CN106496773B - 一种银色金属质感的免喷涂复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种兼具耐刮擦、高抗冲性能的银色金属质感的免喷涂复合材料及其制备方法和应用，该复合材料由以下重量百分数的组份组成：聚丙烯50～60％；聚丁烯3～7％；增韧剂5～15％；矿物填料10～30％；SiO2包覆铝粉母粒1～6％；相容剂2～6％；耐刮擦助剂1～4％；抗老化剂0.4～3％。本发明中的银色金属质感的免喷涂复合材料具有银色金属质感，能够免喷涂，具有耐刮擦、高抗冲性能等优异的力学性能，非常适合用于制备汽车免喷涂保险杠。本发明免喷涂聚丙烯复合材料的制备方法，采用现有的双螺杆挤出机即可实现，制备简单，易于实施和操作，易于工业化生产，具备广阔的应用前景。

Description

一种银色金属质感的免喷涂复合材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及聚丙烯免喷涂复合材料领域，具体涉及一种兼具耐刮擦、高抗冲性能的银色金属质感的免喷涂复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚丙烯因其具有密度小、强度高、硬度大、耐磨、耐弯曲疲劳、耐热温度高、耐湿和耐化学性优良、容易加工成型、价格低廉等优点一直是汽车工业和塑料工业关注的焦点。而共聚高抗冲聚丙烯更是因为其高抗冲性能被广泛应用于汽车保险杠材料中。随着生活水平的挺高，人们对汽车外饰材料的外观要求越来越高，因此喷涂工艺也是必不可少的流程。然而传统的喷涂工艺及流程较为复杂，所用的喷涂溶剂易挥发污染环境，会对人体健康造成威胁。因此对高抗冲聚丙烯进行改性，制成免喷涂保险杠专用料就成为当今研究的热点。
对于免喷涂材料的研究，申请公布号为CN 103910941 A(申请号为201410135178.7)的中国发明专利申请公布了一种免喷涂美学效果的聚丙烯组合物及其制备方法，并将其用于电子、电动工具、家电、建筑和汽车行业当中。采用如下重量百分数的组分：聚丙烯40％～98％、弹性体0％～20％、效果颜料0.5％～6％、矿物填料0.1％～30％、抗老化剂0.2％～3％、增亮剂0.1～2％和相容剂0.01％～4％。该技术方案通过填料和极性相容剂形成的交联网络结构，影响聚丙烯组合物熔体的流动性能，使颜料分布随熔体流动发生变化的行为受到限制，减少甚至避免了金属颜料随流动发生取向的行为，从而解决了各向异色性，并具有优异的金属质感、无流痕，减弱甚至消除熔接线所呈现的深色外观。
申请公布号为CN 104045908 A(申请号为201410255004.4)的中国发明专利公布了一种用于汽车外饰件的免喷涂抗刮伤聚丙烯复合材料及其制备方法。该复合材料是由聚丙烯39.6-77.1份、高密度聚乙烯5.0-8.0份、增韧剂0-15份、填充剂15-25份、抗氧剂0.2-1份、抗划伤剂1.0-5.0份、润滑剂0.5-1份、光稳定剂0.2-0.4份、金属色粉1.0-5.0份制备而成。该技术方案采用金属色粉和耐刮伤剂赋予聚丙烯具有金属光泽效果并能抗刮伤性能，从而扩宽了聚丙烯的应用范围，尤其适合汽车外饰件的应用下。
然而以上做法有两个弊端：①因免喷涂保险杠专用料对耐刮伤性能和表面光泽度有较高要求，而以上的专利申请要么没有提到耐刮伤性能和高光泽度，要么则是单纯地在基料中添加耐刮伤剂和增光剂来提高材料的耐刮伤性能和光泽度。均没有通过调整基料来简单有效的提高材料的耐刮伤效果和光泽度；②因汽车保险杠专用料对抗冲击性能有很高的要求，而以上的专利申请均没有对材料的抗冲性能引起足够的重视。
申请公布号CN 102558736 A(申请号为201110424973.4)的中国发明专利申请公开了一种汽车仪表板用聚丙烯复合材料，其特征在于：按重量百分比计，其组分和含量为：聚丙烯45～80％；无机填料10～30％；增韧剂5～20％；聚丁烯-1 2～10％；抗氧剂0.1～2％；光稳定剂0.1～1％；耐刮擦助剂0～3％；色粉或色母粒0～3％。该聚丙烯复合材料具有优异的刚韧平衡性、低温缺口强度远高于一般聚丙烯复合材料，注塑成型周期短、注塑的样件表面无虎皮纹等外观缺陷，这些特性高效满足了于汽车仪表板的需求。但是该材料不是免喷涂材料，注塑成的仪表板其外观不可能据有喷漆件那样的效果。
