CN109181092A - 一种免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料，该复合材料按照质量百分比包括以下组分：聚丙烯树脂69‑90份；填充改性剂7‑20份；条状铝颜料2‑5份；增韧剂0‑5份；其他助剂1份。其制备方法为：将填充剂和部分聚丙烯、增韧剂及其他助剂在高速粉碎机中混合均匀，得到备用物料1；将铝颜料及部分聚丙烯低速混合，得到备用物料2。将备用物料1和2分别从主进料口、侧喂料口加入到双螺杆挤出机中，经挤出、冷却、造粒、干燥得到免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料粒子。本发明公开的免喷涂塑料具有：一次成型、无需喷漆、更绿色、更环保、成本更低、设计自由度更高、工艺问题更少等优点。

Description

一种免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合 材料及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及到一种免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)树脂是一种价廉、质轻、综合性能优异的高分子材料，具有易加工成型和表面光泽性好等优异的性能,广泛应用于电子、家电、汽车、建筑及生活用品等方面。在车用饰件领域，聚丙烯树脂本身的收缩率较大，质感不高，导致其在作为车饰产品时需要填充改性达到使用要求。

收缩率大，可以通过填充改性进行弥补；质感不足，现阶段通常是喷涂、电镀来解决此问题。通过喷涂及电镀改进虽然有其积极的一面，比如保护基材、耐候、耐刮擦、遮盖流痕熔接线、美化外观、提高光泽度和质感等；然而同样也有很多缺陷，如掉漆，外壳的漆被蹭掉，难以简单修复；工艺复杂，塑料制品注塑之后，转送喷涂车间进行喷漆处理，可能还需烤漆进行固定；对车间要求高，对环境不利影响，漆溶剂易挥发，绝大部分油溶性漆具有毒性；存在不良率，复杂制件处难以覆盖；漆皮难去除，制品难以回收利用；另外，目前环保政策从严，很多环保不达标的喷涂企业已被关停，导致成本越来越高。

相比传统的喷漆及电镀塑料，免喷涂塑料一次成型、无需喷漆即可获得绚丽外观的美学塑料，具有更绿色、更环保、成本更低、设计自由度更高、工艺问题更少等特点。免喷涂塑料在家电领域的应用早已流行，空调、冰箱、电饭煲彩色或者钢琴黑的面板，大都由免喷涂塑料制成。在汽车领域，由于制件更大，涉及到充模，免喷涂塑料的应用更多地处于起步阶段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料及其制备方法，以满足汽车外饰件的要求。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料，其特征在于，该复合材料包括以下组分及含量(wt％)，按需要确定添加比例，共混抽粒。

聚丙烯树脂	69—90
		填充改性剂	7—20
条状铝颜料	2—5
		增韧剂	0—5
其他助剂	1

所述聚丙烯树脂均聚或共聚聚丙烯，MI范围为20—50g/10min(测试条件：230℃，2.16kg)；

所述填充改性剂为硅含量为60-65％、烧失量≤3％的、白度为92—96的2000目的滑石粉；

所述条状铝颜料是指耐温达300℃(保持5分钟)的、形状为底面直径为2mm，高度为5mm的柱状体铝颜料。其中条状铝颜料里的铝粉(又称铝片)，呈微小的银元状或鳞片状，厚度为0.1mm～2mm，直径范围为0.2～2mm；

所述增韧剂为乙烯—辛烯共聚物、乙烯—丁烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物的一种或几种；

所述其他助剂为：硅烷/钛酸酯偶联剂(其他助剂)、环氧树脂7072、硅油、硅酮母粒、抗UV剂、抗氧剂1010和抗氧剂168、脂肪酰胺类润滑剂中的一种或几种的组合。

其工艺手段为：

将滑石粉加入转速为800转/分钟的高速搅拌机搅拌3—5分钟，过程中匀速加入偶联剂(其他助剂)，再投入部分聚丙烯及增韧剂、其他助剂，继续高速搅拌2—3分钟，得到待用物料1；

