CN104448571A - 低voc耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料及制备方法，包括以下成份：共聚PP65～80％；增韧剂10～15％；滑石粉5～20％；超细活性纳米钙1～5％；气味吸收剂0.5～1％；耐候耐老化助剂0.5～1％；润滑剂0.1～0.5％；耐刮擦剂1～3％。以低VOC聚烯烃基材，加入乙烯辛烯共聚物、复合填充、气味吸收剂、耐刮擦剂、耐候、耐老化助剂混合后，通过复合体系中超细纳米材料空间效应与增韧剂、基料相互作用达到低收缩率目的，利用气味吸收剂对醛类、胺类、硫醚类等小分子异味吸收能力在双螺杆挤出机熔融条件下挤出过水拉条造粒出成品。达到低VOC、低收缩、耐刮擦目的。

Description

低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料及制备方法
技术领域
本发明涉及聚丙烯复合材料，尤其是超低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料及制备方法。
背景技术
聚丙烃改性材料作为通用塑料本身具有很多优点，在汽车上应用越来越多，随着汽车产业的发展和人们对环保要求越来越高，对汽车改性材料要求不断提高，要求低收缩高流动达到薄壁化达到减重轻量化的目的，要求低挥发达到环保对人体无害的目的，要求耐刮擦达到使用美观的目的，而国内的聚丙烯汽车内饰改性材料由于其结晶性，后收缩大、聚合时单体残留导致挥发气味产生影响环保性能、同时耐刮擦性能较差，限制了其用途的进一步拓展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是提供一种低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料，满足对超低收缩、低VOC、耐刮擦性要求，达到超过国外同类改性材料综合性能。
本发明所要解决的技术问题之一是提供一种低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料的制备方法，制备出来的复合材料满足对超低收缩、低VOC、耐刮擦性要求，达到超过国外同类改性材料综合性能。
为解决上述技术问题之一，本发明的技术方案是：一种超低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料，按重量百分比包括以下成 份：
本发明采用熔融挤出法在双螺杆挤出机中，通过定制基材加入气味吸收剂满足VOC挥发性要求，加入特定的增韧剂、气味吸收剂、耐刮擦剂、复配填充剂，通过复合填充剂中的超细纳米材料的空间效应与体系中的基料与增韧剂形成良好的协同作用，降低了材料的结晶性能，极大的降低了材料的收缩率，以满足材料对超低收缩、低VOC、耐刮擦性要求，达到超过国外同类改性材料综合性能。
作为改进，所述共聚PP为低VOC聚丙烯，其熔融指数MI 10-50g/10min。
作为改进，所述增韧剂为乙烯、丙烯或辛烯共聚物；所述气味吸收剂为蓖麻醇锌类；所述耐候助剂为受阻胺类、紫外吸收剂、自由基捕捉剂中的一种或两种；所述耐老化助剂为受阻酚类或亚磷酸脂类；所述润滑剂为氧化聚已烯蜡或硬脂酸钙类；所述耐刮擦剂为有机硅类或酰胺类。
作为改进，所述滑石粉的粒径为2～5um。
作为改进，所述超细活性纳米钙的粒径为1～3um。
为解决上述技术问题之二，本发明的技术方案是：一种超低收缩低 VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
第一步、按比例将共聚PP、增韧剂、气味吸收剂、耐候耐老化助剂、润滑剂、耐刮擦剂放入高速混料机中高速混合3～5分钟；
第二步、再按比例加入滑石粉和超细活性纳米钙，高速混合2～4分钟使各组分能充分混合均匀；
第三步、将混合好的原料在长经比为40：1的双缧杆挤出机挤出，通过双螺杆的充分分散，使纳米填充与基料、增韧剂效果得到充分放大；挤出机加工温度设定为十个温区，每个温区的温度依次为200℃、210℃、215℃、225℃、230℃、235℃、235℃、230℃、225℃、220℃；温区内的真空度控制在-0.08MPA，确保加工过程中低分子物、气味吸收剂中合吸收的气体能充分排出，得到低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料。