申请公布号CN 103589069 A(申请号为201310608858.1)的中国发明专利申请公开了一种高抗冲聚丙烯/聚丁烯复合材料及其制备方法和用途，种高抗冲聚丙烯/聚丁烯复合材料，其特征在于，由以下原料构成(以重量份数计，其中聚丙烯树脂与聚丁烯树脂的总质量份数为100份)：聚丙烯树脂99～50份、聚丁烯树脂1～50份、无机填料0～30份、抗氧剂0.1～3份、光稳定剂0.1～2份、耐刮擦助剂0～5份、色母料0.1～3份、成核剂0.1～5份。所制备的高抗冲聚丙烯/聚丁烯复合材料具有突出的抗冲击性和良好的刚性及加工性能，适用于车用塑料、托盘、电线电缆、电器外壳使用。该材料不是免喷涂材料，所注塑成的保险杠必须要再通过喷涂工艺才能安装到汽车上使用。喷漆工艺一方面工艺复杂，另一方面对环境污染。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种兼具耐刮擦、高抗冲性能的银色金属质感的免喷涂复合材料及其制备方法和应用，可用于制备免喷涂保险杠，该方法生产工艺简单且成本较低。
一种银色金属质感的免喷涂复合材料，由以下重量百分数的组份组成：
所述的SiO2包覆铝粉母粒由以下重量百分含量的组分组成：SiO2包覆铝粉35％-55％，铝酸三甲酯1％-5％，聚丙烯接枝马来酸酐5％-15％、聚丙烯35％-55％、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)1％-5％。
本发明中制备SiO2包覆铝粉过程中，加入了γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)，为含有氨基的偶联剂，不仅在包覆过程中可发挥氨的碱性作用，而且得到在铝粉表面形成有机-无机二氧化硅杂化层，可提高与聚合物的相容性。这种SiO2包覆铝粉与聚丙烯材料具有非常好的相容性，并且其耐热氧老化性能和耐腐蚀性嫩也得到明显的提高。为了进一步减少因金属铝粉取向造成的流痕，本发明还将SiO2包覆铝粉与高抗冲共聚PP、铝酸三甲酯、PP接枝马来酸酐制成SiO2包覆铝粉母粒，进一步减少了免喷涂材料表面的流痕现象。同时，本发明在制备SiO2包覆铝粉母粒中也加入了KH-550(γ―氨丙基三乙氧基硅烷)，使得SiO2包覆铝粉母粒与其他组分有更好的相容性，更好的融合和作用在一起，保持材料优异的力学性能。
本发明中，通过引入聚丁烯(即高分子量聚丁烯-1)以及其他组分的复配，来提高免喷涂聚丙烯材料的表面光泽度和耐刮伤性能。本发明中高分子量聚丁烯-1因为其优异的流动性能会在聚丙烯制件表面形成一层保护膜，从而大大的提高了聚丙烯制件表面光泽度和耐刮伤性能。同时由于聚丙烯-1本身是一款高韧性的材料，所以聚丙烯-1的引入对整个材料体系的高抗冲性能不会产生负面影响，并能起到一定的积极作用，使整体材料体系的抗冲击性能得到进一步的提高。
以下作为本发明的优选技术方案：
所述的聚丙烯为共聚高流动性、高抗冲车用聚丙烯。根据ASTM D 1238测试标准，所述的聚丙烯其熔融指数为15-30g/10min(230℃，2.16kg)，作为优选熔融指数范围为25-30g/10min(230℃，2.16kg)。选用上述的聚丙烯作为基料，能够使生产出来的银色金属质感的免喷涂复合材料具有优良的力学性能和优良的色粉分散性能。
所述的聚丁烯为高分子量聚丁烯-1，其重均分子量分布为150万-180万，要求其全同含量大于98％，其结晶度要求大于60％。选用上述高分子量聚丁烯-1作为中料，能够使材料体系具有很高的表面光泽度、耐刮擦性能。同时兼具高抗冲性能。
所述的增韧剂为乙烯-丙烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的一种或者两种以上(包括两种)。优选乙烯-辛烯共聚物(POE)作为增韧剂。选用POE作为增韧剂，能够很好地提高本发明银色金属质感的免喷涂复合材料的力学性能。