为避免条状铝颜料被过分破坏，将条状铝颜料及部分聚丙烯材料低速混合搅拌1分钟，搅拌机转速为200转/分钟，得到备用物料2；

对双螺杆挤出机侧喂料口到出料口之间螺杆组合进行优化；

将备用物料1和备用物料2分别从主进料口、侧喂料口加入到双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒、干燥。双螺杆挤出机的温区设定在180—200℃之间，机头不采用滤网，主机转速为350—450转/分钟；

将上述粒料干燥后，得到免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料粒子。

下面结合实施例,进一步阐述本发明的优点和显著特点,但并不是对本发明的限定，尤其是实施例中的数据并不限制发明中各个成分的用量。

具体实施方式

本发明揭示了一种免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料，具有金属效果好、注塑后可直接使用，易于加工且易回收重复利用的特点。

一种免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料由以下质量份数的原料组成：聚丙烯69—90份、填充料7—20份、增韧剂0—5份条状铝颜料2—5份，其他助剂1份。

本发明中，为了使材料更好的成型和获得客户不同刚性需求的材料，选用了MI为20—40g/min的均聚或共聚聚丙烯的组合，并且可通过增韧剂的搭配和多寡进行进一步的调整。

本发明滑石粉为主要的填充剂，降低材料的收缩率，赋予材料较高的刚性。

为了提高避免出现被摩擦热烧焦(发暗、无光泽)，选用了耐温达300℃(保持5分钟)的铝颜料；其具体形状为底面直径2mm，高度5mm的柱状体。其中条状铝颜料里的铝粉(又称铝片)，呈微小的银元状或鳞片状，厚度为0.1mm～2mm，直径范围为0.2～2mm。

为了提高该专用料里的粉体分散性、双螺杆分散效果更佳，提高加工稳定性、长期耐候性，本发明还添加有抗氧剂、耐候、耐刮擦、润滑的组合，使专用料能够满足长期使用的要求。

本发明的另一种目的在于提出一种免喷涂的、具有银色金属效果的聚丙烯复合材料的制备方法，该制备方法包括步骤：包括以下步骤：

1)将滑石粉加入高速搅拌机搅拌3—5分钟，搅拌机转速为800转/分钟，过程中匀速加入偶联剂(其他助剂)，再投入部分聚丙烯及增韧剂、其他助剂，继续高速搅拌机搅拌2—3分钟，搅拌机转速为800转/分钟。

为避免条状铝颜料被过分破坏，将条状铝颜料及部分聚丙烯材料低速混合均匀后从侧喂料口加入。低速搅拌1分钟，搅拌机转速为300转/分钟，并且对侧喂料口到机头之间螺杆组合进行优化，螺杆组合优化如下：

将混合后的原料从主进料口、侧喂料口加入到双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒、干燥。双螺杆挤出机的温区设定在180—200℃之间，机头不采用滤网，主机转速为350—450转/分钟。

以下通过具体实施例对本发明作进一步详细的描述。

实施例1、2为本发明免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料，通过不同的填充量，实测材料表观及物理性能，对比例1、2、3、4为围绕实施例1制备的材料，进行材料表观及物理性能的对比。

