CN111154216A - 一种易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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汪鹏程
张奎
余莉花
胡林
李婷婷
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Abstract

本发明公开了一种易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料及其制备方法,涉及高分子材料技术领域。本发明易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料包括以下重量份的原料：嵌段共聚聚丙烯树脂45～60份、无规共聚聚丙烯树脂10～15份、矿粉15～20份、增韧剂15～20份、抗氧剂0.3～0.5份、光稳定剂0.2～0.4份。本发明利用无规共聚聚丙烯低熔点和低玻璃化转变温度的特点，其制备的聚丙烯复合材料焊接性能良好，适用于汽车无缝仪表板及相关零部件。

Description

一种易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
随着汽车产销量的逐年增长，用于汽车内外饰件的聚丙烯材料越来越多，其中内饰件中最为重要的仪表板系统，这类零件需要进行高低温的气囊点爆实验，需要聚丙烯材料具有绝佳的低温韧性、和与气囊框(TPE)之间的良好的焊接性能。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料及其制备方法。
本发明提出的一种易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料，包括以下重量份的原料：嵌段共聚聚丙烯树脂45～60份、无规共聚聚丙烯树脂10～15份、矿粉15～20份、增韧剂15～20份、抗氧剂0.3～0.5份、光稳定剂0.2～0.4份。
优选地，所述嵌段共聚聚丙烯树脂为高结晶嵌段共聚聚丙烯，其熔融指数为60～90g/10min，弯曲模量为1400～1600Mpa。
优选地，所述无规共聚聚丙烯的熔融温度为145-150℃。
优选地，所述矿粉为滑石粉、云母、硅灰石中的至少一种，所述矿粉的目数≥3000目。
优选地，所述增韧剂为乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、SEBS中的至少一种。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚型酚类抗氧剂中的至少一种。
优选地，所述光稳定剂为水杨酸类光稳定剂、水杨酸类光稳定剂中的至少一种。
一种所述的易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按配比称取嵌段共聚聚丙烯树脂、无规共聚聚丙烯树脂、矿粉、增韧剂、抗氧剂、光稳定剂加入到高速搅拌机中混合3～5min，得到混合物料；
S2、将步骤S1中制得的混合物料加入双螺杆挤出机中经熔融、挤出、干燥，得到易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料；
优选地，所述双螺杆挤出机料筒温度为190～220℃，螺杆转速为400～500r/min，主机转速为18～22Hz，真空度为-0.06～-0.08MPa。
本发明的有益效果如下：
无规共聚聚丙烯拥有与均聚等规聚丙烯类似的结构，但无规共聚聚丙烯中共聚单体无规则的分布在等规聚丙烯的分子链上。破坏了均聚聚丙烯链的规整性，使得无规共聚聚丙烯的平均等规度和等规序列长度均下降，分子链的柔润性增加，使其具有低于嵌段共聚和均聚聚丙烯的玻璃化转变温度、结晶度及熔点以及好的抗冲击性能。
本发明利用无规共聚聚丙烯低熔点和低玻璃化转变温度的特点，使仪表板和TPE气囊框在震动摩擦焊焊接时，焊接深度更深，气囊弹开的瞬间，更易沿着弱化线展开，大大降低了爆破的风险。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料，由以下重量份的原料制成：嵌段共聚聚丙烯树脂45份、无规共聚聚丙烯树脂15份、滑石粉3000N9 20份、增韧剂POE8842 20份、抗氧剂1010 0.25份、抗氧剂168 0.2份、光稳定剂3880PP5 0.2份。
其中，嵌段共聚聚丙烯树脂为高结晶嵌段共聚聚丙烯，其熔融指数为60g/10min，弯曲模量为1400Mpa；无规共聚聚丙烯树脂的熔融温度为150℃。
具体制备方法包括以下步骤：
S1、将45份嵌段共聚聚丙烯树脂、15份无规共聚聚丙烯树脂、20份增韧剂POE8842、20份滑石粉3000N9、0.25份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168和0.2份光稳定剂3808PP5一起加入到高速搅拌机中混合5min，得到混合物料；
S2、将步骤S1中制得的混合物料经过主喂料斗加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、干燥，得到易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料；其中，双螺杆挤出机料筒温度为190℃，螺杆转速为500r/min，主机转速为18Hz，真空度为-0.08MPa。
实施例2
易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料，由以下重量份的原料制成：嵌段共聚聚丙烯树脂60份、无规共聚聚丙烯树脂10份、滑石粉3000N9 15份、增韧剂POE8842 15份、抗氧剂1010 0.3份、光稳定剂3880PP5 0.4份。
其中，嵌段共聚聚丙烯树脂为高结晶嵌段共聚聚丙烯，其熔融指数为90g/10min，弯曲模量为1600Mpa；无规共聚聚丙烯树脂的熔融温度为148℃。
具体制备方法包括以下步骤：
S1、将60份嵌段共聚聚丙烯树脂、10份无规共聚聚丙烯树脂、15份增韧剂POE8842、15份滑石粉3000N9、0.3份抗氧剂1010和0.4份光稳定剂3808PP5一起加入到高速搅拌机中混合3min，得到混合物料；