所述的矿物填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡中的一种或者两种以上(包括两种)，优选滑石粉作为填料。滑石粉作为填料一方面可以降低成本增大容量，另一方面，可以提高本发明银色金属质感的免喷涂复合材料的刚性。
所述的SiO2包覆铝粉母粒由以下重量百分含量的组分组成：SiO2包覆铝粉40％-50％，铝酸三甲酯1％-3％，聚丙烯接枝马来酸酐7％-12％、聚丙烯37％-47％、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)1％-3％。以高抗冲共聚聚丙烯为载体的母粒。
所述的相容剂为聚乙烯(PE)接枝马来酸酐、聚丙烯(PP)接枝马来酸酐、乙烯-辛烯共聚物(POE)接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)接枝马来酸酐、乙烯-丙烯酸酯共聚物中的一种或者两种以上(包括两种)。优选POE接枝马来酸酐、EVA接枝马来酸酐。选用POE接枝马来酸酐、EVA接枝马来酸酐可以有效的解决免喷涂材料的各向异色性，减弱甚至消除熔接线、流痕等制件缺陷。
所述的耐刮擦助剂为硅酮粉、硅酮母粒、油酸酰胺、芥酸酰胺中的一种或者两种以上(包括两种)。选用以上耐刮擦剂可以与高分子量聚丁烯-1协同产生耐刮擦性能，有效地提高免喷涂材料整体的耐刮擦性能。
所述的抗老化剂为受阻胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸盐抗老化剂、金属钝化剂抗老化剂、二苯甲酮类抗老化剂、苯并三唑类光稳定剂中的一种或者两种以上(包括两种)。
一种银色金属质感的免喷涂复合材料，由以下重量百分数的组份组成：
所述的SiO2包覆铝粉母粒由以下重量百分含量的组分组成：SiO2包覆铝粉40％-50％，铝酸三甲酯1％-3％，聚丙烯接枝马来酸酐7％-12％、聚丙烯37％-47％、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)1％-3％。
在其他组分的共同作用下，聚丁烯的添加量为3-5重量份，其力学性能较为优异。
一种兼具耐刮擦、高抗冲性能的银色金属质感的免喷涂复合材料的制备方法，采用现有的双螺杆挤出机即可实现，制备简单，易于实施和操作，易于工业化生产。
一种银色金属质感的免喷涂复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将聚丙烯、聚丁烯、增韧剂、矿物填料、SiO2包覆铝粉母粒、耐刮擦助剂、抗老化剂、相容剂加入到混合器中混合，然后将混合物放入双螺杆挤出机，挤出造粒得到银色金属质感的免喷涂复合材料。
作为优选，所述的SiO2包覆铝粉母粒制备包括：将片状铝粉、乙醇加入到反应器中，搅拌均匀后升温至40℃，再加入正硅酸乙酯(TEOS)、水和乙二胺(EDA)、KH-550(γ―氨丙基三乙氧基硅烷)，加料完毕后，于42～47℃下反应4.5～5.5h，反应产物经抽滤、洗涤和真空干燥，获得SiO2包覆型铝粉；将SiO2包覆铝粉，铝酸三甲酯，聚丙烯接枝马来酸酐、聚丙烯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)混合，经双螺杆挤出机挤出造粒，得到SiO2包覆铝粉母粒。
进一步优选，所述的正硅酸乙酯、水、乙二胺、片状铝粉、无水乙醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1.1～1.3：33～35：0.5～0.7：1：25～35：0.1～0.5，更进一步优选，于45℃下反应5h，所述的正硅酸乙酯、水、乙二胺、片状铝粉和无水乙醇的质量比为1.2：34：0.6：1：30：0.2。
