CN113004617A - 一种抗虎皮纹的免喷涂底护板用聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种抗虎皮纹的免喷涂底护板用聚丙烯复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种抗虎皮纹的免喷涂底护板用聚丙烯复合材料及其制备方法。所述复合材料包含：改性聚丙烯、滑石粉、铝粉、抗氧剂、润滑剂，其中的改性聚丙烯是以聚丙烯可溶物包覆的UHMWPE粉末作为分散相，以均聚聚丙烯和/或无规共聚聚丙烯作为连续相。制备的聚丙烯复合材料用于有抗虎皮纹要求的聚丙烯制品，特别是用于乘用车免喷涂的聚丙烯底护板，可以获得良好的外观效果。

Description

一种抗虎皮纹的免喷涂底护板用聚丙烯复合材料及其制备 方法
技术领域
本发明属于聚丙烯复合材料技术领域，具体涉及一种抗虎皮纹的免喷涂底护板用聚丙烯改性材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯塑料是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，原料来源丰富，耐化学药品性好，易于成型加工，价格便宜，可以多次循环使用。随着环保要求越来越严苛，改性聚丙烯材料在面喷涂制件应用越来越广泛，但是聚丙烯改性材料在注塑制件时容易产生虎皮纹，严重影响产品的外观，导致聚丙烯材料作为外观件应用时受到限制。
聚丙烯制件虎皮纹产生的原因是在聚丙烯注塑加工过程中，材料中聚烯烃橡胶相粒子在聚丙烯熔体充模流动过程中受到与流道、模具表面拉伸、剪切作用，使得聚丙烯熔体中橡胶相颗粒在材料表面呈现尺寸横纵比不同导致的材料表面光泽度变化进而引起视觉上差异。
中国专利CN201310366967公开了一种通过修改模具的浇口并调整工艺进行消除制件虎皮纹的方法。但是该方法对挤出机工艺要求较高，适用范围有限，不利于模具压力的传导，并且更改模具费用高昂，风险大。
中国专利CN201610608271公开了一种通过引入丁苯抗冲透明树脂和表面修饰的有羟基的多孔二氧化硅的方式抑制聚丙烯材料的虎皮纹，但是二氧化硅类球形填料对聚丙烯的增强效果有限，制备的材料不能应用于保险杠、格栅等刚性要求较高的部件，且丁苯抗冲透明树脂与聚丙烯相容性有限，影响材料韧性。
因此，本领域希望能够从聚丙烯复合材料结构设计的角度出发，开发一种抗虎皮纹性能优异的注塑用免喷涂聚丙烯改性材料。
发明内容
本发明针对现有制备技术的不足，基于聚丙烯结构设计提供了一种抑制虎皮纹的聚丙烯改性材料，尤其是用于免喷涂外观件用聚丙烯材料，获得了优异的抗虎皮纹效果。
为了实现上述发明目的，本发明提供了如下技术方案：
一种抗虎皮纹聚丙烯复合材料，所述聚丙烯复合材料包含：
改性聚丙烯75-95份，优选80-90份；
滑石粉5-25份，优选10-20份；
铝粉0.8-2.4份，优选1.2-1.8份
抗氧剂0.4-0.8，抗氧剂0.5-0.7份；
润滑剂0.1-0.5份，优选0.2-0.4份；
其中，所述的改性聚丙烯以聚丙烯可溶物包覆的UHMWPE粉末作为分散相，以均聚聚丙烯和/或无规共聚聚丙烯作为连续相。改性聚丙烯的具体结构参见附图1。
本发明中，所述聚丙烯可溶物包覆的UHMWPE粉末分散相中，通过微波吸收发热材料和交联剂在聚丙烯可溶物和UHMWPE界面形成交联耦合层；优选地，所述聚丙烯可溶物来自抗冲共聚聚丙烯。
