CN113896991A - 一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域。可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料以重量份数计，包括如下组分：共聚聚丙烯40～75份；弹性体10～30份；聚乙烯3～10份；滑石粉10～30份；偶联剂0.5～5份；润滑剂0.1～3份；抗氧剂0.2～2份。本发明的可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料以聚丙烯作为基体材料，通过各组分协同作用提升了复合材料喷漆时的耐溶剂性能，保证喷漆后漆膜结构的均匀性，同时弹性体组分在聚丙烯基体中均匀分散性，偶联剂提升了各组分的界面结合力，减少界面缺陷，润滑剂的加入避免了剪切小分子链的产生，保证了耐油漆溶剂性能，在具有有效的油漆附着力的同时保证低温多轴冲击韧性。

Description

一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料及其制备方法和 应用
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，更具体地，涉及一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚丙烯(PP)具有价格低廉、密度低、易加工、易回收等优点，被广泛应用于汽车内外饰等多种非金属零部件，是迄今为止汽车行业应用范围最广、用量最大的热塑性材料。随着消费者对驾乘舒适性以及美观性的提升，由PP材料直接注塑得到的车用皮纹件(如仪表板、门板、副仪表板、立柱饰板等)已难以满足消费者对触觉和视觉感知的要求，注塑皮纹件有向喷漆件过渡的趋势。但PP材料自身较高的结晶度和较为致密的晶粒网络导致其冲击强度较低、韧性差，表面喷涂性能较差，无法满足高韧性汽车零部件(如仪表板等)的性能需求。在PP材料中添加弹性体可改善韧性，同时降低材料整体的结晶度，提升PP材料的表面耐喷涂性能。但油漆中溶剂会导致一部分弹性体溶胀甚至溶解，使材料表面产生缺陷，漆膜溶胀甚至脱落，PP材料在低温爆破发生脆性破坏，导致碎片飞溅等严重问题。
CN105440438A公开了一种高油漆附着力聚丙烯复合材料，该复合材料原料按质量份组成包括：聚丙烯树脂，38～71.3份；聚丙烯改性剂，5～10份；改性填充剂，15～25份；增韧剂，8～15份；抗氧剂，0.2～1份；润滑剂，0.5～1份；所述改性填充剂为填充剂经丙烯酸缩水甘油酯、硅烷偶联剂和硬脂酸改性得到；所述聚丙烯改性剂包括聚丙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐中的任一种或两种以上的组合。但是该高油漆附着力聚丙烯复合材料只是对材料表面油漆进行了百格试验，验证常温喷涂未脱落，但并未在低温下对相关冲击试验进行测试，无法说明材料低温下的油漆附着性能以及低温韧性均能达到使用要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有PP材料增韧后喷漆出现的漆膜溶胀或脱落，无法在提高附着的同时保证材料低温韧性的缺陷和不足，提供一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料。
本发明的目的是提供一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料的制备方法。
本发明的再一目的在于提供一种所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料在有喷涂和低温冲击性能要求的塑料制品中的应用。
本发明的再一目的在于保护一种塑料制品。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，以重量份数计，包括如下组分：
共聚聚丙烯40～75份；弹性体10～30份；聚乙烯3～10份；滑石粉10～30份；偶联剂0.5～5份；润滑剂0.1～3份；抗氧剂0～2份。
其中，需要说明的是：
本发明的聚乙烯为高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)以及线性低密度聚乙烯的一种或几种；
本发明的偶联剂为酞酸酯类偶联剂、氨基硅烷类偶联剂、铝钛复合偶联剂、环氧硅烷偶联剂中一种或几种；
本发明的润滑剂为硅酮类润滑剂、酯类润滑剂、酰胺类润滑剂、硬脂酸类润滑剂中的一种或几种；
以重量百分比计，本发明的抗氧剂包括20％～50％主抗氧剂和50％～80％辅助抗氧剂，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂和/或硫醚类抗氧剂。
在本发明的可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料中：
以共聚聚丙烯作为基体材料，通过加入特定组分的聚乙烯组分可以提高复合材料喷漆时的耐溶剂性能，保证喷漆后漆膜结构的均匀性，提供漆膜良好的耐化学品性能；同时在聚乙烯和共聚聚丙烯的混合体系中通过加入特定组分的弹性体组分可提高弹性体在共聚聚丙烯基体中的分散性并提升低温韧性，在具有有效的油漆附着力的同时保证低温多轴冲击韧性。
润滑剂可提供有效的润滑，避免因熔融挤出过程中的高剪切导致基体等树脂产生过多的小分子链而降低耐油漆溶剂性能；
偶联剂可提高滑石粉与共聚聚丙烯、聚乙烯以及弹性体的界面结合力，减少界面缺陷，利用滑石粉较高的平面尺寸提供良好的油漆溶剂阻隔作用，提高漆膜耐化学品性能，同时保证良好的耐低温多轴冲击韧性；
共聚聚丙烯、聚乙烯、弹性体、滑石粉、润滑剂、偶联剂复配使用提供协同作用，使本发明制备的复合材料具有可喷涂性、耐低温多轴冲击韧性，可为有喷涂、耐低温冲击要求的塑料制品提供解决方案。
其中，在本发明的可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料中各组分的含量也是至关重要的，相关含量过高或过低还需要考虑整体系统的相容性和均一稳定性，都会有损力学性能、耐低温多轴冲击韧性以及油漆附着性能，不能达到性能要求。