本发明以低VOC聚烯烃基材，加入乙烯辛烯共聚物、复合填充、气味吸收剂、耐刮擦剂、耐候、耐老化助剂混合后，通过复合体系中超细纳米材料空间效应与增韧剂、基料相互作用达到低收缩率目的，利用气味吸收剂对醛类、胺类、硫醚类等小分子异味吸收能力在双螺杆挤出机熔融条件下挤出过水拉条造粒出成品，达到低VOC、低收缩、耐刮擦目的。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：
本发明采用熔融挤出法在双螺杆挤出机中，通过定制基材加入气味吸收剂满足VOC挥发性要求，加入特定的增韧剂、气味吸收剂、耐刮擦剂、复配填充剂，通过复合填充剂中的超细纳米材料的空间效应与体系中的基料与增韧剂形成良好的协同作用，降低了材料的结晶性能，极大的降低了材料的收缩率，以满足材料对超低收缩、低VOC、耐刮擦性要 求，达到超过国外同类改性材料综合性能。
具体实施方式
实施例1
一种超低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料，按重量百分比包括以下成份：共聚PP80％；增韧剂11％；滑石粉5.9％；超细活性纳米钙1％；气味吸收剂0.5％；耐候耐老化助剂0.5％；润滑剂0.1％；耐刮擦剂1％。
所述共聚PP为低VOC聚丙烯，其熔融指数MI 10-50g/10min，优选茂名石化公司PP MML28S；所述增韧剂为乙烯、丙烯或辛烯共聚物，优选埃克森美孚公司POE；所述气味吸收剂优选德固赛公司蓖麻醇锌类；所述耐候助剂为受阻胺类、紫外吸收剂、自由基捕捉剂中的一种或两种，优选巴斯夫1010、巴斯夫168；所述耐老化助剂为受阻酚类或亚磷酸脂类，优选V680；所述润滑剂为氧化聚已烯蜡或硬脂酸钙类，优选霍尼维尔公司聚乙烯蜡657；所述耐刮擦剂为有机硅类或酰胺类，优选美国道康宁公司有机硅系；所述滑石粉的粒径为2～5um，优选5um；所述超细活性纳米钙的粒径为1～3um，优选1um。
本发明复合材料的制备方法：
第一步、按比例将共聚PP、增韧剂、气味吸收剂、耐候耐老化助剂、润滑剂、耐刮擦剂放入高速混料机中高速混合3～5分钟；
第二步、再按比例加入滑石粉和超细活性纳米钙，高速混合2～4分钟使各组分能充分混合均匀；
第三步、将混合好的原料在长经比为40：1的双缧杆挤出机挤出，通过双螺杆的充分分散，使纳米填充与基料、增韧剂效果得到充分放大；挤出机加工温度设定为十个温区，每个温区的温度依次为200℃、210℃、 215℃、225℃、230℃、235℃、235℃、230℃、225℃、220℃；温区内的真空度控制在-0.08MPA，确保加工过程中低分子物、气味吸收剂中合吸收的气体能充分排出，得到低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料。
项目 标准 本发明复合材料
拉伸强度MPa GB/T 1040 16.5
伸长率％ GB/T 1040 70
弯曲强度MPa GB/T 9341 22
弯曲模量MPa GB/T 9341 1380
缺口冲击强度kj/m2 GB/T 1843 41
MFR g/10min GB/T 3682 20
收缩率％ GB/T 1585 0.7～1.0
密度g/cm3 GB/T 1033 0.95
TVOC ug c/g   21
耐刮擦性   4级
实施例2
一种超低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料，按重量百分比包括以下成份：共聚PP 69％；增韧剂15％；滑石粉10％；超细活性纳米钙1.5％；气味吸收剂1％；耐候耐老化助剂1％；润滑剂0.5％；耐刮擦剂2％。
所述共聚PP为低VOC聚丙烯，其熔融指数MI 10-50g/10min，优选茂名石化公司PP MML28S；所述增韧剂为乙烯、丙烯或辛烯共聚物，优选埃克森美孚公司POE；所述气味吸收剂优选德固赛公司蓖麻醇锌类；所述耐候助剂为受阻胺类、紫外吸收剂、自由基捕捉剂中的一种或两种，优选巴斯夫1010、巴斯夫168；所述耐老化助剂为受阻酚类或亚磷酸脂类，优选V680；所述润滑剂为氧化聚已烯蜡或硬脂酸钙类，优选霍尼维尔公司聚乙烯蜡657；所述耐刮擦剂为有机硅类或酰胺类，优选美国道康宁公司有机硅系；所述滑石粉的粒径为2～5um，优选4um；所述超细活性纳米钙的粒径为1～3um，优选1um。