常规抗冲聚丙烯通常是通过两步聚合获得，即均聚过程和共聚过程，形成以均聚聚丙烯作为基体相和共聚聚丙烯作为分散相，进而获得抗冲击聚丙烯，其中共聚分散相是以二甲苯可溶物乙丙橡胶相作为连续相和聚乙烯作为分散相。本发明通过不同相材料溶解能力差异，基于相结构调整重新组合抗冲聚丙烯，即将分散相中的聚乙烯替换为超高分子量聚乙烯。相比聚乙烯，超高分子量聚乙烯受外力发生变形后具有很好的回弹能力，能够使得分散相在在聚丙烯基体中能够保持均一形态，进而达到抑制虎皮纹效果。并且，本发明采用原位聚合可溶物作为分散相进行增韧，相比其他弹性体具有更好的相容性，另一方面可溶物乙丙橡胶相与UHMWPE粉末界面引入含有交联剂的微波吸收材料，经过微波处理在界面处通过热富集引发交联耦合反应，改善可溶物与UHMWPE粉末的界面结合程度，强的界面结合有效抑制复合材料中的包覆层在聚丙烯复合材料在注塑成型过程中受热、剪切变形过程中具有很好抑制变形能力，赋予复合材料优异免喷涂用材料非常优异的抗虎皮纹性能，大幅度改善成型制件的表观性能，降低成型制件的外观缺陷率。
本发明中，所述改性聚丙烯通过如下步骤制备：
S1：将抗冲共聚聚丙烯升温溶解，冷却过滤不溶物，获得含有聚丙烯可溶物的溶液；
S2：将微波吸收发热材料和交联剂与UHMWPE一起研磨成粉末，形成微波吸收发热材料和交联剂包覆的UHMWPE粉末后，加入S1溶液中，去除溶剂获得聚丙烯可溶物包覆的UHMWPE粉末；
S3：将无机矿粉加入S2的粉末中，搅拌混合，微波加热处理，获得聚丙烯可溶物与UHMWPE粉末界面交联耦合的改性UHMWPE粉末；
S4：将基体聚丙烯与S3的改性UHMWPE粉末混炼，获得以聚丙烯可溶物包覆的UHMWPE粉末作为分散相，以基体聚丙烯为连续相的改性聚丙烯。
本发明中，所述S1抗冲共聚聚丙烯包含不溶物部分和可溶物部分；优选地，可溶物部分为二甲苯可溶物；优选地，可溶物部分含量不低于抗冲共聚聚丙烯总质量的15wt％，优选大于22wt％。
本发明中，所述S2研磨后的UHMWPE粉末粒径尺寸小于10μm，优选粒径小于5μm；优选地，所述原料UHMWPE重均分子量大于100万，优选大于150万；优选地，所述原料UHMWPE粉末与抗冲聚丙烯可溶物的质量比1:1-1:3。
在一种实施方案中，所述S2中研磨成粉末的方式可以是，将微波吸收发热材料和交联剂与UHMWPE一起加入低温研磨机中共同研磨成粉末，例如可优选采用液氮进行降温至零下100℃，研磨机转速8000rpm/min的工艺条件。
本发明中，所述S2中微波吸收发热材料为超导炭黑、石墨烯、氧化铜、氧化锌和碳化硅中一种或多种，优选超导炭黑和/或氧化锌；优选地，微波吸收发热材料与UHMWPE粉末质量比例为1％-5％，优选2％-4％。
本发明中，所述S2中交联剂为过氧化物、偶氮化合物和硫化物中的一种或多种；优选地，交联剂与微波吸收发热材料质量比例为2％-15％，优选4.5％-12％。
在一种实施方案中，所述S3的无机矿粉可以为滑石粉和/或碳酸钙，以防止粉末之间粘接成块。优选地，无机矿粉与交联耦合的改性UHMWPE粉末的比例为1％-5％，优选2％-4％。
在另一种实施方案中，所述S3可以将改性粉末置于2.45GHz微波炉处理10-120秒，例如可处理30秒。
本发明中，所述S4中的基体聚丙烯选自均聚聚丙烯和/或无规共聚聚丙烯；优选地，所述聚丙烯熔融指数为2-60g/10min(230℃，2.16kg)；优选地，所述分散相材料为15-35份，优选20-30份，连续相材料相为65-85份，优选70-80份。
本发明中，所述S4混炼为熔融状态下剪切混合，优选采用双螺杆挤出混炼。
本发明的另一目的在于提供一种制备所述的抗虎皮纹聚丙烯复合材料的方法。
