耐刮擦型汽车内饰件专用料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐刮擦型汽车内饰件专用料及制备方法,具体说明是一种耐刮擦级的聚丙烯复合材料及加工工艺。
背景技术
目前国内外耐刮擦级的聚丙烯(PP)复合材料及加工工艺主要有如下3种方式。
1、添加功能性助剂
主要的助剂有润滑剂、成核剂。通过引入成核剂剂来改善PP的结晶性能,生成有利于提高表面耐刮擦性能的晶型,引入润滑剂,则可以通过改善制品表面的平整性与降低表面的摩擦系数来提高制品表面的耐刮擦性能。
2、与无机填料复合
主要的填料有硅灰石、玻璃微珠等。通过填充部分无机刚性填料,有助于改善制品的表面平整性与提高表面硬度,从而提高了表面的耐刮擦性能。;
3、与其他聚合物共混
用来与PP共混制备耐刮擦性能料到其他聚合物主要有PS、POM、PTEF、硅氧烷接枝PE等。共混合金既可以提高制品表面硬度也可以降低表面的摩擦系数,可以大幅度提高制品的表面耐刮擦性能。主要共混合金有PP/PS合金、PP/POM、PP/PTFE、PP/硅烷接枝PE合金等。
综合比较三种常见的改性方法,目前所添加的润滑剂品种繁多,且效率较低,高效的润滑剂则价格昂贵,成核剂对于纯PP体系下效果明显,在PP/滑石粉体系中很难起到结晶促进的作用,且成核剂成本较高,工艺要求较为苛刻。通过添加无机填料的方法制备耐刮擦性能料,需要对无机填料进行表面处理工艺复杂,所得制品的综合性能较差,且实验转化为生产困难较大。制备共混合金的方法最大的缺点是与PP复合的其他聚合物均为高级工程塑料,成本比较高。利用现有的方法得到的耐刮擦级PP复合材料,成本较高,工艺复杂,综合力学性能较差。
发明内容
本发明要解决的就是目前的PP复合材料表面耐刮擦性能差及现有的耐刮擦型汽车内饰件专用料存在的成本高,综合性能较差的问题,提供一种耐刮擦型汽车内饰件专用料及其制备方法。
本发明所述耐刮擦型汽车内饰件专用料包括下列组分:
(1)聚丙烯 80~90质量份;
(2)超细滑石粉 10~20质量份;
(3)润滑剂 2.0~3.0质量份;
(4)抗氧剂1010 1.0~2.0质量份。
上述超细滑石粉的粒径为0.5~10μm。
上润滑剂由酰胺类润滑剂、硅系润滑剂、聚四氟乙烯、聚甲醛、聚酰胺中的任意两种按照1~5∶5~1比例两两复配的混合物。其中,酰胺类润滑剂选自芥酸酰胺、油酸酰胺或乙撑双硬脂酰胺;硅系润滑剂选自聚硅氧烷、硅酮、硅树脂或硅油,硅油选自甲基硅油、羟基硅油、聚醚硅油。本发明的制备方法包括如下步骤:
1)将PP与润滑剂、抗氧剂1010在300~500转/分的转速下搅拌混合3~5分钟;
2)加入超细滑石粉在300~500转/分的转速下搅拌混合3~5分钟;
3)在1500~2000转/分的转速下搅拌混合10-15分钟;
4)在300~500转/分的转速下搅拌混合5~10分钟,得到预混料;
5)将预混料经挤出机挤出造粒即得成品。
本发明所制得的耐刮擦型汽车内饰件专用料具有优良的表面耐刮擦性能,成本低廉。制品表面光泽度高,具有较好的耐冲击性能、强度及韧性,并且熔体流动性好,成型加工性能优良,可取代ABS等工程塑料广泛用于汽车内饰件的生产。
经检测,采用本发明所述之配方及工艺制得的耐刮擦型汽车内饰件专用料的性能如下:
比重 0.90~1.05
断裂伸长率 200~500%
抗拉强度 22~25MPa
抗弯模量 1.2~1.7GPa
抗弯强度 31~40MPa
无缺口Izod冲击强度 400~750J/m
熔融指数 50~75g/10min
耐刮擦性能 6~9N
其中,耐刮擦性能使用318型硬度试验棒,按照奇瑞汽车有限公司企业标准:Q/SQR.04.694-2007检测(下同)。
具体实施方式
实施例1
按下述配方备料:
①PP 80质量份;
②超细滑石粉(0.5~10μm) 20质量份;
③聚酰胺、聚醚硅油 2.0质量份(比例1∶1)
④抗氧剂1010 1.0质量份;
将上述物料按质量份配方,先将PP与润滑剂、抗氧剂1010经过低速300~500转/分范围内混合3分钟,再加入超细滑石粉经过低速300~500转/分范围内混合5分钟,其次再经过高速1500~2000转/分范围内混合12分钟,然后再经过低速300~500转/分范围内混合10分钟,得到复合材料预混料。经挤出机挤出造粒后得到耐刮擦型汽车内饰件专用料。
所制的专用料经检测性能如下:
比 重 1.03
断裂伸长率 400%
抗拉强度 22.94MPa
抗弯模量 1.4GPa
抗弯强度 36MPa
无缺口Izod冲击强度 697J/m