在制备SiO2包覆型铝粉提供适当的碱度，使铝片与水反应在铝粉表面形成大量的羟基作为锚固点，但是高碱度条件下，铝与水反应剧烈，难以控制，而且碱度还会影响TEOS的水解和缩合反应速率，若铝粉表面SiO2沉积松散。本发明中，KH-550为含有氨基的偶联剂，不仅在包覆过程中可发挥氨的碱性作用，而且得到在铝粉表面形成有机-无机二氧化硅杂化层，可提高与聚合物的相容性。
同时，在制备SiO2包覆铝粉母粒中，也加入了KH-550(γ―氨丙基三乙氧基硅烷)，使得SiO2包覆铝粉母粒与其他组分有更好的相容性，更好的融合和作用在一起，保持材料优异的力学性能。
作为优选，聚丙烯、聚丁烯、增韧剂、矿物填料、SiO2包覆铝粉母粒、耐刮擦助剂、抗老化剂、相容剂在混合器中高速混合，在500～3000rpm的混合器中混合1～20分钟。
作为优选，所述的双螺杆挤出机的熔融区间的温度为190℃～220℃。
所述的银色金属质感的免喷涂复合材料具有银色金属质感，能够免喷涂，具有耐刮擦、高抗冲性能等优异的力学性能，非常适合用于制备汽车免喷涂保险杠。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明一种兼具耐刮擦、高抗冲性能的银色金属质感的免喷涂复合材料在高抗冲聚丙烯复合材料中加入特制的SiO2包覆铝粉母粒，从而制得了一种可以有效减少注塑流痕的免喷涂保险杠材料。同时添加了3％-5％高分子量聚丁烯-1，可以在聚丙烯制件表面形成一层高分子量聚丁烯-1薄膜，从而大大的提高免喷涂材料表面的光泽度。同时高分子量聚丁烯-1与耐刮擦剂的协同作用可以很好的提高免喷涂材料的耐刮擦性能。且高分子量聚丁烯-1具有很高的抗冲击性能，因此它的引入对高抗冲聚丙烯体系的力学性能不会造成不良的影响。本发明中的银色金属质感的免喷涂复合材料具有银色金属质感，能够免喷涂，具有耐刮擦、高抗冲性能等优异的力学性能，非常适合用于制备汽车免喷涂保险杠。
本发明免喷涂聚丙烯复合材料的制备方法，采用现有的双螺杆挤出机即可实现，制备简单，易于实施和操作，易于工业化生产，具备广阔的应用前景。
具体实施方式
聚丙烯采用中国燕山石化有限公司生产的型号为PP K9026的产品，熔融指数为26g/min(230℃，2.16kg)。高分子量聚丁烯-1采用巴塞尔的4137(重均分子量160万～170万)。POE采用美国杜邦公司型号为8150的产品，滑石粉采用苏州泽尔化工产品有限公司生产的滑石粉，POE接枝马来酸酐采用广州合诚化学有限公司生产的产品，聚丙烯接枝马来酸酐采用韩国大林332K的产品，抗氧剂1010采用德国巴斯夫生产的产品，抗氧剂168也采用德国巴斯夫生产的产品，SiO2包覆铝粉母粒为自制。
SiO2包覆铝粉母粒的制备：
一、SiO2包覆铝粉的制备：将片状铝粉(片状铝粉的粒径直径范围10-70um，片状铝粉的厚度与直径之比为1-5:5)、无水乙醇加入到反应器中，搅拌均匀后升温至45℃，再加入正硅酸乙酯(TEOS)、水和乙二胺(EDA)、KH-550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)，加料完毕后，于45℃下反应5h。反应产物经抽滤、洗涤和真空干燥，获得SiO2包覆型铝粉。
二、TEOS、水、乙二胺、片状铝粉和无水乙醇、KH-550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)的质量比为1.2：34：0.6：1：30：0.2，反应温度为45℃，反应时间为5h。SiO2包覆型铝粉经扫描电镜、激光粒度分析和红外光谱分析表明，铝粉表面包覆了SiO2层。
三、按以下重量百分含量的组分：SiO2包覆铝粉含量为45％，铝酸三甲酯2％，聚丙烯接枝马来酸酐9％、聚丙烯(PP K9026)42％以及γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)2％，经双螺杆挤出机挤出造粒，得到SiO2包覆铝粉母粒。
对比例1