一种制备所述的抗虎皮纹聚丙烯复合材料的方法，所述制备方法为：将改性聚丙烯、滑石粉、铝粉、抗氧剂、润滑剂混合均匀后，通过主喂料口加入到双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，经过水冷、切粒，得到目标材料；优选地，所述双螺杆挤出机的转数为150～300转/分，反应温度为170～220℃，优选180-210℃。本领域公知的，在制备过程中还可以加入助剂量的其它助剂。
本发明的又一目的在于提供一种抗虎皮纹聚丙烯复合材料的用途。
一种抗虎皮纹聚丙烯复合材料的用途，所述复合材料为所述的聚丙烯复合材料，或是所述制备方法制备的聚丙烯复合材料，所述聚丙烯复合材料用于有抗虎皮纹要求的聚丙烯制品，优选用于乘用车免喷涂的聚丙烯底护板。本发明获得的改性聚丙烯可以大幅度改善制件表观缺陷，提高产品合格率。通过改性聚丙烯获得免喷涂复合材料可以替代喷漆件作为外观制件进行应用，可以减少油漆喷涂工序，大幅度降低零件制造成本。
与现有技术相比较，本发明具有如下积极效果：
(1)通过采用含UHMWPE的特殊结构粉末可以有效抑制材料中橡胶相形变，熔融状态良好，进而获得抗虎皮纹性能优异的免喷涂复合材料，减少喷涂工序，大幅降低产品制造成本；
(2)改善聚丙烯分散相与基体相界面结合的方法，通过表面包覆微波发热材料与交联剂实现分散相与基体相之间界面交联耦合，可以有效改善分散相与基体树脂的界面结合，物性优异。
附图说明
图1为聚丙烯复合材料组分中改性聚丙烯的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不仅局限于实施例，还应包括在本发明的权利要求范围内其他任何公知的改变。
双螺杆挤出机：科倍隆(南京)机械有限公司，型号CTE35 PLUS。
低温研磨机：超细研磨机，CM-500，上海康贝利机械设备科技有限公司。
微波炉：格兰仕，20L规格，P70F20CL-DG(B0)。
均聚聚丙烯：洛阳石化PPH-MN60，熔指为58-62g/10min(230℃，2.16kg)。
无规共聚聚丙烯：华锦化工，RP340R，熔指为28-32g/10min(230℃，2.16kg)。
抗冲共聚聚丙烯：齐鲁石化SP179P，熔指为8-12g/10min(230℃，2.16kg)，可溶物含量26wt％。
抗冲共聚聚丙烯：燕山石化K7760H，熔指为58-62g/10min(230℃，2.16kg)，可溶物含量15wt％。
抗冲共聚聚丙烯：燕山石化K8303，熔指为2-4g/10min(230℃，2.16kg)，可溶物含量22wt％。
抗冲共聚聚丙烯：中沙石化EP548RQ，熔指28-32g/10min(230℃，2.16kg)，可溶物含量20wt％。
超高分子量聚乙烯粉末(UHMWPE)：采用重均分子量Mw＝162万，粒径分布120-170微米料。
高密度聚乙烯粉末(HDPE)：DMDA8008，塑料粒子。
交联剂：过氧化二异丙苯DCP，纯度99％，阿克玛。
ZnSt：润滑剂，发基化学品有限公司。
滑石粉：艾海AH51210L，2000-3000目，辽宁艾海滑石粉有限公司。
抗氧剂：瑞士汽巴精化公司，型号抗氧剂1010、抗氧剂168。
铝粉：爱卡，银元形，型号为MP74-20C，尺寸28-35μm。
超导炭黑：博怀化工，F100D，纯度97.5％。
氧化锌：博怀化工，200nm，纯度99.5％。
熔融指数仪：INSTRON CEAST(美国)，型号MF30，按照ISO1133标准测试。
力学性能测试：测试方法按照ISO 527、ISO 178和ISO180，标准，采用英斯特朗拉伸仪INSTRON 5966、冲击仪INSTRON CEAST9050测试。
低温粉碎机：康贝利机械设备，型号CM470。