本发明复合材料的制备方法：
第一步、按比例将共聚PP、增韧剂、气味吸收剂、耐候耐老化助剂、润滑剂、耐刮擦剂放入高速混料机中高速混合3～5分钟；
第二步、再按比例加入滑石粉和超细活性纳米钙，高速混合2～4分钟使各组分能充分混合均匀；
第三步、将混合好的原料在长经比为40：1的双缧杆挤出机挤出，通过双螺杆的充分分散，使纳米填充与基料、增韧剂效果得到充分放大；挤出机加工温度设定为十个温区，每个温区的温度依次为200℃、210℃、215℃、225℃、230℃、235℃、235℃、230℃、225℃、220℃；温区内的真空度控制在-0.08MPA，确保加工过程中低分子物、气味吸收剂中合吸收的气体能充分排出，得到低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料。
项目 标准 本发明复合材料
拉伸强度MPa GB/T 1040 16.3
伸长率％ GB/T 1040 71
弯曲强度MPa GB/T 9341 22.5
弯曲模量MPa GB/T 9341 1388
缺口冲击强度kj/m2 GB/T 1843 42
MFR g/10min GB/T 3682 21
收缩率％ GB/T 1585 0.7～1.0
密度g/cm3 GB/T 1033 0.98
TVOC ug c/g   20
耐刮擦性   4级
实施例3
一种超低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料，按重量百分比包括以下成份：共聚PP65％；增韧剂10％；滑石粉19％；超细活性纳米钙1％；气味吸收剂1％；耐候耐老化助剂0.75％；润滑剂0.25％；耐刮擦剂3％。
所述共聚PP为低VOC聚丙烯，其熔融指数MI 10-50g/10min，优选茂名石化公司PP MML28S；所述增韧剂为乙烯、丙烯或辛烯共聚物，优选埃克森美孚公司POE；所述气味吸收剂优选德固赛公司蓖麻醇锌类；所述耐候助剂为受阻胺类、紫外吸收剂、自由基捕捉剂中的一种或两种，优选巴斯夫1010、巴斯夫168；所述耐老化助剂为受阻酚类或亚磷酸脂类，优选V680；所述润滑剂为氧化聚已烯蜡或硬脂酸钙类，优选霍尼维尔公司聚乙烯蜡657；所述耐刮擦剂为有机硅类或酰胺类，优选美国道康宁公司有机硅系；所述滑石粉的粒径为2～5um，优选3um；所述超细活性纳米钙的粒径为1～3um，优选2um。
本发明复合材料的制备方法：
第一步、按比例将共聚PP、增韧剂、气味吸收剂、耐候耐老化助剂、润滑剂、耐刮擦剂放入高速混料机中高速混合3～5分钟；
第二步、再按比例加入滑石粉和超细活性纳米钙，高速混合2～4分钟使各组分能充分混合均匀；
第三步、将混合好的原料在长经比为40：1的双缧杆挤出机挤出，通过双螺杆的充分分散，使纳米填充与基料、增韧剂效果得到充分放大；挤出机加工温度设定为十个温区，每个温区的温度依次为200℃、210℃、215℃、225℃、230℃、235℃、235℃、230℃、225℃、220℃；温区内的真空度控制在-0.08MPA，确保加工过程中低分子物、气味吸收剂中合吸收的气体能充分排出，得到低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料。
项目 标准 本发明复合材料
拉伸强度MPa GB/T 1040 16.2
伸长率％ GB/T 1040 69
弯曲强度MPa GB/T 9341 25
弯曲模量MPa GB/T 9341 1583
缺口冲击强度kj/m2 GB/T 1843 40
MFR g/10min GB/T 3682 20
收缩率％ GB/T 1585 0.7～1.0
密度g/cm3 GB/T 1033 1.04
TVOC ug c/g   21
耐刮擦性   4级
实施例4
一种超低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料，按重量百分比包括以下成份：共聚PP70％；增韧剂15％；滑石粉8％；超细活性纳米钙4％；气味吸收剂1％；耐候耐老化助剂0.5％；润滑剂0.5％；耐刮擦剂1％。