将59重量份聚丙烯、10重量份POE 8150、20重量份滑石粉、4重量份POE-MAH、4重量份SiO2包覆铝粉母粒、0.3重量份抗氧剂1010、0.2重量份抗氧剂168、0.3重量份光稳定剂944、0.2份光稳定剂855、2重量份耐刮擦助剂加入转速约为1000rpm的高速混合器中混合5分钟，然后再将混合物放入双螺杆挤出机，在190℃～220℃的温度下挤出造粒获得，得到改性的聚丙烯复合材料。
对比例2
将54重量份聚丙烯、5重量份HDPE 5000S(兰州石化)、10重量份POE 8150、20重量份滑石粉、4重量份PP-MAH、4重量份SiO2包覆铝粉母粒、0.3重量份抗氧剂1010、0.2重量份抗氧剂168、0.3重量份光稳定剂944、0.2重量份光稳定剂855、2重量份耐刮擦助剂加入转速约为1000rpm的高速混合器中混合5分钟，然后再将混合物放入双螺杆挤出机，在190℃～220℃的温度下挤出造粒获得，得到改性的聚丙烯复合材料。
对比例3
将56重量份聚丙烯、3重量份高分子量聚丁烯-1、10重量份POE 8150、20重量份滑石粉、4重量份PP-MAH、2重量份金属铝粉、0.3重量份抗氧剂1010、0.2重量份抗氧剂168、0.3重量份光稳定剂944、0.2重量份光稳定剂855、2重量份耐刮擦助剂加入转速约为1000rpm的高速混合器中混合5分钟，然后再将混合物放入双螺杆挤出机，在190℃～220℃的温度下挤出造粒获得，得到改性的聚丙烯复合材料。
对比例4
SiO2包覆铝粉母粒的制备：
一、SiO2包覆铝粉的制备：将片状铝粉(片状铝粉的粒径直径范围10-70um，片状铝粉的厚度与直径之比为1-5:5)、无水乙醇加入到反应器中，搅拌均匀后升温至45℃，再加入正硅酸乙酯(TEOS)、水和乙二胺(EDA)、KH-550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)，加料完毕后，于45℃下反应5h。反应产物经抽滤、洗涤和真空干燥，获得SiO2包覆型铝粉。
二、TEOS、水、乙二胺、片状铝粉和无水乙醇的质量比为1.2：34：0.6：1：30，反应温度为45℃，反应时间为5h。SiO2包覆型铝粉经扫描电镜、激光粒度分析和红外光谱分析表明，铝粉表面包覆了SiO2层。
三、按以下重量百分含量的组分：SiO2包覆铝粉含量为45％，铝酸三甲酯2％，聚丙烯接枝马来酸酐9％、聚丙烯(PP K9026)44％，经双螺杆挤出机挤出造粒，得到SiO2包覆铝粉母粒。
本例中，制备SiO2包覆铝粉母粒没有加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，采用本例制备的SiO2包覆铝粉母粒，其余同实施例1。
对比例5
将51重量份聚丙烯、3重量份高分子量聚丁烯-1、5重量份HDPE5000S、10重量份POE8150、20重量份滑石粉、4重量份PP-MAH、4重量份SiO2包覆铝粉母粒、0.3重量份抗氧剂1010、0.2重量份抗氧剂168、0.3重量份光稳定剂944、0.2重量份光稳定剂855、2重量份耐刮擦助剂加入转速约为1000rpm的高速混合器中混合5分钟，然后再将混合物放入双螺杆挤出机，在190℃～220℃的温度下挤出造粒获得，得到改性的聚丙烯复合材料。
实施例2
将56重量份聚丙烯、3重量份高分子量聚丁烯-1、10重量份POE 8150、20重量份滑石粉、4重量份PP-MAH、4重量份SiO2包覆铝粉母粒、0.3重量份抗氧剂1010、0.2重量份抗氧剂168、0.3重量份光稳定剂944、0.2重量份光稳定剂855、2重量份耐刮擦助剂加入转速约为1000rpm的高速混合器中混合5分钟，然后再将混合物放入双螺杆挤出机，在190℃～220℃的温度下挤出造粒获得，得到银色金属质感的免喷涂复合材料。
实施例3
将54重量份聚丙烯、5重量份高分子量聚丁烯-1、10重量份POE 8150、20重量份滑石粉、4重量份PP-MAH、4重量份SiO2包覆铝粉母粒、0.3重量份抗氧剂1010、0.2重量份抗氧剂168、0.3重量份光稳定剂944、0.2重量份光稳定剂855、2重量份耐刮擦助剂加入转速约为1000rpm的高速混合器中混合5分钟，然后再将混合物放入双螺杆挤出机，在190℃～220℃的温度下挤出造粒获得，得到银色金属质感的免喷涂复合材料。