虎皮纹测试按照注塑后的制件按照如下标准进行目视比对：
无：制件表面无色差和光泽度差异；
轻微：制件表面有轻微的色差和光泽度交替变化的差异；
严重：制件表面存在明显的色差和光泽度交替变化的差异。
实施例1
S1：将抗冲共聚聚丙烯(K7760H)置于二甲苯溶剂中加热至140℃搅拌充分溶解，其中抗冲聚丙烯与二甲苯溶剂质量比例为1:2，抗冲共聚聚丙烯质量6.7kg，其中可溶物质量为1kg，之后降温冷却2h后用布氏漏斗过滤不溶物，获得含有可溶物的溶液14.4kg；
S2：将超导炭黑20g和交联剂过氧化乙丙苯(DCP)0.5g与UHMWPE 1kg一起加入低温研磨机中共同研磨成粉末，采用液氮进行降温至零下100℃，转速8000rpm/min，最终形成超导炭黑和过氧化乙丙苯包覆的粉末UHWMPE10(粒径小于10微米)，将1.0kg UHMWPE10粉末加入S1溶液中，通过搅拌混合均匀，之后在80℃条件下加热旋蒸去除溶剂，最终获得2.0kg表面可溶物包覆的UHMWPE10粉末；
S3：将20g碳酸钙加入上述的改性粉末中，充分搅拌混合均匀，获得矿粉包覆改性UHMWPE粉末，用于防止粉末之间粘接成块；之后将改性粉末置于2.45GHz微波炉处理30秒，获得包覆物与粉末界面交联耦合的UHMWPE改性粉末；
S4：将8.5kg无规共聚聚丙烯(RP340R)与1.5kg上述改性UHMWPE粉末在高混机中混合均匀，通过失重称喂入双螺杆挤出的进料口熔融挤出，在温度200℃和转速为300rpm挤成条状的初料，经过水槽和空气中冷却，再由切粒机切成塑料粒子，获得改性聚丙烯。
按重量份称取改性聚丙烯9.5kg、滑石粉0.5kg、铝粉80g、20g抗氧剂1010、20g抗氧剂168、10g润滑剂在高混机中混合均匀，通过失重称喂入进料口，在温度180℃和转速为150转/分钟的条件下熔融挤出，挤成条状的初料，经过水槽和空气中冷却，再由切粒机切成塑料粒子，进行力学测试、注塑制件测试，结果见表1。
实施例2
S1：将抗冲共聚聚丙烯(SP179P)置于二甲苯溶剂中加热至140℃搅拌充分溶解，其中抗冲聚丙烯与二甲苯溶剂质量比例为1:2，抗冲共聚聚丙烯质量5.8kg，其中可溶物质量为1.5kg，之后降温冷却2h后用布氏漏斗过滤不溶物，获得含有可溶物的溶液13.1kg；
S2：将超导炭黑50g和过氧化乙丙苯(DCP)2.4g与UHMWPE 1kg一起加入低温研磨机中共同研磨成粉末，采用液氮进行降温至零下100℃，转速8000rpm/min，最终形成超导炭黑和过氧化乙丙苯包覆的粉末UHWMPE5(粒径小于5微米)，将1.0kg UHMWPE5粉末加入S1溶液中，通过搅拌混合均匀，之后在80℃条件下加热旋蒸去除溶剂，最终获得2.5kg表面可溶物包覆的UHMWPE5粉末；
S3：将50g滑石粉加入上述的改性粉末中，充分搅拌混合均匀，获得矿粉包覆改性UHMWPE粉末，用于防止粉末之间粘接成块；之后将改性粉末置于2.45GHz微波炉处理30秒，获得包覆物与粉末界面交联耦合的UHMWPE改性粉末；
S4：将8.0kg均聚聚丙烯与2.0kg上述改性UHMWPE粉末在高混机中混合均匀，通过失重称喂入双螺杆挤出的进料口熔融挤出，在温度200℃和转速为300rpm挤成条状的初料，经过水槽和空气中冷却，再由切粒机切成塑料粒子，获得改性聚丙烯。
按重量份称取改性聚丙烯9.0kg、滑石粉1.0kg、铝粉120g、30g份抗氧剂1010、20g份抗氧剂168、20g润滑剂在高混机中混合均匀，通过失重称喂入进料口，在温度190℃和转速为170转/分钟的条件下熔融挤出，挤成条状的初料，经过水槽和空气中冷却，再由切粒机切成塑料粒子，进行力学测试、注塑制件测试，结果见表1。
