CN108456358A - 一种环保耐刮伤材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保耐刮擦材料及其制备方法，以重量份数计，所述材料主要包括以下组分：乙烯‑醋酸乙烯共聚物22‑42份、聚有机硅倍半氧烷12‑18份、无机填料5‑12份、过氧化物8‑15份、稳定剂4‑7份、抗氧剂2‑6份、润滑剂1.3‑3份。本发明的耐刮擦材料通过在乙烯‑醋酸乙烯共聚物添加过氧化物和聚有机硅倍半氧烷进行改性，并结合片状滑石粉和纤维状硅灰石作为无机填料，保证耐刮擦材料的整体力学性能并显著提高其耐刮擦性能，同时，聚有机硅倍半氧烷兼具有机物和无机物的特性，使其具有耐高低温、耐候、耐刮擦性能外，又可与有机物进行较好的相容，从而进一步提高耐刮擦材料的性能。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种环保耐刮伤材料及其制备方法。
背景技术
随着汽车工业的飞速发展，汽车内饰材料，例如仪表板、门护板、座椅护板等专用料所用的塑料需求量非常大，这些汽车内饰材料专用料要求材料具有高刚性、高模量、良好的耐刮擦性能。而聚丙烯材料具有密度小、易加工、耐化学腐蚀，刚性、强度和耐热性好，价格便宜，并可回收利用等优点，故现有技术中，聚丙烯复合材料广泛应用于汽车内饰材料中。但是，聚丙烯材料的韧性和耐刮擦性能较差。为了使聚丙烯材料更好的满足汽车内饰材料，尤其是高档汽车内饰材料的要求，急需对聚丙烯进行改性以提高其耐刮擦性能。
现有技术中通常采用的提高聚丙烯材料耐刮擦性能改性方法包括：1、添加耐刮擦剂，如巴斯夫公司2005年商业化Irgasurf SR100、道康宁公司MB50-001 与MB50-321硅氧烷母料等。2、添加无机矿物填料，通过添加无机刚性填料， 以提高材料表面硬度，从而提高表面的耐刮擦性能。3、引入润滑剂，通过改善材料表面的平整性和降低表面的摩擦系数，以提高制品表面的耐刮擦性能。但 是，以上方法中，添加的耐刮擦剂价格昂贵，且添加量较大，对材料的力学性 能有一定的影响。而添加无机矿物填料或润滑剂对提高材料的耐刮擦性能效果并不明显。
发明内容
鉴于上述对现有技术的分析，本发明提供一种环保耐刮伤材料及其制备方法，具有良好的耐刮擦性能，且力学性能优良。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种环保耐刮擦材料，以重量份数计，所述材料主要包括以下组分：
乙烯-醋酸乙烯共聚物 22-42份；
聚有机硅倍半氧烷 12-18份；
无机填料 5-12份；
过氧化物 8-15份；
稳定剂 4-7份
抗氧剂 2-6份；
润滑剂 1.3-3份。
作为优选，以重量份数计，所述材料主要包括以下组分：
乙烯-醋酸乙烯共聚物 30份；
聚有机硅倍半氧烷 15份；
无机填料 8.5份；
过氧化物 11.5份；
稳定剂 5.5份
抗氧剂 4份；
润滑剂 2.2份。
作为优选，所述无机填料为质量比为2-6:1的滑石粉与硅灰石组成的混合物。
作为优选，所述滑石粉为片状滑石粉，且其粒度为4000-6000目，所述硅灰石为纤维状硅灰石，且其平均直径为100-200nm，平均长度为40-60微米。
作为优选，所述过氧化物为苯甲酰过氧化物、环丙基甲酰过氧化物、月桂酰过氧化物中的一种或几种。
作为优选，所述稳定剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸酰胺。
作为优选，所述抗氧剂为质量比2-4：1的受阻酚与亚磷酸酯的复合物。
作为优选，所述润滑剂选自硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺或乙撑双油酸酰胺。
本发明还提供了一种环保耐刮擦材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按规定份数称取各原料；
步骤2：将聚有机硅倍半氧烷、过氧化物、乙烯-醋酸乙烯共聚物置于挤出机中，进行熔融挤出，再进行造粒，得到第一颗粒；
步骤3：将第一颗粒与无机填料、稳定剂、氧化剂、润滑剂一同置于挤出机内，进行再次挤出，再次造粒，得到第二颗粒；
步骤4：将第二颗粒投入到注塑机中，经注塑成型，即得所述的环保耐刮擦材料。
作为优选，所述熔融挤出、再次挤出的条件均为：挤出工序段温度依次为170-175℃、170-175℃、175-180℃、 180-185℃、190-200℃、200-210℃、200-210℃、190-200℃、190-200℃、190-200 ℃，主机转速为180-250r/min，喂料转速为20-40r/min。
本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：
