CN113388201B - 一种高光泽、免喷涂pp/pe复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种高光泽、免喷涂pp/pe复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及塑料复合材料的技术领域，具体公开了一种高光泽、免喷涂PP/PE复合材料及其制备方法。复合材料由以下重量份的原料制备而成：PP50‑80份；HDPE20‑50份；POE5‑10份；相容剂0.4‑1份；抗氧剂0.2‑0.4份；润滑剂0.1‑0.2份；光稳定剂0.4‑0.8份；金属粉0.5‑2份；所述相容剂为苯乙烯‑乙烯‑丙烯‑苯乙烯共聚物和苯乙烯‑丙烯腈‑甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物的组合物；所述润滑剂为羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺和芥酸酰胺中的一种或两种组合物；其制备方法为将PP、HDPE、POE、相容剂、抗氧剂、润滑剂和光稳定剂投入共混机中混合后，加入金属粉，搅拌混合，转移至挤出机中，挤出造粒，得到复合材料。本申请的复合材料可用于汽车外饰，具有高色泽，且色泽均匀的效果。

Description

一种高光泽、免喷涂PP/PE复合材料及其制备方法
技术领域
本申请涉及塑料复合材料的技术领域，更具体地说，它涉及一种高光泽、免喷涂PP/PE复合材料及其制备方法。
背景技术
随着人们对能源危机的关注，汽车的节能减排是当今汽车工业的发展要求，其中汽车轻量化，“以塑代钢”成为当今汽车工业重要的发展方向，因此为塑料工业的发展提供了良好的契机，同时也对塑料性能的要求越来越高。
在汽车的某些部件上，为了高光泽的效果，通常的做法是在塑料基材上喷上高光漆，但是喷漆不仅加工成本高，而且不利于环保，随着汽车ELV法令的出台，需要更多的热塑性材料直接可以进行回收处理，而不需要分离热固性漆膜的过程。因此，研究和开发免喷涂的材料具有重要意义。
在塑料制品上实现免喷涂且具有高光泽的效果，主要是通过在材料中加上光泽颜料来实现的，而添加光泽材料，比如金属颜料和珠光粉等颜料，存在着剪切敏感性及取向和堆积的问题，在制品结构特征多及流动汇聚的地方颜料堆积的问题，造成表面色泽不够均匀。
发明内容
为了提高光泽颜料在塑料制品中的分散均匀性及色泽均匀性，本申请提供一种高光泽、免喷涂PP/PE复合材料及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种高光泽、免喷涂PP/PE复合材料，采用如下的技术方案：
一种高光泽、免喷涂PP/PE复合材料，所述复合材料由以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0003138695690000011
Figure BDA0003138695690000021
所述相容剂为苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物和苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物的组合物；
所述润滑剂为羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺和芥酸酰胺中的一种或两种组合物。
通过采用上述技术方案，相容剂加入PP、HDPE和POE的混合体系中，使得PP、HDPE和POE发生接枝交联，且相容剂为苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物和苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物的组合物，苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物能够和PP、HDPE发生接枝反应，从而使得PP和HDPE混合的更加均匀，苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物能够和PP、HDPE及POE发生接枝反应，进而促进了PP、HDPE和POE三者共混体系的均匀性；抗氧剂加入后，能够提高整体的抗氧化能力，润滑剂能够提高金属粉在共混体系中的分布均匀性，且由于润滑剂为羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺和芥酸酰胺中的一种或两种组合物，羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺和芥酸酰胺均可以促进金属粒子在共混体系中分散，减少金属粒子在共混体系中成团聚集。
优选的，所述复合材料由以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0003138695690000022
所述相容剂为苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物和苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物的组合物；
所述润滑剂为羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺和芥酸酰胺中的一种或两种组合物。
优选的，所述苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物和苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物的重量份数混合比为1：1。
通过采用上述技术方案，当苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物和苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物的重量份数混合比为1：1时，相容剂对共混体系的接枝效果较佳，得到的共混体系较为均匀。
优选的，所述润滑剂为羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺和芥酸酰胺的两种组合物，且所述羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺和芥酸酰胺的重量份数混合比为1：1。
通过采用上述技术方案，当润滑剂采用羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺和芥酸酰胺采用重量份1：1复配使用时，对金属粉的分散效果最佳，得到的复合材料色泽均匀。
优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
优选的，所述光稳定剂为抗氧剂168。
优选的，所述金属粉的目数为5000-10000目。
第二方面，本申请提供一种高光泽、免喷涂PP/PE复合材料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种高光泽、免喷涂PP/PE复合材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：将PP、HDPE、POE、相容剂、抗氧剂、润滑剂和光稳定剂投入共混机中，在250-260℃的温度中以160-180r/min混合5-7min后，加入金属粉，并升温至270-280℃以250-300r/min的转速搅拌混合5-10min后，转移至挤出机中，在250-260℃的温度下挤出造粒，得到复合材料。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请中使用苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物和苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物的组合物作为相容剂，对PP、HDPE和POE的共混体系进行处理，在苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物和苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物重量比例1：1时，对共混体系的混合效果较佳。
