石复合粒子。