（1）本发明的耐刮擦材料通过在乙烯-醋酸乙烯共聚物添加过氧化物和聚有机硅倍半氧烷进行改性，并结合片状滑石粉和纤维状硅灰石作为无机填料，保证耐刮擦材料的整体力学性能并显著提高其耐刮擦性能，同时，聚有机硅倍半氧烷兼具有机物和无机物的特性，使其具有耐高低温、耐候、耐刮擦性能外，又可与有机物进行较好的相容，从而进一步提高耐刮擦材料的性能。
（2）本发明通过片状滑石粉与纤维状硅灰石的协同作用，可大幅度提高材料的耐刮擦性能。
（3）本发明添加的抗氧剂能提高耐刮擦材料的抗氧化能力，延长产品的使用寿命。
（4）本发明的环保耐刮伤涂料的制备工艺简单，容易实现工业化生产。
具体实施方式
以下通过实施例形式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例，凡基于本发明上述内容所属实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
一种环保耐刮擦材料，以重量份数计，所述材料主要包括以下组分：
乙烯-醋酸乙烯共聚物 22份；
聚有机硅倍半氧烷 12份；
无机填料 5份；
过氧化物 8份；
稳定剂 4份
抗氧剂 2份；
润滑剂 1.3份。
其中，所述无机填料为质量比为2:1的滑石粉与硅灰石组成的混合物。
其中，所述滑石粉为片状滑石粉，且其粒度为4000目，所述硅灰石为纤维状硅灰石，且其平均直径为100nm，平均长度为40微米。
其中，所述过氧化物为苯甲酰过氧化物、环丙基甲酰过氧化物、月桂酰过氧化物中的一种或几种。
其中，所述稳定剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸酰胺。
其中，所述抗氧剂为质量比2：1的受阻酚与亚磷酸酯的复合物。
其中，所述润滑剂选自硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺或乙撑双油酸酰胺。
本发明还提供了一种环保耐刮擦材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按规定份数称取各原料；
步骤2：将聚有机硅倍半氧烷、过氧化物、乙烯-醋酸乙烯共聚物置于挤出机中，进行熔融挤出，再进行造粒，得到第一颗粒；
步骤3：将第一颗粒与无机填料、稳定剂、氧化剂、润滑剂一同置于挤出机内，进行再次挤出，再次造粒，得到第二颗粒；
步骤4：将第二颗粒投入到注塑机中，经注塑成型，即得所述的环保耐刮擦材料。
其中，所述熔融挤出、再次挤出的条件均为：挤出工序段温度依次为170-℃、170℃、175℃、180℃、190℃、200℃、200℃、190℃、190℃、190℃，主机转速为180r/min，喂料转速为20r/min。
实施例2
一种环保耐刮擦材料，以重量份数计，所述材料主要包括以下组分：
乙烯-醋酸乙烯共聚物 42份；
聚有机硅倍半氧烷 18份；
无机填料 12份；
过氧化物 15份；
稳定剂 7份
抗氧剂 6份；
润滑剂 3份。
其中，所述无机填料为质量比为6:1的滑石粉与硅灰石组成的混合物。
其中，所述滑石粉为片状滑石粉，且其粒度为6000目，所述硅灰石为纤维状硅灰石，且其平均直径为200nm，平均长度为60微米。
其中，所述过氧化物为苯甲酰过氧化物、环丙基甲酰过氧化物、月桂酰过氧化物中的一种或几种。
其中，所述稳定剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸酰胺。
其中，所述抗氧剂为质量比4：1的受阻酚与亚磷酸酯的复合物。
其中，所述润滑剂选自硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺或乙撑双油酸酰胺。
本发明还提供了一种环保耐刮擦材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按规定份数称取各原料；
步骤2：将聚有机硅倍半氧烷、过氧化物、乙烯-醋酸乙烯共聚物置于挤出机中，进行熔融挤出，再进行造粒，得到第一颗粒；
步骤3：将第一颗粒与无机填料、稳定剂、氧化剂、润滑剂一同置于挤出机内，进行再次挤出，再次造粒，得到第二颗粒；
步骤4：将第二颗粒投入到注塑机中，经注塑成型，即得所述的环保耐刮擦材料。
其中，所述熔融挤出、再次挤出的条件均为：挤出工序段温度依次为175℃、175℃、175-180℃、185℃、200℃、210℃、210℃、200℃、200℃、200 ℃，主机转速为250r/min，喂料转速为40r/min。
实施例3
一种环保耐刮擦材料，以重量份数计，所述材料主要包括以下组分：
乙烯-醋酸乙烯共聚物 30份；
聚有机硅倍半氧烷 15份；