所述共聚PP为低VOC聚丙烯，其熔融指数MI 10-50g/10min，优选茂名石化公司PP MML28S；所述增韧剂为乙烯、丙烯或辛烯共聚物，优选埃克森美孚公司POE；所述气味吸收剂优选德固赛公司蓖麻醇锌类；所述耐候助剂为受阻胺类、紫外吸收剂、自由基捕捉剂中的一种或两种，优选巴斯夫1010、巴斯夫168；所述耐老化助剂为受阻酚类或亚磷酸脂类，优选V680；所述润滑剂为氧化聚已烯蜡或硬脂酸钙类，优选霍尼维尔公司聚乙烯蜡657；所述耐刮擦剂为有机硅类或酰胺类，优选美国道康宁公司有机硅系；所述滑石粉的粒径为2～5um，优选2um；所述超细活性纳米钙的粒径为1～3um，优选2um。
本发明复合材料的制备方法：
第一步、按比例将共聚PP、增韧剂、气味吸收剂、耐候耐老化助剂、润滑剂、耐刮擦剂放入高速混料机中高速混合3～5分钟；
第二步、再按比例加入滑石粉和超细活性纳米钙，高速混合2～4分钟使各组分能充分混合均匀；
第三步、将混合好的原料在长经比为40：1的双缧杆挤出机挤出，通过双螺杆的充分分散，使纳米填充与基料、增韧剂效果得到充分放大；挤出机加工温度设定为十个温区，每个温区的温度依次为200℃、210℃、215℃、225℃、230℃、235℃、235℃、230℃、225℃、220℃；温区内的真空度控制在-0.08MPA，确保加工过程中低分子物、气味吸收剂中合吸收的气体能充分排出，得到低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料。
项目 标准 本发明复合材料
拉伸强度MPa GB/T 1040 16.4
伸长率％ GB/T 1040 90
弯曲强度MPa GB/T 9341 23.0
弯曲模量MPa GB/T 9341 1386
缺口冲击强度kj/m2 GB/T 1843 42.5
MFR g/10min GB/T 3682 23.6
收缩率％ GB/T 1585 0.7～1.0
密度g/cm3 GB/T 1033 0.98
TVOC ug c/g   21.3
耐刮擦性   4级

Claims (6)

1.一种超低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料，其特征在于：按重量百分比包括以下成份：
2.根据权利要求1所述的超低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述共聚PP为低VOC聚丙烯，其熔融指数MI10-50g/10min。
3.根据权利要求1所述的超低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述增韧剂为乙烯、丙烯或辛烯共聚物；所述气味吸收剂为蓖麻醇锌类；所述耐候助剂为受阻胺类、紫外吸收剂、自由基捕捉剂中的一种或两种；所述耐老化助剂为受阻酚类或亚磷酸脂类；所述润滑剂为氧化聚已烯蜡或硬脂酸钙类；所述耐刮擦剂为有机硅类或酰胺类。
4.根据权利要求1所述的超低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述滑石粉的粒径为2～5um。
5.根据权利要求1所述的超低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述超细活性纳米钙的粒径为1～3um。
6.一种如权利要求1所述超低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、按比例将共聚PP、增韧剂、气味吸收剂、耐候耐老化助剂、润滑剂、耐刮擦剂放入高速混料机中高速混合3～5分钟；
第二步、再按比例加入滑石粉和超细活性纳米钙，高速混合2～4分钟使各组分能充分混合均匀；
第三步、将混合好的原料在长经比为40：1的双缧杆挤出机挤出，通过双螺杆的充分分散，使纳米填充与基料、增韧剂效果得到充分放大；挤出机加工温度设定为十个温区，每个温区的温度依次为200℃、210℃、215℃、225℃、230℃、235℃、235℃、230℃、225℃、220℃；温区内的真空度控制在-0.08MPA，确保加工过程中低分子物、气味吸收剂中合吸收的气体能充分排出，得到低收缩低VOC耐刮擦汽车内饰专用聚丙烯复合材料。
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