熔融指数 50g/10min
耐刮擦性能 8N
实施例2
按下述配方备料:
①PP 85质量份;
②超细滑石粉(0.5~10μm) 15质量份;
③聚酰胺、聚醚硅油 2.4质量份(比例1∶5)
④抗氧剂1010 1.5质量份;
将上述物料按质量份配方,先将PP与润滑剂、抗氧剂1010经过低速300~500转/分范围内混合5分钟,再加入超细滑石粉经过低速300~500转/分范围内混合3分钟,其次再经过高速1500~2000转/分范围内混合15分钟,然后再经过低速300~500转/分范围内混合5分钟,得到复合材料预混料。经挤出机挤出造粒后得到耐刮擦型汽车内饰件专用料。
所制的专用料经检测性能如下:
比 重 1.02
断裂伸长率 381%
抗拉强度 22.92MPa
抗弯模量 1.4GPa
抗弯强度 35MPa
无缺口Izod冲击强度 664J/m
熔融指数 57g/10min
耐刮擦性能 8.5N
实施例3
按下述配方备料:
①PP 90质量份;
②超细滑石粉(0.5~10μm) 10质量份;
③油酸酰胺、硅树脂 2.8质量份(比例5∶1)
④抗氧剂1010 2.0质量份;
将上述物料按质量份配方,先将PP与润滑剂、抗氧剂1010经过低速300~500转/分范围内混合3分钟,再加入超细滑石粉经过低速300~500转/分范围内混合4分钟,其次再经过高速1500~2000转/分范围内混合10分钟,然后再经过低速300~500转/分范围内混合8分钟,得到复合材料预混料。经挤出机挤出造粒后得到耐刮擦型汽车内饰件专用料。
所制的专用料经检测性能如下:
比 重 1.01
断裂伸长率 320%
抗拉强度 21.59MPa
抗弯模量 1.4GPa
抗弯强度 33MPa
无缺口Izod冲击强度 419J/m
熔融指数 55g/10min
耐刮擦性能 8.5N
实施例4
按下述配方备料:
①PP 80质量份;
②超细滑石粉(0.5~10μm) 20质量份;
③聚四氟乙烯、芥酸酰胺 3.0质量份(比例2∶1)
④抗氧剂1010 1.0质量份;
将上述物料按质量份配方,先将PP与润滑剂、抗氧剂1010经过低速300~500转/分范围内混合5分钟,再加入超细滑石粉经过低速300~500转/分范围内混合5分钟,其次再经过高速1500~2000转/分范围内混合15分钟,然后再经过低速300~500转/分范围内混合6分钟,得到复合材料预混料。经挤出机挤出造粒后得到耐刮擦型汽车内饰件专用料。
所制的专用料经检测性能如下:
比重 1.04
断裂伸长率 223%
抗拉强度 23.67MPa
抗弯模量 1.5GPa
抗弯强度 37MPa
无缺口Izod冲击强度 503J/m
熔融指数 63g/10min
耐刮擦性能 7.5N
实施例5
按下述配方备料:
①PP 85质量份;
②超细滑石粉(0.5~10μm) 15质量份;
③乙撑双硬脂酰胺、硅树脂 3.0质量份(比例1∶3)
④抗氧剂1010 2.0质量份;
将上述物料按质量份配方,先将PP与润滑剂、抗氧剂1010经过低速300~500转/分范围内混合3分钟,再加入超细滑石粉经过低速300~500转/分范围内混合5分钟,其次再经过高速1500~2000转/分范围内混合10分钟,然后再经过低速300~500转/分范围内混合5分钟,得到复合材料预混料。经挤出机挤出造粒后得到耐刮擦型汽车内饰件专用料。
所制的专用料经检测性能如下:
比 重 1.02
断裂伸长率 332%
抗拉强度 23.17MPa
抗弯模量 1.5GPa
抗弯强度 35MPa
无缺口Izod冲击强度 692J/m
熔融指数 59g/10min
耐刮擦性能 9N
实施例6
按下述配方备料:
①PP 90质量份;
②超细滑石粉(0.5~10μm) 10质量份;
③聚甲醛、聚甲基硅氧烷 2.0质量份(比例2∶1)
④抗氧剂1010 2.0质量份;
将上述物料按质量份配方,先将PP与润滑剂、抗氧剂1010经过低速300~500转/分范围内混合3分钟,再加入超细滑石粉经过低速300~500转/分范围内混合5分钟,其次再经过高速1500~2000转/分范围内混合13分钟,然后再经过低速300~500转/分范围内混合10分钟,得到复合材料预混料。经挤出机挤出造粒后得到耐刮擦型汽车内饰件专用料。
所制的专用料经检测性能如下:
比 重 1.02
断裂伸长率 302%
抗拉强度 23.77MPa
抗弯模量 1.6GPa
抗弯强度 35MPa
无缺口Izod冲击强度 583J/m
熔融指数 58g/10min
耐刮擦性能 8.5N