CN113061305A - 一种高性能汽车外饰专用树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能汽车外饰专用树脂及其制备方法，其由聚丙烯50~70份，AES塑料10~30份，滑石粉10~15份，POE‑g‑MAH5~10份，抗氧剂0.5份；所述抗氧剂为β‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸正十八醇酯、三‑(2,4‑二叔丁基苯基)亚磷酸酯、N‑苯基‑N’环己基对苯二胺、硫代二丙酸双十八醇酯中的至少三种的混合。按照重量份制备而成，在聚丙烯和AES塑料复合的基材中添加滑石粉和POE‑g‑MAH，使得材料的整体耐候水平较高，可弥补普通聚丙烯或ABS材料在耐候性能方面的不足，同时优化配方设计避免了共混材料的相容性不佳问题，得到的材料具备较高的机械强度，刚韧俱佳。
Description
技术领域
本发明属于改性材料技术领域，具体涉及一种高性能汽车外饰专用树脂及其制备方法。
背景技术
汽车系统的零部件中外饰零部件是使用塑料材质最多的单位。通常我们所定义的汽车外饰零部件包括了汽车的保险杠、汽车车灯、汽车外部后视镜、外拉门把手、进气格栅、汽车天窗等。汽车外饰塑料零部件多采用注塑工艺完成，成型后再予喷漆或皮纹处理。对于采用喷漆工艺的外饰件，要求零件与车身的色泽和质量保持一致，会采用高温烘烤喷涂系统。对于采用皮纹工艺的外饰件，设计的重点要考虑颜色与耐性。汽车外饰零部件的塑料材质主要有聚丙烯、聚乙烯、聚甲醛、聚酸胺、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯塑料、苯乙烯一丙烯睛和聚甲基丙烯酸甲酯共聚等。
由于汽车外饰对材料的耐候性能较为严苛，且同时要求具备较高的外观，因此汽车外饰材料的选择上，普通聚合物材料中很难在耐候、美观及成本中做出均衡。
发明内容
基于此，本发明提供了一种高性能汽车外饰用专用树脂，将在聚丙烯和AES塑料复合的基材中添加滑石粉和POE-g-MAH，使得材料的整体耐候水平较高，可弥补普通聚丙烯或ABS材料在耐候性能方面的不足，同时优化配方设计避免了共混材料的相容性不佳问题，得到的材料具备较高的机械强度，刚韧俱佳。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高性能汽车外饰专用树脂，其由以下组份按照重量份制备而成：
所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八醇酯、三-(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、N-苯基-N’环己基对苯二胺、硫代二丙酸双十八醇酯中的至少三种的混合。
进一步的，所述聚丙烯为结晶度65-70％的共聚聚丙烯，其乙烯单体含量为3～5％，230℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为30～80g/10min。聚丙烯材料种类繁多，其中高结晶共聚聚丙烯具备刚韧平衡，且耐热耐候性和流动性较好，非常适合用于汽车材料，尤其是汽车外饰材料，因此，本发明优选了高结晶共聚聚丙烯，使得制得的树脂材料性能最优。
进一步的，所述AES塑料为缺口冲击强度8～30kJ/m2的耐热AES塑料。AES材料为非结晶材料，当三元乙丙橡胶的含量过高时会严重影响材料的耐热性能，因此本发明对AES塑料的冲击强度进行优选，使得制得的树脂材料的耐热性能达到最佳。
进一步的，所述滑石粉的细度为600～1250目。若滑石粉的细度在600目以下，则对材料韧性有较大降低，若细度在1250目以上，则滑石粉易产生团聚，最终制得的树脂材料性能不会再有较大提升。因此，为了使得制得的树脂材料的性能最佳，本发明对滑石粉的细度进行了优选。
优选的，所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八醇酯、三-(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、N-苯基-N’环己基对苯二胺、硫代二丙酸双十八醇酯中的任意三种按照质量比1:1:1的混合。
本发明的另一个目的在于提供一种上述高性能汽车外饰专用树脂的制备方法，包括以下步骤：
按照配比将聚丙烯、AES塑料、滑石粉、POE-g-MAH和抗氧剂加入高混机进行混合5～15min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中经混炼、挤出，冷却切粒后得到高性能汽车外饰专用树脂。
进一步的，所述双螺杆挤出机的各挤出区间的挤出温度分别是180～190℃、180～190℃、190～200℃、200～210℃、210～220℃、220～230℃、220～230℃、230～240℃、230～240℃、230～240℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明制备的高性能汽车外饰专用树脂，通过使用缺口冲击强度8～30kJ/m2的AES塑料，使得材料的整体耐候水平得到提升，同时配方的合理设计避免了共混材料相容性差的问题，使得制得的树脂材料具有较高的机械强度、刚韧俱佳。
1、本发明所使用结晶度65-70％的共聚聚丙烯与缺口冲击强度8～30kJ/m2的AES塑料，使得材料的整体耐候水平较高。同时配方的合理设计避免了共混材料的相容性差等问题，得到的材料具备较高的机械强度，刚韧俱佳；
2、本发明所使用的AES塑料为极性材料，不仅材料成本较低，同时也提高了普通非极性材料在喷涂、粘接等其他后处理工艺上的可操作性，降低了工序和后处理工艺不良，达到了降本的目的。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例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方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
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方式的目的，不是旨在于限制本发明。
以下实施例和对比例中所述聚丙烯为结晶度65-70％的共聚聚丙烯，其乙烯单体含量为3～5％，熔体质量流动速率30～80g/10min(230℃，2.16kg)；AES塑料为耐热AES塑料，缺口冲击强度8～30kJ/m2；滑石粉的细度为600～1250目；POE-g-MAH为马来酸酐接枝聚烯烃弹性体。均为一般市售产品。抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八醇酯、三-(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、N-苯基-N’环己基对苯二胺、硫代二丙酸双十八醇酯中的任意三种按照质量比1:1:1的混合。
实施例1
将结晶度65-70％的共聚聚丙烯50份，AES塑料30份，滑石粉10份，POE-g-MAH 10份，抗氧剂0.5份加入高混机进行混合15min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中经混炼、挤出，冷却切粒后得到高性能汽车外饰专用树脂；其中双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是190℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、230℃、240℃、240℃、240℃。性能测试结果见表1。