2、本申请中使用羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺和芥酸酰胺的组合物作为润滑剂，且两者的重量份比例为1：1，对金属粉的分散性最好，金属粉在共混体系中不易发生团聚沉积。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
实施例
实施例1-5
本实施例1-5中复合材料原料重量份数如表1所示。
表1实施例1-5中复合材料原料重量份数
Figure BDA0003138695690000041
本实施例1-5中，抗氧剂为抗氧剂1010，光稳定剂为抗氧剂168，金属粉为氧化铝粉末，且氧化铝粉末的目数为5000-10000目。
本实施例1-5中，复合材料的制备方法包括以下步骤：将PP、HDPE、POE、相容剂、抗氧剂、润滑剂和光稳定剂投入共混机中，在250-260℃的温度中以160-180r/min混合5-7min后，加入金属粉，并升温至270-280℃以250-300r/min的转速搅拌混合5-10min后，转移至挤出机中，在250-260℃的温度下挤出造粒，得到复合材料。
实施例6-11
本实施例6-11中复合材料原料重量份数如表2所示。
表2实施例6-11中复合材料原料重量份数
Figure BDA0003138695690000051
本实施例6-11中，抗氧剂为抗氧剂1010，光稳定剂为抗氧剂168，金属粉为氧化铝粉末，且氧化铝粉末的目数为5000-10000目。
本实施例6-11中，复合材料的制备方法包括以下步骤：将PP、HDPE、POE、相容剂、抗氧剂、润滑剂和光稳定剂投入共混机中，在250-260℃的温度中以160-180r/min混合5-7min后，加入金属粉，并升温至270-280℃以250-300r/min的转速搅拌混合5-10min后，转移至挤出机中，在250-260℃的温度下挤出造粒，得到复合材料。
对比例
对比例1-2
本对比例1-2中复合材料原料重量份数如表3所示。
表3对比例1-2中复合材料原料重量份数
Figure BDA0003138695690000061
本对比例1-2中，抗氧剂为抗氧剂1010，光稳定剂为抗氧剂168，金属粉为氧化铝粉末，且氧化铝粉末的目数为5000-10000目。
本对比例1-2中，复合材料的制备方法包括以下步骤：将PP、HDPE、POE、相容剂、抗氧剂、润滑剂和光稳定剂投入共混机中，在250-260℃的温度中以160-180r/min混合5-7min后，加入金属粉，并升温至270-280℃以250-300r/min的转速搅拌混合5-10min后，转移至挤出机中，在250-260℃的温度下挤出造粒，得到复合材料。
性能检测试验
检测方法
将实施例1-11和对比例1-2中的复合材料，注塑成长×宽为1m*1m，且厚度为3mm的测试片，采用通用型60°镜面光泽度测试仪对测试片表面进行光泽度测试，测试标准采用ASTM D2457-13，在测试片表面均匀选取10个测试点，测试其光泽度，计算平均光泽度，及方差，方差用于展示测试片表面的光泽均匀性，其结果如表4所示。
表4实施例1-11和对比例1-2中复合材料的光泽度及光泽均匀性测试
平均光泽度(60°) 光泽度方差/(×10<sup>-4</sup>)
实施例1 95.34 3.34
实施例2 95.36 3.33
实施例3 95.37 3.34
实施例4 95.35 3.35
实施例5 95.34 3.36
实施例6 93.87 3.40
实施例7 93.52 3.41
实施例8 94.25 4.11
实施例9 94.16 4.18
实施例10 94.41 3.95
实施例11 94.32 4.05
对比例1 92.15 3.55
对比例2 92.01 3.56
结合实施例1-11，并结合表4可以看出，本申请中制备的复合材料光泽度好，且多个采样点的光泽度均匀，测试片表面的光泽均匀性较好。
结合实施例1-5，实施例6-7，并结合表4可以看出，当相容剂中，苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物的添加量比苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物的添加量不为1：1时，相容剂对PP、HDPE和POE的三元共混体系的混合相对较差，使得三元共混体系混合不够均匀，影响了测试片表面的光泽度，且对表面光泽度的均匀性有一定的影响。
结合实施例1-5，实施例8-9，并结合表4可以看出，当润滑剂中，单一使用羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺或芥酸酰胺时，金属粉在三元共混体系中分布不够均匀，造成测试片表面的光泽度不够均匀，方差较大，且由于金属粉在体系中发生团聚现象，造成了表面光泽度相对较低。
结合实施例1-5，实施例8-9和实施例10-11，并结合表4可以看出，在实施例10-11中，润滑剂使用羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺和芥酸酰胺进行复配使用，但是羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺和芥酸酰胺的用量均不相同时，会造成表面光泽度的均匀性有所下降，但是比实施例8-9中更加均匀些。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种高光泽、免喷涂PP/PE复合材料，其特征在于，所述复合材料由以下重量份的原料制备而成：
Figure FDA0003766876340000011
所述相容剂为苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物和苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物重量份数混合比为1：1的组合物；
所述润滑剂为羟乙基乙撑双硬脂酸酰胺和芥酸酰胺的重量份数混合比为1：1的组合物。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述光稳定剂为抗氧剂168。
4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述金属粉的目数为5000-10000目。
5.一种制备权利要求1-4任一项复合材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将PP、HDPE、POE、相容剂、抗氧剂、润滑剂和光稳定剂投入共混机中，在250-260℃的温度中以160-180r/min混合5-7min后，加入金属粉，并升温至270-280℃以250-300r/min的转速搅拌混合5-10min后，转移至挤出机中，在250-260℃的温度下挤出造粒，得到复合材料。
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