[发明专利]低线性膨胀系数和高表面硬度的聚丙烯材料复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低线性膨胀系数和高表面硬度的聚丙烯复合材料，按重量份数计，包括如下各组分：PP树脂100份；功能性熔凝二氧化硅粉体5～15份；功能性硅灰石粉体10～20份；POE8～15份；抗氧剂0.3～0.5份；所述功能性硅灰石粉体是经超分散偶联剂对硅灰石表面处理后的产物，硅灰石与超分散偶联剂的重量份之比为20:1～25:1；所述功能性熔凝二氧化硅粉体是经超分散偶联剂对熔凝二氧化硅表面处理后的产物，熔凝二氧化硅与超分散偶联剂的重量份之比为25:1～30:1；所述熔凝二氧化硅的线性膨胀系数为0.5×10^‑6mm/mm/℃；所述超分散偶联剂为上海哲华生产的偶联剂SP‑1013。本发明的聚丙烯复合材料，具有较低的线性膨胀系数及高表面硬度，而且没有加玻纤，没有浮纤风险，可广泛应用于汽车、家电及家居领域。

技术领域

本发明属于聚丙烯复合材料技术领域，涉及一种低线性膨胀系数和高表面硬度的聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯材料因密度低、耐化学品性优良、成型加工性好、有一定的价格优势等特点使其成为汽车、家电、LED等领域的常用材料，但因自身结构的影响，聚丙烯表面硬度比较低、尺寸稳定性差、线性膨胀系数比较大，较难满足因温度变化要求尺寸稳定性比较高的应用场合。

针对低线性膨胀系数和高表面硬度的聚丙烯复合材料研究已有见报道，公开号PCT/CN2020/110659公开了聚丙烯用超低线性膨胀系数母粒及其应用，利用负线性膨胀系数的Sc₂W₃O₁₂和聚硼硅氧烷为主体，配合表面处理剂制备出低线性膨胀系数和高表面张力的聚丙烯母粒，但此类材料价格较高，不适用于大规模应用。公开号为CN113024953 A公开了一种低收缩率低线性膨胀系数改性聚丙烯材料及其制备方法，该发明先利用糠基-氨基单体和羧基化多壁碳纳米管在催化剂的作用下制备改性羧基化多壁碳纳米管，然后将改性羧基化多壁碳纳米管加入到聚丙烯中，制得低收缩率低线性膨胀系数改性聚丙烯材料，但该发明步骤相对比较复杂，且只能做黑色，不适合其他颜色的场合。公开号为CN 112759832A公开了一种各向同性低线性膨胀系数的连续玻璃纤维增强阻燃聚丙烯复合材料及其制备，将聚丙烯、连续玻璃纤维、抗氧剂、阻燃剂、无机晶须、相容剂、倍半硅氧烷制备而成，该材料虽具有各向同性及低线性膨胀系数，但该材料具有一定浮纤风险，限制其使用。

而对于现有矿物填充聚丙烯材料选用的矿物主要是滑石粉及碳酸钙等，此类改性材料在常规场合可以满足客户的使用要求，但尺寸要求高的场合则限制其使用。

因此，研究一种表面硬度高、高温下尺寸稳定性高且线性膨胀系数小的聚丙烯复合材料具有十分重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术中问题，本发明提供一种低线性膨胀系数和高表面硬度的聚丙烯复合材料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的方案如下：

一种低线性膨胀系数和高表面硬度的聚丙烯复合材料，按重量份数计，包括如下各组分：

所述功能性硅灰石粉体是经超分散偶联剂对硅灰石表面处理后的产物，硅灰石与超分散偶联剂的重量份之比为20:1～25:1；

所述功能性熔凝二氧化硅粉体是经超分散偶联剂对熔凝二氧化硅表面处理后的产物，硅灰石与超分散偶联剂的重量份之比为25:1～30:1；所述熔凝二氧化硅的线性膨胀系数为0.5×10^-6mm/mm/℃；

本发明中的各组分的含量过大会导致加的过多，没有必要，过小会导致分散效果不好。

所述超分散偶联剂为上海哲华生产的偶联剂SP-1013。

作为优选的技术方案：