实施例2
将结晶度65-70％的共聚聚丙烯60份，AES塑料20份，滑石粉15份，POE-g-MAH 8份，抗氧剂0.5份加入高混机进行混合10min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中经混炼、挤出，冷却切粒后得到高性能汽车外饰专用树脂；其中双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是185℃、185℃、195℃、205℃、215℃、225℃、225℃、235℃、235℃、235℃。性能测试结果见表1。
实施例3
将结晶度65-70％的共聚聚丙烯70份，AES塑料10份，滑石粉15份，POE-g-MAH 5份，抗氧剂0.5份加入高混机进行混合5min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中经混炼、挤出，冷却切粒后得到高性能汽车外饰专用树脂；其中双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是180℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、220℃、230℃、230℃、230℃。性能测试结果见表1。
表1
对比例1
将结晶度65-70％的共聚聚丙烯80份，滑石粉10份，POE-g-MAH 10份，抗氧剂0.5份加入高混机进行混合15min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中经混炼、挤出，冷却切粒后得到汽车外饰专用树脂；其中双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是190℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、230℃、240℃、240℃、240℃，性能测试结果见表2。
对比例2
将结晶度65-70％的共聚聚丙烯50份，AES塑料30份，滑石粉10份，POE 10份，抗氧剂0.5份加入高混机进行混合15min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中经混炼、挤出，冷却切粒后得到汽车外饰专用树脂；其中双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是190℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、230℃、240℃、240℃、240℃，性能测试结果见表2。
对比例3
将结晶度45-50％的共聚聚丙烯50份，AES塑料30份，POE-g-MAH 10份，滑石粉10份，抗氧剂0.5份加入高混机进行混合15min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中经混炼、挤出，冷却切粒后得到汽车外饰专用树脂；其中双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是190℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、230℃、240℃、240℃、240℃，性能测试结果见表2。
对比例4
将结晶度65-70％的共聚聚丙烯50份，缺口冲击强度为35-45kJ/m2的AES塑料30份，POE-g-MAH 10份，滑石粉10份，抗氧剂0.5份加入高混机进行混合15min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中经混炼、挤出，冷却切粒后得到汽车外饰专用树脂；其中双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是190℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、230℃、240℃、240℃、240℃，性能测试结果见表2。
表2
通过表1、表2数据可以看出，本发明制备的高性能汽车外饰专用树脂，具备良好的性能，且表面极性较高，满足喷涂和粘接需求；特定结晶度的共聚聚丙烯基材赋予材料良好的耐候和较高的刚性，POE-g-MAH的存在，显然增强了两组基材的相容性，并且使的材料的韧性提高，特定缺口冲击强度的AES材料是降低材料表面电阻的关键，而滑石粉则提高了材料的刚性。
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 (7)
1.一种高性能汽车外饰专用树脂，其特征在于，其由以下组份按照重量份制备而成：
聚丙烯 50~70份，
AES塑料 10~30份，
滑石粉 10~15份，
POE-g-MAH 5~10份，
抗氧剂 0.5份；
所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八醇酯、三-(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、N-苯基-N’环己基对苯二胺、硫代二丙酸双十八醇酯中的至少三种的混合。
2.如权利要求1所述的高性能汽车外饰专用树脂，其特征在于，所述聚丙烯为结晶度65-70%的共聚聚丙烯，其中乙烯单元含量为3~5%，230℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为30~80g/10min。
3.如权利要求1所述的高性能汽车外饰专用树脂，其特征在于，所述AES塑料为缺口冲击强度8~30kJ/m2的耐热AES塑料。
4.如权利要求1所述的高性能汽车外饰专用树脂，其特征在于，所述滑石粉的细度为600~1250目。
5.如权利要求1所述的高性能汽车外饰专用树脂，其特征在于，所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八醇酯、三-(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、N-苯基-N’环己基对苯二胺、硫代二丙酸双十八醇酯中的任意三种按照质量比1:1:1的混合。
6.一种如权利要求1~5任一项所述的高性能汽车外饰专用树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照配比将聚丙烯、AES塑料、滑石粉、 POE-g-MAH和抗氧剂加入高混机进行混合5~15min；然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中经混炼、挤出，冷却切粒后得到高性能汽车外饰专用树脂。
7.出区间的挤出温度分别是180~190℃、180~190℃、190~200℃、200~210℃、210~220℃、220~230℃、220~230℃、230~240℃、230~240℃、230~240℃。
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