CN110951152B - 低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料及其制备方法。该复合物材料,以重量份计,制备原料包括:45~90份聚丙烯,5~12份哑光母粒,0~25份滑石粉,0~25份增韧剂,0~2份其他助剂;哑光母粒,是以100份聚乙烯与0.5~3份交联剂为制备原料,通过如下方法制备而成:先将不高于50份的聚乙烯与交联剂混合均匀,以侧喂料添加入挤出机,剩余聚乙烯主喂料添加入挤出机,于160~170℃下熔融挤出造粒,即得。本发明向原料配方体系中加入哑光母粒,能提高复合材料表面粗糙度,增强漫反射,降低光泽度;能够避免交联度过大导致的产品外观缺陷。同时,本发明步骤简单,通用性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料及其制备方法,属于聚合物改性领域。
背景技术
聚丙烯的密度小,成型加工性能好,改性空间大,在家电,汽车等领域有广泛的应用;当聚丙烯材料在家电中用作外观材料时,往往要求较高光泽;诸多发明专利对高光泽度聚丙烯的提供大量有效制备方法;聚丙烯复合材料用作汽车内部饰件,不仅需要力学性能达到要求,还要具有良好的外观及其他综合性能;汽车内饰件除了部分装饰条考虑设计上的美观而高光泽度,其他部件通常要求具有哑光效果。汽车内饰件光泽度太高,将易产生强光反射,影响驾驶者行车安全及乘坐的舒适性。
为满足市场需求,传统技术不断对聚丙烯材料的原料配方及制备方法进行优化:例如一种聚丙烯共混材料在挤出过程中组分聚乙烯发生交联反应,交联聚乙烯作为微凝胶在材料表面形成粗糙表面,照射光线漫反射形成消光效果;该技术方案中聚乙烯的交联反应不易控制,所制备复合材料哑光效果不稳定,易导致外观缺陷;另外,该技术方案通用性不强,挤出过程中交联反应得到复合材料对设备及操作人员有更高要求。再例如一种表面光泽度降低的聚丙烯共混改性材料,该技术方案中的通过无机物填充降低聚丙烯材料光泽度,该技术方案获得的聚丙烯材料的光泽度改善程度有限,并且损害材料力学性能平衡。因此,传统的聚丙烯复合材料依然存在光泽度及外观欠佳的缺陷,不适用于汽车内饰件。
所以,亟待研发一种低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料。
发明内容
基于此,本发明的主要目的是提供一种低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料。
本发明的目的是通过如下技术方案实现:
一种低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料,以重量份计,所述复合材料的制备原料包括:
所述哑光母粒,是以100份聚乙烯与0.5~3份交联剂为制备原料,通过如下方法制备而成:先将不高于30份的聚乙烯与交联剂混合均匀,以侧喂料添加入挤出机,剩余聚乙烯主喂料添加入挤出机,熔融挤出造粒,即得。
在其中一些实施例中,以重量份计,所述复合材料的制备原料包括:
在其中一些实施例中,以重量份计,所述复合材料的制备原料包括:
在其中一些实施例中,所述的哑光母粒的制备中,熔融挤出的温度为160~170℃;所述的聚乙烯选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中的至少一种;所述的交联剂选自过氧化二乙丙苯、过氧化苯甲酰、二乙烯基苯、三聚氰氨酸三丙烯酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基磷酸酯中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述的聚丙烯为共聚聚丙烯或/和均聚聚丙烯。
在其中一些实施例中,所述的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物或/和三元乙丙橡胶。
在其中一些实施例中,所述的其他助剂选自抗氧剂、润滑剂、耐候剂中的至少一种。
本发明的目的还在于提供一种上述的低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料的制备方法。
该目的是通过以下技术方案实现的:
一种上述的低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)取聚乙烯、交联剂;先将不高于30份的聚乙烯与交联剂混合均匀,以侧喂料添加至挤出机,剩余聚乙烯主喂料添加至挤出机,挤出机温度设定在160~170℃,挤出造粒,获得哑光母粒;
(2)将所述哑光母粒与聚丙烯、滑石粉、增韧剂、其他助剂混合均匀,于双螺杆挤出机中熔融挤出,造粒,获得低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料。
在其中一些实施例中,步骤(2)中,所述的熔融挤出的条件包括:温度为180~220℃,螺杆转速为450~550r/min。