实施例3
S1：将抗冲共聚聚丙烯(K8303)置于二甲苯溶剂中加热至140℃搅拌充分溶解，其中抗冲聚丙烯与二甲苯溶剂质量比例为1:2，抗冲共聚聚丙烯质量9.1kg，其中可溶物质量为2.0kg，之后降温冷却2h后用布氏漏斗过滤不溶物，获得含有可溶物的溶液20.2kg；
S2：将氧化锌90g和过氧化乙丙苯(DCP)9g与UHMWPE 1kg一起加入低温研磨机中共同研磨成粉末，采用液氮进行降温至零下100℃，转速8000rpm/min，最终形成氧化锌和过氧化乙丙苯包覆的粉末UHWMPE2(粒径小于2微米)，将1.0kg UHMWPE2粉末加入S1溶液中，之后在80℃条件下加热旋蒸去除溶剂，最终获得3.0kg表面可溶物包覆的UHMWPE2粉末；
S3：将90g滑石粉加入上述的改性粉末中，充分搅拌混合均匀，获得矿粉包覆改性UHMWPE粉末，用于防止粉末之间粘接成块；之后将改性粉末置于2.45GHz微波炉处理30秒，获得界面交联耦合包覆改性UHMWPE粉末；
S4：将7.4kg均聚聚丙烯与2.6kg上述改性UHMWPE粉末在高混机中混合均匀，通过失重称喂入双螺杆挤出的进料口熔融挤出，在温度200℃和转速为300转挤成条状的初料，经过水槽和空气中冷却，再由切粒机切成塑料粒子，获得改性聚丙烯。
按重量份称取改性聚丙烯8.5kg、滑石粉1.5kg、铝粉150g、30g抗氧剂1010、30g份抗氧剂168、30g润滑剂在高混机中混合均匀，通过失重称喂入进料口，在温度200℃和转速为180转/分钟的条件下熔融挤出，挤成条状的初料，经过水槽和空气中冷却，再由切粒机切成塑料粒子，进行力学测试、注塑制件测试，结果见表1。
实施例4
S1：将抗冲共聚聚丙烯(K8303)置于二甲苯溶剂中加热至140℃搅拌充分溶解，其中抗冲聚丙烯与二甲苯溶剂质量比例为1:2，抗冲共聚聚丙烯质量11.4kg，其中可溶物质量为2.5kg，之后降温冷却2h后用布氏漏斗过滤不溶物，获得含有可溶物的溶液25.3kg；
S2：将140g超导炭黑和偶氮二异丁腈16.8g与UHMWPE 1kg一起加入低温研磨机中共同研磨成粉末，采用液氮进行降温至零下100℃，转速8000rpm/min，最终形成超导炭黑和偶氮二异丁腈包覆的粉末UHWMPE2(粒径小于2微米)，将1.0kg UHMWPE2粉末加入S1溶液中，之后在80℃条件下加热旋蒸去除溶剂，最终获得3.6kg表面可溶物包覆的UHMWPE2粉末；
S3：将144g滑石粉加入上述的改性粉末中，充分搅拌混合均匀，获得矿粉包覆改性UHMWPE粉末，用于防止粉末之间粘接成块；之后将改性粉末置于2.45GHz微波炉处理30秒，获得包覆物与粉末界面交联耦合的UHMWPE改性粉末；
S4：将7.0kg均聚聚丙烯与3.0kg上述改性UHMWPE粉末在高混机中混合均匀，通过失重称喂入双螺杆挤出的进料口熔融挤出，在温度200℃和转速为300转挤成条状的初料，经过水槽和空气中冷却，再由切粒机切成塑料粒子，获得改性聚丙烯。
按改性聚丙烯8.5kg、滑石粉2.0、铝粉180g、40g份抗氧剂1010、30g抗氧剂168、40g润滑剂在高混机中混合均匀，通过失重称喂入进料口，在温度210℃和转速为250转/分钟的条件下熔融挤出，挤成条状的初料，经过水槽和空气中冷却，再由切粒机切成塑料粒子，进行力学测试、注塑制件测试，结果见表1。
实施例5
S1：将抗冲共聚聚丙烯(K8303)置于二甲苯溶剂中加热至140℃搅拌充分溶解，其中抗冲聚丙烯与二甲苯溶剂质量比例为1:2，抗冲共聚聚丙烯质量13.6kg，其中可溶物质量为3.0kg，之后降温冷却2h后用布氏漏斗过滤不溶物，获得含有可溶物的溶液30.2kg；
