CN112480544A - 一种低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料，该材料由包括如下重量份的原料制成：聚丙烯树脂40‑85份；改性玻璃纤维10‑30份；纤维点0.1‑2份；相容剂3‑10份；色粉0.5‑2份；主抗氧剂0.2‑0.4份；辅助抗氧剂0.2‑0.4份。本发明所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料通过使用无规共聚聚丙烯降低树脂的结晶度，并且降低了PP树脂的结晶温度，同时通过对原材料的熔体流动速率进行限定，提高材料的熔体流动速率。
Description
技术领域
本发明属于改性聚丙烯材料领域，尤其是涉及一种低光泽、良外 观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料。
背景技术
聚丙烯作为通用塑料材料之一，具有密度低、加工性能良好、价 格低廉等优点。改性PP材料越来越多的应用于汽车制件上，但是改 性聚丙烯应用于汽车内饰件时，由于其光泽度高，塑料感强而一直受 到诟病，在门板、立柱上经常使用植绒包覆降低其塑料感，而玻纤材 料更因为其表面浮纤严重难以作为外观饰件使用。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种低光泽、 良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料，该材料 由包括如下重量份的原料制成：
进一步，所述的改性玻璃纤维由包括如下步骤的方法制成：将硼 酸酯偶联剂与玻璃纤维投入高温搅拌罐中，搅拌混合，得到所述的改 性玻璃纤维。
进一步，所述的硼酸酯偶联剂与玻璃纤维的质量比为1:5-10。
进一步，所述的玻璃纤维的长度为0.2-5mm，直径为0.5-20μm； 所述的硼酸酯偶联剂的含碳数为15-25，熔融温度为40-50℃。
进一步，所述的搅拌的时间为10-20min，所述的高温搅拌罐的 温度为40-60℃，转速为20-40r/min。
进一步，所述的聚丙烯树脂为熔体流动速率为15-80g/10min的 无规共聚聚丙烯，在测试温度为230℃，测试砝码重量为2.16kg的 条件下。
进一步，所述的纤维点的主要成分为纤维素；所述的纤维点的长 径比≥20:1，长度为2-4mm；所述的相容剂为马来酸酐接枝物。
进一步，所述的主抗氧剂为受阻酚类化合物；优选的，所述的主 抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯； 优选的，所述的主抗氧剂为抗氧剂1010；所述的辅助抗氧剂为亚磷 酸酯类化合物；优选的，所述的辅助抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基] 亚磷酸酯；优选的，所述的辅助抗氧剂为抗氧剂168。
所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料的制备 方法，包括如下步骤：
(1)将聚丙烯树脂、纤维点、相容剂、色粉、主抗氧剂和辅助 抗氧剂放入高混机内高速混合1-3min，混合均匀，得到预混料；
(2)将预混料加入双螺杆挤出机的主喂料口，将改性玻璃纤维 从挤出机的侧喂料口加入，进行熔融挤出，造粒干燥，得到所述的低 光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料。
进一步，所述的步骤(2)中的熔融挤出步骤的条件为：一区温 度120-180℃，二区温度190-210℃，三区温度210-230℃，四区温 度210-230℃，五区温度210-230℃，六区温度210-230℃，七区温 度210-230℃，八区温度210-230℃，九区温度210-230℃，主机转 速250-600转/分钟；双螺杆挤出机的长径比为40:1。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料 通过使用无规共聚聚丙烯降低树脂的结晶度，并且降低了PP树脂的 结晶温度，同时通过对原材料的熔体流动速率进行限定，提高材料的 熔体流动速率，使得熔体在模具型腔中时，经过偶联剂表面预处理的 玻璃纤维与树脂相容性更好，在流动过程中能充分被树脂熔体包围， 不容易与模具表面接触，纤维点的存在，由于其保留长度与玻纤类似 且颜色更突出，对玻纤外露存在遮蔽效果，因此可以降低浮纤情况， 玻纤与纤维点的存在与PP树脂结晶度降低导致材料的光泽度降低。
本发明所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料 通过使用无规共聚聚丙烯为基体显著的提高了材料的外观效果，无规 共聚聚丙烯与纤维点的选择不仅降低了产品的光泽度与浮纤，并且增 加了材料的灰色仿植绒效果，降低材料塑料感，同时，由于本发明中 附加组份较少，纤维点不会析出，不会影响材料的配色能力，且易于 实施，适用性较广。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属 领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂， 如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明， 均为常规方法。
