[发明专利]一种聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种聚丙烯复合材料，所述聚丙烯复合材料包括以下重量份的组分：聚丙烯50～80份、交联橡胶粉1～20份、相容剂1～5份、增韧剂0～30份、无机填料1～30份和抗氧剂0.2～0.8份，所述相容剂为极性单体接枝聚丙烯，所述交联橡胶粉的平均粒径为10μm～500μm。本发明的聚丙烯复合材料通过搭配聚丙烯、交联橡胶粉以及作为相容剂的极性单体接枝聚丙烯，有利于改善聚丙烯复合材料的耐划伤性能，保证了聚丙烯复合材料的机械性能，避免了为提升聚丙烯复合材料的耐划伤性能而添加耐划伤剂所导致的发粘。

技术领域

本发明涉及高分子复合材料领域，具体涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)因其具有低密度、低成本、耐腐蚀、绝缘性好、优良的综合性能等优点，被广泛应用于制备汽车内外饰零部件。但因其耐划伤性能差，成为开拓创新的应用领域的障碍。特别是对于部分汽车内饰材料，比如仪表板、副仪表板、门板、立柱、手套箱、手拉盖板等，这些注塑制件在生产、运输和使用的过程中，不可避免的跟硬物触碰、摩擦，在制件表面造成划痕，影响制件的耐用性和美观。

目前对于提升聚丙烯材料耐划伤性能的方法主要是提升材料表面硬度以及降低表面摩擦系数。如专利CN111087683A、CN 109021380 A等，均通过添加酰胺类或硅酮类等耐划伤剂达到降低表面摩擦系数，从而提升材料耐划伤的目的；但此类方法的缺陷在于，耐划伤剂极易析出，对于材料VOC、气味、析出发粘造成不利影响。专利CN 108034144A通过在基体中引入POM，来增强材料表面硬度同时降低材料表面系数；专利CN104356509A通过在基体中引入PMMA来增强材料表面硬度。此类方法可一定程度降低划伤，但材料的力学性能，特别是韧性衰减严重，且光泽度高，材料使用局限性大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种聚丙烯复合材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种聚丙烯复合材料，所述聚丙烯复合材料包括以下重量份的组分：聚丙烯50～80份、交联橡胶粉1～20份、相容剂1～5份、增韧剂0～30份、无机填料1～30份和抗氧剂0.2～0.8份，所述相容剂为极性单体接枝聚丙烯，所述交联橡胶粉的平均粒径为10μm～500μm。

上述聚丙烯复合材料通过搭配聚丙烯、交联橡胶粉以及作为相容剂的极性单体接枝聚丙烯，有利于改善聚丙烯复合材料的耐划伤性能，保证了聚丙烯复合材料的机械性能，避免了为提升聚丙烯复合材料的耐划伤性能而添加耐划伤剂所导致的发粘。

上述聚丙烯复合材料通过交联橡胶粉，使得聚丙烯材料表面的粗糙程度增加，降低了材料表面的光泽度；提升了材料韧性；另外材料表面的交联橡胶粉降低了划伤时的接触面积，且橡胶组分弹性较大，减低了划伤过程中对基体聚丙烯材料的破坏。另一方面，极性单体接枝的聚丙烯作为聚丙烯与基体中的极性成分的相容剂，特别是加强了滑石粉等无机填料在基体中的分散以及与无机填料与聚丙烯分子链之间的相互作用，在划伤后无机填料被聚丙烯基体“包裹”，不容易外露发白。交联橡胶粉阻隔聚丙烯基体被划伤，相容剂有效降低无机填料外露发白，两者协同功效大大提升材料的耐划伤性能。且上述聚丙烯复合材料光泽度降低、并无通过添加小分子类耐划伤剂容易析出的现象。发明人通过研究发现交联橡胶粉粒径为10～500μm，粒径太小无法起到降低光泽度和改善耐划伤的效果；粒径太大则影响材料强度和冲击等机械性能。

优选地，所述极性单体接枝聚丙烯为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐衍生物接枝聚丙烯、丙烯酸接枝聚丙烯、丙烯酸衍生物接枝聚丙烯和异氰酸酯类接枝聚丙烯中的至少一种。

上述聚丙烯复合材料中，极性单体接枝聚丙烯为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐衍生物接枝聚丙烯、丙烯酸接枝聚丙烯、丙烯酸衍生物接枝聚丙烯和异氰酸酯类接枝聚丙烯时，与聚丙烯、交联橡胶粉搭配具有更优异的耐划伤性能、机械性能和抗发粘性能。