实施例4
将52重量份聚丙烯、7重量份高分子量聚丁烯-1、10重量份POE 8150、20重量份滑石粉、4重量份PP-MAH、4重量份SiO2包覆铝粉母粒、0.3重量份抗氧剂1010、0.2重量份抗氧剂168、0.3重量份光稳定剂944、0.2重量份光稳定剂855、2重量份耐刮擦助剂加入转速约为1000rpm的高速混合器中混合5分钟，然后再将混合物放入双螺杆挤出机，在190℃～220℃的温度下挤出造粒获得，得到银色金属质感的免喷涂复合材料。
将对比例1～5和实施例1～3制备的银色金属质感的免喷涂复合材料注塑成210mm*140mm*2尺寸的平板，观察其表面外观、表面光泽度、表面金属质感和流痕。具体评价等级见表1。
表1：不同配方注塑成的平板其外观效果评价统计表
对实施例1～3和对比例1～5中注塑板表面外观、表面光泽度、表面金属质感评价方法如下：
其中表面外观分3个等级：好、一般、差；表面光泽度分3个等级：高、中、低；金属质感分3个等级：强、中、弱。以某一评估等级居多者为该样板性能的属性等级；流痕分3个等级：明显流痕、轻微流痕、无流痕。
从表1中可以看出，直接使用不经改性的金属铝粉生产的对比例3表面具有明显的流痕。而添加SiO2包覆铝粉母粒的对比例1、2、4和5，和实施例1～3的7个样品，其表面流痕得到了明显的减少甚至消失。证明SiO2包覆铝粉母粒可以有效的减少因金属取向造成的流痕现象。对比例4中，制备SiO2包覆铝粉母粒没有加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，相对于实施例1，其外观效果和力学性能均出现了一定程度的降低。
对比例1中没有添加HDPE和聚丁烯-1。其注塑成的样板光泽度很低、整体外观效果较差。对比例2中添加了5重量份的HDPE，其样板光泽度得到一定的提高，整体外观效果也得到了一定的改善。实施例1～3中添加3～7重量份的高分子量聚丁烯-1，四个实施例的样板其表面光泽度均较高，表面外观效果也得到很大的改善。综上所述在免喷涂聚丙烯材料体系中添加适量的高分子量聚丁烯-1和SiO2包覆铝粉母粒，可以有效的提高聚丙烯材料的表面光泽度，提高免喷涂材料整体的外观效果。
将对比例1～5和实施例1～3制备的免喷涂聚丙烯复合材料注塑成标准样条，测试力学性能，其结果如表2所示。
表2：不同配方力学性能耐刮擦性能统计表
续表2
从表2的力学数据可知，对比例1与对比例2相比，通过增加HDPE(高密度聚乙烯)可以在一定程度上提高材料的耐刮擦性能，但是提升效果不是太明显，且产品的弯曲模量和缺口冲击强度均有所下降。对比例5与对比例2相比，对比例5中添加了3重量份的高分子量聚丁烯-1。通过添加3重量份高分子量聚丁烯-1，对比例5的耐刮擦性能比对比例2有了明显的提高，弯曲模量有一定的下降，但是缺口冲击强度却有了明显的提高的。实施例1与对比例5对比，实施例1中减少了5重量份的HDPE。通过表2中的数据可以看出，实施例1减掉了HDPE成分，其耐刮擦性能基本不变，但是其弯曲模量有了明显的提高，缺口冲击强度也有一定的提高的。可见在免喷涂聚丙烯材料中添加了高分子聚丁烯-1后，原配方体系中HDPE的作用便显得不再明显，从优化性能和降低材料生产难度的角度，本发明配方的组分去除了HDPE的成分。实施例2和实施例3中将高分子量聚丁烯-1的添加量分别提升到5和7份。从表2中可以看出随着聚丁烯-1含量的提高，材料整体的弯曲模量逐步降低，但缺口冲击强度和耐刮擦性能逐步提高。考虑到综合使用性能，本发明中优选高分子量聚丁烯-1的添加量为3-5重量份。从表2中的实施例1～3的力学数据可以看出添加SiO2包覆铝粉母粒不会对免喷涂保险杠材料造成不良的影响。
实施例1～3采用本发明制备的SiO2包覆铝粉母粒，能够使得本发明银色金属质感的免喷涂复合材料具有优异的外观效果，同时，力学性能均没有降低，反而有一定的提升，这是由于特定量的特定组分融合度较好，能够共同作用，提高力学性能。特别是高分子量聚丁烯-1的添加量为3-5重量份，其力学性能较为优异。