无机填料 8.5份；
过氧化物 11.5份；
稳定剂 5.5份
抗氧剂 4份；
润滑剂 2.2份。
其中，所述无机填料为质量比为4:1的滑石粉与硅灰石组成的混合物。
其中，所述滑石粉为片状滑石粉，且其粒度为5000目，所述硅灰石为纤维状硅灰石，且其平均直径为150nm，平均长度为50微米。
其中，所述过氧化物为苯甲酰过氧化物、环丙基甲酰过氧化物、月桂酰过氧化物中的一种或几种。
其中，所述稳定剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸酰胺。
其中，所述抗氧剂为质量比3：1的受阻酚与亚磷酸酯的复合物。
其中，所述润滑剂选自硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺或乙撑双油酸酰胺。
本发明还提供了一种环保耐刮擦材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按规定份数称取各原料；
步骤2：将聚有机硅倍半氧烷、过氧化物、乙烯-醋酸乙烯共聚物置于挤出机中，进行熔融挤出，再进行造粒，得到第一颗粒；
步骤3：将第一颗粒与无机填料、稳定剂、氧化剂、润滑剂一同置于挤出机内，进行再次挤出，再次造粒，得到第二颗粒；
步骤4：将第二颗粒投入到注塑机中，经注塑成型，即得所述的环保耐刮擦材料。
其中，所述熔融挤出、再次挤出的条件均为：挤出工序段温度依次为172℃、172℃、178℃、 182℃、195℃、205℃、205℃、195℃、195℃、195℃，主机转速为220r/min，喂料转速为30r/min。
上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种环保耐刮擦材料，其特征在于，以重量份数计，所述材料主要包括以下组分：
乙烯-醋酸乙烯共聚物 22-42份；
聚有机硅倍半氧烷 12-18份；
无机填料 5-12份；
过氧化物 8-15份；
稳定剂 4-7份
抗氧剂 2-6份；
润滑剂 1.3-3份。
2.根据权利要求1所述的环保耐刮擦材料，其特征在于，以重量份数计，所述材料主要包括以下组分：
乙烯-醋酸乙烯共聚物 30份；
聚有机硅倍半氧烷 15份；
无机填料 8.5份；
过氧化物 11.5份；
稳定剂 5.5份
抗氧剂 4份；
润滑剂 2.2份。
3.根据权利要求1所述的环保耐刮擦材料，其特征在于，所述无机填料为质量比为2-6:1的滑石粉与硅灰石组成的混合物。
4.根据权利要求3所述的环保耐刮擦材料，其特征在于，所述滑石粉为片状滑石粉，且其粒度为4000-6000目，所述硅灰石为纤维状硅灰石，且其平均直径为100-200nm，平均长度为40-60微米。
5.根据权利要求1所述的环保耐刮擦材料，其特征在于，所述过氧化物为苯甲酰过氧化物、环丙基甲酰过氧化物、月桂酰过氧化物中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的环保耐刮擦材料，其特征在于，所述稳定剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸酰胺。
7.根据权利要求1所述的环保耐刮擦材料，其特征在于，所述抗氧剂为质量比2-4:1的受阻酚与亚磷酸酯的复合物。
8.根据权利要求1所述的环保耐刮擦材料，其特征在于，所述润滑剂选自硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺或乙撑双油酸酰胺。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的环保耐刮擦材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：按规定份数称取各原料；
步骤2：将聚有机硅倍半氧烷、过氧化物、乙烯-醋酸乙烯共聚物置于挤出机中，进行熔融挤出，再进行造粒，得到第一颗粒；
步骤3：将第一颗粒与无机填料、稳定剂、氧化剂、润滑剂一同置于挤出机内，进行再次挤出，再次造粒，得到第二颗粒；
步骤4：将第二颗粒投入到注塑机中，经注塑成型，即得所述的环保耐刮擦材料。
10.根据权利要求9所述的环保耐刮擦材料的制备方法，其特征在于，所述熔融挤出、再次挤出的条件均为：挤出工序段温度依次为170-175℃、170-175℃、175-180℃、 180-185℃、190-200℃、200-210℃、200-210℃、190-200℃、190-200℃、190-200 ℃，主机转速为180-250r/min，喂料转速为20-40r/min。
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