在其中一些实施例中,步骤(2)中,所述的熔融挤出的条件包括真空度大于0.06MPa。
与现有技术相比,本发明具备如下有益效果:
本发明通过侧喂料添加交联剂与聚乙烯粉混合物,主喂料添加剩余聚乙烯,于合适的挤出温度下挤出、抽粒,减少聚乙烯在挤出段交联反应时间,得到较低交联度的交联聚乙烯哑光母粒;将该哑光母粒加入聚丙烯、滑石粉、增韧剂以及其他助剂中形成特定的原料配方体系。用该特定的原料配方体系制备聚丙烯复合材料时,哑光母粒在聚丙烯复合材料中表现出交联聚乙烯的微小凝胶颗粒状态,提高复合材料表面粗糙度,增强漫反射,实现降低光泽度的目的;并且,原料配方体系中加入合适交联度的哑光母粒,能够避免交联度过大而在复合材料基体中存在交联聚乙烯凝胶大颗粒导致的产品外观缺陷(比如表面麻点、亮斑)。同时,本发明制备低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料步骤简单,通用性强。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将对本发明进行更全面的描述。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明所采用的原料均来自市购。实施例及对比例所用的具体原材料举例如下,但本发明适用原材料不仅限于这些材料:
聚丙烯,所用牌号为燕山石化K6100、中海壳牌EP548R、独山子石化Z30S;
增韧剂,为门尼粘度ML121℃1+4为25~35的乙烯-辛烯共聚物(POE);
聚乙烯,选用熔指为1~15g/10min的HDPE;
滑石粉,为3000目滑石粉;
助剂,为抗氧剂1010、抗氧剂168、润滑剂Znst、耐候剂UV-3808。
实施例1
本实施例提供一种低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料(原料配方见表1)及其制备方法。
制备方法如下:
(1)30份HDPE粉与3份过氧化二乙丙苯混合均匀,添加到侧喂罐中,70份HDPE主喂料添加,挤出温度设定在160℃,挤出反应,制备得到哑光母粒1;
(2)按照表1实施例和对比例配方称取物料,利用高混机中高速混合4~8min;将混合均匀的混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒;挤出机各区间设定温度180℃,螺杆转速450r/min,真空度大于0.06MPa。
实施例2
本实施例提供一种低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料(原料配方见表1)及其制备方法。
制备方法如下:
(1)20份HDPE粉与0.5份过氧化二乙丙苯混合均匀,添加到侧喂罐中,80份HDPE主喂料添加,挤出温度设定在170℃,挤出反应,制备得到哑光母粒1;
(2)按照表1实施例和对比例配方称取物料,利用高混机中高速混合4~8min;将混合均匀的混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒;挤出机各区间设定温度190℃,螺杆转速480r/min,真空度大于0.06MPa。
实施例3
本实施例提供一种低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料(原料配方见表1)及其制备方法。
制备方法如下:
(1)30份HDPE粉与2份过氧化二乙丙苯混合均匀,添加到侧喂罐中,70份HDPE主喂料添加,挤出温度设定在160℃,挤出反应,制备得到哑光母粒1;
(2)按照表1实施例和对比例配方称取物料,利用高混机中高速混合4~8min;将混合均匀的混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒;挤出机各区间设定温度200℃,螺杆转速500r/min,真空度大于0.06MPa。
实施例4
本实施例提供一种低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料(原料配方见表1)及其制备方法。
制备方法如下:
(1)30份HDPE粉与2份过氧化二乙丙苯混合均匀,添加到侧喂罐中,70份HDPE主喂料添加,挤出温度设定在170℃,挤出反应,制备得到哑光母粒1;
(2)按照表1实施例和对比例配方称取物料,利用高混机中高速混合4~8min;将混合均匀的混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒;挤出机各区间设定温度220℃,螺杆转速550r/min,真空度大于0.06MPa。
对比例1
本对比例是实施例2的对比例,相对于实施例2的主要区别为哑光母粒的用量过低,仅为3份。
对比例2
本对比例是实施例3的对比例,相对于实施例3的主要区别为直接使用聚乙烯制备复合材料,而不是先将聚乙烯制备成哑光母粒。
对比例3
本对比例是实施例3的对比例,相对于实施例3的主要区别为哑光母粒的制备工艺不同。具体如下:
100份HDPE与2份过氧化二乙丙苯混合均匀,主喂料添加,挤出温度控制在160℃,挤出抽粒,挤出反应制备而成。
对比例4
本对比例是实施例3的对比例,相对于实施例3的主要区别为哑光母粒的制备工艺不同。具体如下:
30份HDPE粉与3.5份过氧化二乙丙苯混合均匀,添加到侧喂罐中,70份HDPE主喂料添加,挤出温度设定在180℃,挤出反应,制备得到哑光母粒2。
表1实施例和对比例的原料配方
性能测试
实施例和对比例的配方和测试数据如下表1和表2,其中各项性能测试方法如下:
拉伸强度按照ISO 527标准进行测试;
弯曲强度和弯曲模量按照ISO 178标准进行测试;
缺口冲击强度按照ISO 180标准进行测试;
熔融指数按照ISO 1133标准进行测试,测试条件230℃,2.16kg;
表2实施例和对比例测试数据
根据表1和表2数据,由对比例1和实施例2,可以看出哑光母粒添加量未达到规定比例份数,不足以有效降低材料光泽度;由对比例2和实施例3,可以看出自制哑光母粒较PE对聚丙烯复合材料降光泽效果大大改善;由对比例3、对比例4和实施例3,可以看出当交联聚乙烯交联度过高,复合材料外观将产生缺陷,表现出可观的麻点,亮斑,并且降低光泽度效果较正常哑光母粒衰减;由实施例1~4可以看出,添加规定比例份数自制哑光母粒,能够有效降低汽车内饰用聚丙烯复合材料光泽度,并保证材料外观良好。
综上所述,本发明以聚乙烯和交联剂为原料,通过侧喂交联剂和聚乙烯粉混合物,并主喂剩余聚乙烯,然后于合适的挤出温度下挤出,能够减少聚乙烯在挤出段交联反应时间,得到较低交联度的交联聚乙烯哑光母粒;将该哑光母粒加入聚丙烯、滑石粉、增韧剂以及其他助剂中形成特定的原料配方体系。用该特定的原料配方体系制备聚丙烯复合材料时,哑光母粒在聚丙烯复合材料中表现出交联聚乙烯的微小凝胶颗粒状态,提高复合材料表面粗糙度,增强漫反射,实现降低光泽度的目的;并且,原料配方体系中加入合适交联度的哑光母粒,能够避免交联度过大而在复合材料基体中存在交联聚乙烯凝胶大颗粒导致的产品外观缺陷(比如表面麻点、亮斑)。同时,本发明制备低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料步骤简单,通用性强。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
4.根据权利要求1至3任一项所述的低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料,其特征在于,所述的聚乙烯选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中的至少一种。
5.根据权利要求1至3任一项所述的低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料,其特征在于,所述的聚丙烯为共聚聚丙烯或/和均聚聚丙烯。
6.根据权利要求1至3任一项所述的低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料,其特征在于,所述的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物或/和三元乙丙橡胶。
7.根据权利要求1至3任一项所述的低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料,其特征在于,所述的其他助剂选自抗氧剂、润滑剂、耐候剂中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料,其特征在于,所述的其他助剂由抗氧剂、润滑剂、耐候剂组成。
9.权利要求1至8任一项所述的低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)取聚乙烯、交联剂;先将不高于30份的聚乙烯与交联剂混合均匀,以侧喂料添加至挤出机,剩余聚乙烯主喂料添加至挤出机,挤出机温度设定在160~170℃,挤出造粒,获得哑光母粒;
(2)将所述哑光母粒与聚丙烯、滑石粉、增韧剂、其他助剂混合均匀,于双螺杆挤出机中熔融挤出,造粒,获得低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料。
10.根据权利要求9所述的低光泽、良外观汽车内饰用聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的熔融挤出的条件包括:温度为180~220℃,螺杆转速为450~550r/min,真空度大于0.06MPa。
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GR01 | Patent grant | ||
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