Claims (10)

1.一种银色金属质感的免喷涂复合材料，其特征在于，由以下重量百分数的组份组成：
所述的SiO2包覆铝粉母粒由以下重量百分含量的组分组成：SiO2包覆铝粉35％-55％，铝酸三甲酯1％-5％，聚丙烯接枝马来酸酐5％-15％、聚丙烯35％-55％、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1％-5％。
2.根据权利要求1所述的银色金属质感的免喷涂复合材料，其特征在于，所述的聚丙烯的熔融指数为15-30g/10min。
3.根据权利要求1所述的银色金属质感的免喷涂复合材料，其特征在于，所述的聚丁烯的重均分子量分布为150万-180万。
4.根据权利要求1所述的银色金属质感的免喷涂复合材料，其特征在于，所述的矿物填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡中的一种或者两种以上。
5.根据权利要求1所述的银色金属质感的免喷涂复合材料，其特征在于，所述的SiO2包覆铝粉母粒由以下重量百分含量的组分组成：SiO2包覆铝粉40％-50％，铝酸三甲酯1％-3％，聚丙烯接枝马来酸酐7％-12％、聚丙烯37％-47％、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1％-3％。
6.根据权利要求1所述的银色金属质感的免喷涂复合材料，其特征在于，所述的增韧剂为乙烯-丙烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的一种或者两种以上；
所述的相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-丙烯酸酯共聚物中的一种或者两种以上；
所述的耐刮擦助剂为硅酮粉、硅酮母粒、油酸酰胺、芥酸酰胺中的一种或者两种以上。
7.根据权利要求1所述的银色金属质感的免喷涂复合材料，其特征在于，由以下重量百分数的组份组成：
所述的SiO2包覆铝粉母粒由以下重量百分含量的组分组成：SiO2包覆铝粉40％-50％，铝酸三甲酯1％-3％，聚丙烯接枝马来酸酐7％-12％、聚丙烯37％-47％、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1％-3％。
8.根据权利要求1～7任一项所述的银色金属质感的免喷涂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将聚丙烯、聚丁烯、增韧剂、矿物填料、SiO2包覆铝粉母粒、耐刮擦助剂、抗老化剂、相容剂加入到混合器中混合，然后将混合物放入双螺杆挤出机，挤出造粒得到银色金属质感的免喷涂复合材料；
所述的SiO2包覆铝粉母粒制备包括：将片状铝粉、乙醇加入到反应器中，搅拌均匀后升温至42～47℃，再加入正硅酸乙酯、水和乙二胺、γ-氨丙基三乙氧基硅，加料完毕后，于42～47℃下反应4.5～5.5h，反应产物经抽滤、洗涤和真空干燥，获得SiO2包覆型铝粉；将SiO2包覆铝粉，铝酸三甲酯，聚丙烯接枝马来酸酐、聚丙烯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合，经双螺杆挤出机挤出造粒，得到SiO2包覆铝粉母粒。
9.根据权利要求8所述的银色金属质感的免喷涂复合材料的制备方法，其特征在于，所述的正硅酸乙酯、水、乙二胺、片状铝粉、无水乙醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1.1～1.3：33～35：0.5～0.7：1：25～35：0.1～0.5。
10.根据权利要求1～7任一项所述的银色金属质感的免喷涂复合材料在制备汽车免喷涂保险杠中的应用。
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