实施例1

本实施例专用料按以下重量份数配比混合得到：均聚聚丙烯90份、滑石粉7份、增韧剂1份、条状铝颜料2份、其他助剂1份。

实施例2

本实施例专用料按以下重量份数配比混合得到：均聚聚丙烯69份、滑石粉20份、增韧剂5份、条状铝颜料5份、其他助剂1份。

对比例1

本对比例专用料按以下重量份数配比混合得到：均聚聚丙烯96份、滑石粉0份、增韧剂1份、条状铝颜料2份、其他助剂1份。

对比例2

本对比例专用料按以下重量份数配比混合得到：均聚聚丙烯86份、滑石粉7份、增韧剂1份、条状铝颜料5份、其他助剂1份。

对比例3

本对比例专用料按以下重量份数配比混合得到：高MI均聚聚丙烯86份、滑石粉7份、增韧剂1份、条状铝颜料5份、其他助剂1份。

对比例4

本对比例专用料按以下重量份数配比混合得到：均聚聚丙烯86份、滑石粉7份、增韧剂1份、普通银粉5份、其他助剂1份。

对上述实施例1、2和对比例1—4所得专用料的性能进行检测，注塑成标准试条及色板，进行熔体流动速率、比重、收缩率、弯曲模量及表观效果，表观金属(银)效果按1-10级划分，1级最低，10级最高。

表1专用料物理性能及表观对比

由表1可知，随着填充剂的加入量增加，材料的收缩率降低，并且能提高材料的刚性。填充剂的加入，影响了金属铝颜料的效果，在高填充的情况下要保持金属效果，就需要添加更多的金属铝颜料。高MI的聚丙烯基材，金属铝颜料、填充剂分散更为均匀，表面效果更佳。与普通银粉相比，本发明采用的金属铝颜料更耐温，光泽明亮，未出现发暗变黑现象。而采用普通银粉的对比例表观较暗。

免喷涂材料，主要的问题有二，一是在造粒和注塑过程中氧化变暗降低光泽，第二是注塑过程中易于产生熔接痕和流纹。除去材料本身的因素外，注塑工艺、模具设计亦是主要因素。

以上对本发明的实施例和对比例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料及其制备方法，其特征在于，按照质量百分比包括：聚丙烯树脂69-90份；填充改性剂7-20份；条状铝颜料2-5份；增韧剂0-5份；其他助剂1份。

2.根据权利要求1所述的一种免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料。其特征在于，所述的聚丙烯树脂为均聚或共聚聚丙烯，MI范围为20—50g/10min(测试条件：230℃，2.16kg)。

3.根据权利要求1所述的一种免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料。其特征在于，所述填充改性剂为硅含量为60-65％、烧失量≤3％的、白度为92—96的2000目的滑石粉。

4.根据权利要求1所述的一种免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料。其特征在于，所述条状铝颜料是指耐温达300℃(保持5分钟)的、形状为底面直径为2mm，高度为5mm的柱状体铝颜料。

5.根据权利要求1所述的一种免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料。其特征在于，所述增韧剂为乙烯—辛烯共聚物、乙烯—丁烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料。其特征在于，所述其他助剂为硅烷/钛酸酯偶联剂(其他助剂)、环氧树脂7072、硅油、硅酮母粒、抗UV剂、抗氧剂1010和抗氧剂168、脂肪酰胺类润滑剂中的一种或几种的组合。

7.一种免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料及其制备方法。其特征在于，其制备方法包括以下步骤：

步骤1：将滑石粉加入转速为800转/分钟的高速搅拌机搅拌3—5分钟，过程中匀速加入偶联剂(其他助剂)，再投入部分聚丙烯、增韧剂、及其他助剂，继续高速搅拌2—3分钟，得到:备用物料1。

步骤2：为避免条状铝颜料被过分破坏，将条状铝颜料及部分聚丙烯材料低速混合搅拌1分钟，搅拌机转速为200转/分钟，得到备用物料2。

步骤3:将步骤1和步骤2得到的备用物料1和备用物料2，分别从主进料口、侧喂料口加入到双螺杆挤出机中。原料在双螺杆挤出机中，经挤出、冷却、造粒、干燥。得到免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料粒子。

8.根据权利要求7所述的一种免喷涂的、具有银色金属效果的车用外饰板聚丙烯复合材料及其制备方法。其特征在于，步骤3中双螺杆挤出机的温区设定在180—200℃之间，机头不采用滤网，主机转速为350—450转/分钟。