S2：将200g超导炭黑和过氧化乙丙苯(DCP)30g与UHMWPE 1kg一起加入低温研磨机中共同研磨成粉末，采用液氮进行降温至零下100℃，转速8000rpm/min，最终形成超导炭黑和过氧化乙丙苯包覆的粉末UHWMPE2(粒径小于2微米)，之后加入上述溶液中，去除溶剂获得可溶物包覆的UHMWPE粉末，将1kg UHMWPE2粉末加入S1溶液中，通过搅拌混合均匀，之后在80℃条件下加热旋蒸去除溶剂，最终获得4.0kg表面可溶物包覆的UHMWPE2粉末；
S3：将200g滑石粉加入上述的改性粉末中，其充分搅拌混合均匀，获得矿粉包覆改性UHMWPE粉末，用于防止粉末之间粘接成块；之后将改性粉末置于2.45GHz微波炉处理30秒，获得包覆物与粉末界面交联耦合的UHMWPE改性粉末；
S4：将6.5kg均聚聚丙烯与3.5kg上述改性UHMWPE粉末在高混机中混合均匀，通过失重称喂入双螺杆挤出的进料口熔融挤出，在温度200℃和转速为300转挤成条状的初料，经过水槽和空气中冷却，再由切粒机切成塑料粒子，获得改性聚丙烯。
按改性聚丙烯7.5kg、滑石粉2.0kg、铝粉240g、40g抗氧剂1010、40g抗氧剂168、50g润滑剂在高混机中混合均匀，通过失重称喂入进料口，在温度220℃和转速为300转/分钟的条件下熔融挤出，挤成条状的初料，经过水槽和空气中冷却，再由切粒机切成塑料粒子，进行力学测试、注塑制件测试，结果见表1。
对比例1
与实施例2比较，不同在于采用普通抗冲聚丙烯与改性聚丙烯进行对比。
按抗冲聚丙烯(EP548RQ)9.0kg、滑石粉1.0kg、铝粉120g、30g抗氧剂1010、20g份抗氧剂168、20g润滑剂在高混机中混合均匀，通过失重称喂入进料口，在温度190℃和转速为170转/分钟的条件下熔融挤出，挤成条状的初料，经过水槽和空气中冷却，再由切粒机切成塑料粒子，进行力学测试、注塑制件测试，结果见表1。
对比例2
与实施例2比较，不同在于采用HDPE5与UHMWPE5进行对比。
S1：将抗冲聚丙烯(SP179P)置于二甲苯溶剂中加热至140℃搅拌充分溶解，其中抗冲聚丙烯与二甲苯溶剂质量比例为1:2，抗冲共聚聚丙烯质量5.8kg，其中可溶物质量为1.5kg，之后降温冷却2h后用布氏漏斗过滤不溶物，获得含有可溶物的溶液13.1kg；
S2：将超导炭黑50g和过氧化乙丙苯(DCP)2.4g与HDPE 1kg一起加入低温研磨机中共同研磨成粉末，采用液氮进行降温至零下100℃，转速8000rpm/min，最终形成超导炭黑和过氧化乙丙苯包覆的粉末HDPE5(粒径小于5微米)，将1.0kg HDPE5粉末加入S1溶液中，通过搅拌混合均匀，之后在80℃条件下加热旋蒸去除溶剂，最终获得2.5kg表面可溶物包覆的HDPE5粉末；
S3：将50g滑石粉加入上述的改性粉末中，充分搅拌混合均匀，获得矿粉包覆改性HDPE粉末，用于防止粉末之间粘接成块；之后将改性粉末置于2.45GHz微波炉处理30秒，获得界面交联耦合包覆改性UHMWPE粉末；
S4：将8.0kg均聚聚丙烯与2.0kg上述改性HDPE粉末在高混机中混合均匀，通过失重称喂入双螺杆挤出的进料口熔融挤出，在温度200℃和转速为300转挤成条状的初料，经过水槽和空气中冷却，再由切粒机切成塑料粒子，获得新型抗冲聚丙烯。
按重量份称取改性聚丙烯9.0kg、滑石粉1.0kg、铝粉120g、30g抗氧剂1010、20g抗氧剂168、20g润滑剂在高混机中混合均匀，通过失重称喂入进料口，在温度190℃和转速为170转/分钟的条件下熔融挤出，挤成条状的初料，经过水槽和空气中冷却，再由切粒机切成塑料粒子，进行力学测试、注塑制件测试，结果见表1。