本发明实施例中使用的无规共聚聚丙烯为在测试温度为230℃， 测试砝码重量为2.16kg的条件下的熔体流动速率为28g/10min，来 源：市售；
本发明对比例中使用的均聚聚丙烯为在测试温度为230℃，测试 砝码重量为2.16kg的条件下的熔体流动速率为26g/10min，来源： 市售；
本发明对比例中使用的共聚聚丙烯为在测试温度为230℃，测试 砝码重量为2.16kg的条件下的熔体流动速率为28g/10min，来源： 市售；
本发明实施例中使用的纤维点种类：灰色，长径比：20:1，长度： 2-4mm，来源：市售；
本发明实施例与对比例中使用的其他材料与添加剂均为市售产 品。
下面结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
一种低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料，该材料 由包括如下重量份的原料制成：无规共聚聚丙烯树脂83.5份；改性 玻璃纤维12.0份；纤维点0.5份；相容剂3.0；色粉1.0份；抗氧 剂1010 0.3份；抗氧剂168 0.3份。
所述的改性玻璃纤维由包括如下步骤的方法制成：将10份硼酸 酯偶联剂与90份玻璃纤维投入高温搅拌罐中，温搅拌罐的设定温度 为50℃，搅拌转速为30r/min，搅拌混合15min，得到所述的改性玻 璃纤维。
所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料的制备 方法，包括如下步骤：
(1)将聚丙烯树脂、纤维点、相容剂、色粉、主抗氧剂和辅助 抗氧剂放入高混机内高速混合1-3min，混合均匀，得到预混料；
(2)将预混料加入双螺杆挤出机的主喂料口，将改性玻璃纤维 从挤出机的侧喂料口加入，进行熔融挤出，造粒干燥，得到所述的低 光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料。
所述的步骤(2)中的熔融挤出步骤的条件为：一区温度160℃， 二区温度200℃，三区温度210℃，四区温度210℃，五区温度210℃， 六区温度210℃，七区温度210℃，八区温度220℃，九区温度220℃， 主机转速400转/分钟；双螺杆挤出机的长径比为40:1。
实施例2
一种低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料，该材料 由包括如下重量份的原料制成：无规共聚聚丙烯树脂75.0份；改性 玻璃纤维20.0份；纤维点1.0份；相容剂3.0；色粉1.0份；抗氧 剂1010 0.3份；抗氧剂168 0.3份。
所述的改性玻璃纤维的制备方法同实施例1。
所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料的制备 方法同实施例1。
实施例3
一种低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料，该材料 由包括如下重量份的原料制成：无规共聚聚丙烯树脂65.0份；改性 玻璃纤维30.0份；纤维点1.0份；相容剂3.0；色粉1.0份；抗氧 剂1010 0.3份；抗氧剂168 0.3份。
所述的改性玻璃纤维的制备方法同实施例1。
所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料的制备 方法同实施例1。
实施例4
一种低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料，该材料 由包括如下重量份的原料制成：无规共聚聚丙烯树脂64.0份；改性 玻璃纤维30.0份；纤维点2.0份；相容剂3.0；色粉1.0份；抗氧 剂1010 0.3份；抗氧剂168 0.3份。
所述的改性玻璃纤维的制备方法同实施例1。
所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料的制备 方法同实施例1。
对比例1
一种玻纤增强聚丙烯材料，该材料由包括如下重量份的原料制 成：均聚聚丙烯树脂65.0份；玻璃纤维30.0份；相容剂5.0；色粉 1.0份；抗氧剂1010 0.3份；抗氧剂168 0.3份。
所述的玻纤增强聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：将除玻 璃纤维外的各组分在高混机内高速混合1-3min，混合均匀，得到预 混料。将预混料加入双螺杆挤出机的主喂料口，将玻璃纤维从挤出机 的侧喂料口加入，进行熔融挤出，造粒干燥，得到玻璃纤维增强聚丙 烯材料。
其中熔融挤出的条件为：一区温度160℃，二区温度200℃，三 区温度210℃，四区温度210℃，五区温度210℃，六区温度210℃， 七区温度210℃，八区温度220℃，九区温度220℃，主机转速400转 /分钟；双螺杆挤出机的长径比为40:1。
对比例2