S2、将步骤S1中制得的混合物料经过主喂料斗加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、干燥，得到易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料；其中，双螺杆挤出机料筒温度为220℃，螺杆转速为400r/min，主机转速为22Hz，真空度为-0.06MPa。
实施例3
易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料，由以下重量份的原料制成：嵌段共聚聚丙烯树脂50份、无规共聚聚丙烯树脂12.5份、滑石粉3000N9 18份、增韧剂POE8842 18份、抗氧剂1010 0.4份、光稳定剂3880PP5 0.3份。
其中，嵌段共聚聚丙烯树脂为高结晶嵌段共聚聚丙烯，其熔融指数为75g/10min，弯曲模量为1500Mpa；无规共聚聚丙烯树脂的熔融温度为145℃。
具体制备方法包括以下步骤：
S1、将50份嵌段共聚聚丙烯树脂、12.5份无规共聚聚丙烯树脂、18份增韧剂POE8842、18份滑石粉3000N9、0.4份抗氧剂1010和0.3份光稳定剂3808PP5一起加入到高速搅拌机中混合5min，得到混合物料；
S2、将步骤S1中制得的混合物料经过主喂料斗加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、干燥，得到易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料；其中，双螺杆挤出机料筒温度为190℃，螺杆转速为500r/min，主机转速为18Hz，真空度为-0.08MPa。
对比例1
聚丙烯复合材料，由以下重量份的原料制成：
嵌段共聚聚丙烯树脂60份、增韧剂POE8842 20份、滑石粉3000N920份、抗氧剂10100.25份、抗氧剂168 0.2份、光稳定剂3880PP5 0.2份。
其中，嵌段共聚聚丙烯树脂为高结晶嵌段共聚聚丙烯，其熔融指数为60g/10min，弯曲模量为1400Mpa；
具体制备方法包括以下步骤：
S1、将60份嵌段共聚聚丙烯树脂、20份增韧剂POE8842、20份滑石粉3000N9、0.25份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168和0.2份光稳定剂3808PP5一起加入到高速搅拌机中混合5min，得到混合物料；
S2、将步骤S1中制得的混合物料经过主喂料斗加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、干燥，得到易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料；其中，双螺杆挤出机料筒温度为190℃，螺杆转速为500r/min，主机转速为18Hz，真空度为-0.08MPa。
上述实施例和对比例中使用的滑石粉3000N9，供应商为辽宁艾海滑石有限公司。
将上述实施例以及对比例制得的聚丙烯复合材料主要物性指标根据相关检测标准测试，其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度和焊接深度检测标准与检测结果如表1所示：
表1：实施例及对比例中聚丙烯复合材料主要物性指标
Figure BDA0002326658580000051
Figure BDA0002326658580000061
从表1可以看出，本发明的易焊接仪表板专用聚丙烯材料可以明显改善仪表板和气囊框之间的焊接强度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：嵌段共聚聚丙烯树脂45～60份、无规共聚聚丙烯树脂10～15份、矿粉15～20份、增韧剂15～20份、抗氧剂0.3～0.5份、光稳定剂0.2～0.4份。
2.根据权利要求1所述的易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料及其制备方法，其特征在于，所述嵌段共聚聚丙烯树脂为高结晶嵌段共聚聚丙烯，其熔融指数为60～90g/10min，弯曲模量为1400～1600Mpa。
3.根据权利要求1或2所述的易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料及其制备方法，其特征在于，所述无规共聚聚丙烯树脂的熔融温度为145-150℃。
4.根据权利要求1-3任一项所述的易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料及其制备方法，其特征在于，所述矿粉为滑石粉、云母、硅灰石中的至少一种，优选地，所述矿粉的目数≥3000目。
5.根据权利要求1-4任一项所述的易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、SEBS中的至少一种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚型酚类抗氧剂中的至少一种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料，其特征在于，所述光稳定剂为水杨酸类光稳定剂、水杨酸类光稳定剂中的至少一种。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的易焊接仪表板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：
S1、按配比称取嵌段共聚聚丙烯树脂、无规共聚聚丙烯树脂、矿粉、增韧剂、抗氧剂、光稳定剂加入到高速搅拌机中混合3～5min，得到混合物料；
S2、将步骤S1中制得的混合物料加入双螺杆挤出机中经熔融、挤出、干燥，得到易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料。
9.根据权利要求8所述的易焊接仪表板专用聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机料筒温度为190～220℃，螺杆转速为400～500r/min，主机转速为18～22Hz，真空度为-0.06～-0.08MPa。
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