[发明专利]具有柔软触感的车用聚丙烯复合材料

说明书

本发明提供了一种具有柔软触感的车用聚丙烯复合材料，采用下述的方法制备而得：（1）、将聚丙烯、热塑性聚氨酯弹性体、聚乙烯接枝马来酸酐、碳酸钙分别在烤箱中进行预干燥12‑24 h；（2）、将步骤中（1）烘干的原料通过双螺杆挤出机，通过熔融挤出工艺，在加热温度为210℃至230℃、螺杆转速为20‑30 r/min下，进行熔融共混；（3）、将步骤（2）中的共混物在二氧化碳发泡塑料挤出造粒成型设备中，以二氧化碳为物理发泡剂，进行挤出造粒得到共混物颗粒；（4）、将步骤（3）中的共混物颗粒在空气氛围下进行高能射线下辐照，即得。本发明提供的材料本身具有很好的相容性，材料表面外观均匀，无裂纹、无流痕。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种具有柔软触感的车用聚丙烯复合材料。

背景技术

由矿物填充聚丙烯制成的车用材料具有密度低、力学性能好，耐腐蚀、价格低、便于回收等优点，现已经广泛的应用于乘用车的内饰制造。随着汽车行业的蓬勃发展，现代人对车内饰材料提出了进一步的要求。诸如仪表盘、门板、保险杠等位置需要使用强度高、耐冲击、抗刮擦、稳定性佳的塑料制件。与传统矿物填充的聚丙烯材料相比，玻璃纤维增强的聚丙烯材料逐渐走进人们的视野，玻璃纤维增强的聚丙烯材料具有更高的强度和耐冲击性，但是缺点是硬度太高，通常汽车内饰都需要一定的柔软触感，因此，该材料还需要进行处理，以满足乘用车内饰的要求。现有技术中提供了一种方法，是在制件表面覆盖一层软质材料，例如聚氯乙烯等质地较软的蒙皮。但上述工序导致的制作成本上升，且聚氯乙烯等材料已经和当下的环保议题格格不入。

常见的聚丙烯或聚乙烯材料的弯曲模量较高、硬度也较高，不利于制作蒙皮。现有技术中有采用在聚烯烃聚合物中加入弹性体共混，来降低弯曲模量和硬度，从而获得柔软触感的目的。但是这些体系由于弹性体的粘度大、流动性差，也严重降低了聚丙烯的流动性，不利于材料的加工。另外是橡胶和聚丙烯之间的差异较大，直接混炼导致两者的相容性较差，分散不够均匀，在材料的挤出、注塑等工序中，导致材料产生流坠、气泡、厚度不均匀等质量缺陷，严重影响了产品的外观和性能。

有鉴于此，有必要开发一种新型的聚丙烯材料，能够提供类似橡胶般的触感，免去蒙皮工艺，节约制作成本。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有柔软触感的车用聚丙烯复合材料，主要采用了热塑性聚氨酯弹性体对聚丙烯材料进行增韧，赋予聚丙烯材料橡胶般的触感。

由于聚丙烯以及热塑性聚氨酯弹性体之间具有一定的不相容性，因此，中间还需要添加少量的增容剂，所述增溶剂选自聚乙烯接枝马来酸酐。在添加聚乙烯接枝马来酸酐之前，热塑性聚氨酯弹性体颗粒在聚丙烯基料之间程分相状态，添加增容剂可有效改善上述缺陷。

本发明中还添加有无机增强剂，所述无机增强剂选自碳酸钙。碳酸钙是廉价易得的无机材料，且碳酸钙的制造和使用均不会对环境产生大的危害。但碳酸钙颗粒与聚丙烯以及热塑性聚氨酯弹性体之间的相容性较差，即便是已经添加了增容剂聚乙烯接枝马来酸酐的情况下，对无机颗粒的增容作用仍然是有限的。本发明采用本领域中电离辐射的方式来提高增容作用，辐照不仅会导致相变，还会导致两种聚合物的可能发生断链、交联等情况的发生，因此，从宏观性质上，很难确定是辐照本身的增容作用还是辐照对聚合物本身产生了性质改变而产生了增容作用。但有一点可以确定的是，辐照能够提高无机颗粒在聚丙烯基体中的相容性。

能使聚丙烯材料产生柔软触感的另一大重要因素是提供一种发泡技术，泡沫技术虽然会使得聚丙烯材料的力学性能产生下降，但同样也可以带来无与伦比的舒适触感。而二氧化碳是已知的常用物理发泡剂，二氧化碳具有规则的溶解度，通常被认为是一种环保气体，二氧化碳所产生的微小孔洞结构，可进一步赋予聚丙烯材料舒适的手感。

基于上述发明目的，本发明提供了一种具有柔软触感的车用聚丙烯复合材料，具体采用下述的方法制备而得：

（1）、将聚丙烯、热塑性聚氨酯弹性体、聚乙烯接枝马来酸酐、碳酸钙分别在烤箱中进行预干燥12-24 h；