对比例3
与实施例2比较，不同在于聚丙烯可溶物包覆层中未加入交联剂。
S1：将抗冲聚丙烯(SP179P)置于二甲苯溶剂中加热至140℃搅拌充分溶解，其中抗冲聚丙烯与二甲苯溶剂质量比例为1:2，抗冲共聚聚丙烯质量5.8kg，其中可溶物质量为1.5kg，之后降温冷却2h后用布氏漏斗过滤不溶物，获得含有可溶物的溶液13.1kg；
S2：将超导炭黑50g与UHMWPE 1kg一起加入低温研磨机中共同研磨成粉末，采用液氮进行降温至零下100℃，转速8000rpm/min，最终形成超导炭黑和过氧化乙丙苯包覆的粉末UHWMPE5(粒径小于5微米)，将1.0kg UHMWPE5粉末加入S1溶液中，通过搅拌混合均匀，之后在80℃条件下加热旋蒸去除溶剂，最终获得2.5kg表面可溶物包覆的UHMWPE5粉末；
S3：将50g滑石粉加入上述的改性粉末中，充分搅拌混合均匀，获得矿粉包覆改性UHMWPE粉末，用于防止粉末之间粘接成块；之后将改性粉末置于2.45GHz微波炉处理30秒，获得界面耦合包覆改性UHMWPE粉末；
S4：将8.0kg均聚聚丙烯与2.0kg上述改性UHMWPE粉末在高混机中混合均匀，通过失重称喂入双螺杆挤出的进料口熔融挤出，在温度200℃和转速为300转挤成条状的初料，经过水槽和空气中冷却，再由切粒机切成塑料粒子，获得改性聚丙烯。
按重量份称取改性聚丙烯9.0kg、滑石粉1.0kg、铝粉120g、30g抗氧剂1010、20g份抗氧剂168、20g润滑剂在高混机中混合均匀，通过失重称喂入进料口，在温度190℃和转速为170转/分钟的条件下熔融挤出，挤成条状的初料，经过水槽和空气中冷却，再由切粒机切成塑料粒子，进行力学测试、注塑制件测试，结果见表1。
表1各实施例及对比例聚丙烯材料的熔融指数和熔体粘度
Figure BDA0002968223340000161
与对比例1的普通抗冲聚丙烯，本发明的改性聚丙烯能够明细改性材料抗虎皮纹性质；与对比例2采用HDPE粉末相比较，实施例2采用UHMWPE粉末能够很好的抑止橡胶相变形，从而达到抑制材料虎皮纹性能；对比例3未引入交联剂，而实施例2-5采用界面交联耦合的UHMWPE粉末能够很好的抑止橡胶相变形，从而达到改善材料虎皮纹性能
从上述比较可以看出，本发明制备的聚丙烯复合材料力学性能相当，但抗虎皮纹性能大幅提升。
以上实施例仅用以本发明的优选实施方式进行描述，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换做出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种抗虎皮纹聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯复合材料包含：
改性聚丙烯75-95份，优选80-90份；
滑石粉5-25份，优选10-20份；
铝粉0.8-2.4份，优选1.2-1.8份
抗氧剂0.4-0.8，抗氧剂0.5-0.7份；
润滑剂0.1-0.5份，优选0.2-0.4份；
其中，所述的改性聚丙烯以聚丙烯可溶物包覆的UHMWPE粉末作为分散相，以均聚聚丙烯和/或无规共聚聚丙烯作为连续相。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯可溶物包覆的UHMWPE粉末分散相中，通过微波吸收发热材料和交联剂在聚丙烯可溶物和UHMWPE界面形成交联耦合层；
优选地，所述聚丙烯可溶物来自抗冲共聚聚丙烯。