一种玻纤增强聚丙烯材料，该材料由包括如下重量份的原料制 成：共聚聚丙烯树脂65.0份；玻璃纤维30.0份；相容剂5.0；色粉 1.0份；抗氧剂1010 0.3份；抗氧剂168 0.3份。
所述的玻纤增强聚丙烯材料的制备方法同对比例1。
对实施例1-4和对比例1-2制备得到的聚丙烯聚合物进行光泽 度、表面浮纤，仿植绒效果的性能测定，结果见表1。
各项性能测试方法：
1、表面光泽度按ASTM D523测试材料表面光泽度，样板选用现 代HL225皮纹板，光线入射角60°。
2、表面浮纤情况目视观察，*越多代表外观浮纤越差。
3、仿植绒效果目视观察。
表1性能测试结果
| 测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 | 对比例2 |
| 表面光泽度 | 2.0 | 1.9 | 1.7 | 1.4 | 2.6 | 2.3 |
| 表面浮纤 | * | ** | ** | * | ***** | ***** |
| 仿植绒效果 | 较好 | 好 | 好 | 好 | 无 | 无 |
从各实施例与对比例的检测结果可以看出，实施例的光泽度、表 面浮纤均低于对比例，且有较好的仿植绒效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明， 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)
1.一种低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料，其特征在于：该材料由包括如下重量份的原料制成：
2.根据权利要求1所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料，其特征在于：所述的改性玻璃纤维由包括如下步骤的方法制成：将硼酸酯偶联剂与玻璃纤维投入高温搅拌罐中，搅拌混合，得到所述的改性玻璃纤维。
3.根据权利要求2所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料，其特征在于：所述的硼酸酯偶联剂与玻璃纤维的质量比为1:5-10。
4.根据权利要求3所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料，其特征在于：所述的玻璃纤维的长度为0.2-5mm，直径为0.5-20μm；所述的硼酸酯偶联剂的含碳数为15-25，熔融温度为40-50℃。
5.根据权利要求2所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料，其特征在于：所述的搅拌的时间为10-20min，所述的高温搅拌罐的温度为40-60℃，转速为20-40r/min。
6.根据权利要求1所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料，其特征在于：所述的聚丙烯树脂为熔体流动速率为15-80g/10min的无规共聚聚丙烯，在测试温度为230℃，测试砝码重量为2.16kg的条件下。
7.根据权利要求1所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料，其特征在于：所述的纤维点的主要成分为纤维素；所述的纤维点的长径比≥20:1，长度为2-4mm；所述的相容剂为马来酸酐接枝物。
8.根据权利要求1所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料，其特征在于：所述的主抗氧剂为受阻酚类化合物；优选的，所述的主抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；优选的，所述的主抗氧剂为抗氧剂1010；所述的辅助抗氧剂为亚磷酸酯类化合物；优选的，所述的辅助抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯；优选的，所述的辅助抗氧剂为抗氧剂168。
9.权利要求1-8中任一项所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将聚丙烯树脂、纤维点、相容剂、色粉、主抗氧剂和辅助抗氧剂放入高混机内高速混合1-3min，混合均匀，得到预混料；
(2)将预混料加入双螺杆挤出机的主喂料口，将改性玻璃纤维从挤出机的侧喂料口加入，进行熔融挤出，造粒干燥，得到所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料。
10.根据权利要求9所述的低光泽、良外观、仿植绒灰色玻纤增强聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中的熔融挤出步骤的条件为：一区温度120-180℃，二区温度190-210℃，三区温度210-230℃，四区温度210-230℃，五区温度210-230℃，六区温度210-230℃，七区温度210-230℃，八区温度210-230℃，九区温度210-230℃，主机转速250-600转/分钟；双螺杆挤出机的长径比为40:1。
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