3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述改性聚丙烯通过如步骤法制备：
S1：将抗冲共聚聚丙烯升温溶解，冷却过滤不溶物，获得含有聚丙烯可溶物的溶液；
S2：将微波吸收发热材料和交联剂与UHMWPE一起研磨成粉末，形成微波吸收发热材料和交联剂包覆的UHMWPE粉末后，加入S1溶液中，去除溶剂获得聚丙烯可溶物包覆的UHMWPE粉末；
S3：将无机矿粉加入S2的粉末中，搅拌混合，微波加热处理，获得聚丙烯可溶物与UHMWPE粉末界面交联耦合的改性UHMWPE粉末；
S4：将基体聚丙烯与S3的改性UHMWPE粉末混炼，获得以聚丙烯可溶物包覆的UHMWPE粉末作为分散相，以基体聚丙烯为连续相的改性聚丙烯。
4.根据权利要求3所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述S1抗冲共聚聚丙烯包含不溶物部分和可溶物部分；
优选地，可溶物部分为二甲苯可溶物；
优选地，可溶物部分含量不低于抗冲共聚聚丙烯总质量的15wt％，优选大于22wt％。
5.根据权利要求3所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述S2研磨后的UHMWPE粉末粒径尺寸小于10μm，优选粒径小于5μm；
优选地，所述原料UHMWPE重均分子量大于100万，优选大于150万；
优选地，所述原料UHMWPE粉末与抗冲聚丙烯可溶物的质量比1:1-1:3。
6.根据权利要求3所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述S2中微波吸收发热材料为超导炭黑、石墨烯、氧化铜、氧化锌和碳化硅中一种或多种；优选超导炭黑和/或氧化锌；
优选地，微波吸收发热材料与UHMWPE粉末质量比例为1.0％-5.0％，优选2.0％-4.0％；
和/或，所述S2中交联剂为过氧化物、偶氮化合物和硫化物中的一种或多种；
优选地，交联剂与微波吸收发热材料质量比例为2％-15％，优选4.5％-12％。
7.根据权利要求3所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述S4中的基体聚丙烯选自均聚聚丙烯和/或无规共聚聚丙烯；
优选地，所述基体聚丙烯熔融指数为2-60g/10min(230℃，2.16kg)；
优选地，所述分散相材料为15-35份，优选20-30份；连续相材料相为65-85份，优选70-80份。
8.根据权利要求3所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述S4混炼为熔融状态下剪切混合，优选采用双螺杆挤出混炼。
9.一种制备权利要求1-8中任一项所述的抗虎皮纹聚丙烯复合材料的方法，其特征在于，所述制备方法为：将改性聚丙烯、滑石粉、铝粉、抗氧剂、润滑剂混合均匀后，通过主喂料口加入到双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，经过水冷、切粒，得到目标材料；
优选地，所述双螺杆挤出机的转数为150～300转/分，反应温度为170～220℃，优选180-210℃。
10.一种抗虎皮纹聚丙烯复合材料的用途，所述复合材料为权利要求1-8中任一项所述的聚丙烯复合材料，或是权利要求9所述制备方法制备的聚丙烯复合材料，所述聚丙烯复合材料用于有抗虎皮纹要求的聚丙烯制品，优选用于乘用车免喷涂的聚丙烯底护板。
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