优选地，以重量份数计，包括如下组分：
共聚聚丙烯45～65份；弹性体15～28份；聚乙烯4～9份；滑石粉15～25份；偶联剂1～3份；润滑剂0.2～2份；抗氧剂0.3～1份。
优选地，所述共聚聚丙烯按照ISO1133-2011在230℃、2.16Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为20～100g/10min，在10℃/min升温N2氛围下通过DSC测得的熔融峰面积为105～120J/g。
其中，需要说明的是：
共聚聚丙烯的熔体质量流动速率是衡量塑料熔体流动性的一个重要指标，共聚聚丙烯的熔体质量流动速率为20～100g/10min可以保证材料具有良好的流动性；
熔融峰面积：是共聚聚丙烯材料在熔融过程中热焓值，值越大代表结晶度越高。较高的结晶度可以保证基体具有较为致密的晶格网络，化学稳定性好，难以被溶剂溶胀或溶解。
熔融峰值：是共聚聚丙烯熔融过程中最高熔融温度值，代表了材料的耐热性以及耐受喷漆固化过程中耐热性。
采用上述优选的共聚聚丙烯作为基底原料可以进一步提升油漆附着性能。
优选地，所述弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、三元乙丙橡胶(EPDM)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)和乙烯-辛稀共聚物(POE)中的一种或几种。
优选地，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物按照ISO1133-2011在190℃、5.0Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为4～8g/10min，采用ASTM D5775-2019标准测试方法测得苯乙烯重量含量为35～45％。
其中，需要说明的是：
SBS的熔体质量流动速率在4～8g/10min，说明具有良好的流动性，可以更好的保证基体具有较高的加工性；
SBS的苯乙烯重量含量为35～45％，可以具有良好的刚性，可以更好的保证在与共聚聚丙烯共混后保持较高的力学性能。
优选地，所述三元乙丙橡胶EPDM采用ASTM D3900-2015，方法B的标准测试方法测得乙烯重量含量为65～75％。
其中，需要说明的是：
EPDM的乙烯重量含量为65～75％，可以具有良好的韧性，可以更好的保证在与共聚聚丙烯共混后保持较高的韧性。
优选地，所述苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS按照ISO1133-2011在230℃、5.0Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为18～25g/10min，采用ASTM D5775-2019标准测试方法测得苯乙烯重量含量为10～17％。
SEBS的熔体质量流动速率在18～25g/10min，说明具有良好的流动性，可以更好的保证基体具有较高的加工性；
SEBS的苯乙烯重量含量为10～17％，可以具有良好的刚性，可以更好的保证在与共聚聚丙烯共混后保持较高的力学性能。
优选地，所述乙烯-辛稀共聚物POE按照ISO1133-2011在190℃、2.16Kg载荷条件下熔体质量流动速率为0.5～15g/10min，其中采用ASTM D3900-2015，方法B的标准测试方法测得乙烯重量含量为43～60％。
其中，需要说明的是：
POE的熔体质量流动速率在0.5～15g/10min，说明具有良好的流动性，可以更好的保证基体具有较高的加工性；
POE的乙烯重量含量为43～60％，可以具有良好的韧性，可以更好的保证加工后材料具有良好的耐冲击性能。
优选地，所述聚乙烯按照ISO1133-2011在190℃，2.16Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为1.0～10g/10min。
其中，需要说明的是：
聚乙烯的熔体质量流动速率为1.0～10g/10min，聚乙烯的流动性能更好，进一步可以提升聚丙烯复合材料的加工性能。
优选地，所述所述聚丙烯复合材料中滑石粉的平均粒径为1.3～10μm，可提供较高的比表面积，可对油漆中的溶剂起到良好的阻隔作用。
本发明还具体保护一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将各组分在高混机中混合，得到预混料；
S2：将预混料加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，得到可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料。
本发明的可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料适用多种油漆喷涂，具有优异的油漆附着性，具有良好的耐低温多轴冲击性能韧性，因此可以广泛应用于塑料制品的制备，本发明尤其保护上述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料在有喷涂和低温冲击性能要求的塑料制品中的应用，所述应用中要求油漆附着力≤1级，耐防晒霜和杀虫剂≤2级，-30℃多轴冲击破坏形式全部为韧性破坏。
本发明还具体保护一种塑料制品，所述塑料制品采用上述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料制备得到。
具体的，所述塑料制品包括仪表板等高韧性且有喷涂需求的汽车零部件和汽车内饰。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，包括共聚聚丙烯、弹性体、聚乙烯、滑石粉、偶联剂、润滑剂和抗氧剂，以共聚聚丙烯作为基体材料，通过各组分协同作用提升了复合材料喷漆时的耐溶剂性能，保证喷漆后漆膜结构的均匀性，同时弹性体组分在共聚聚丙烯基体中均匀分散性，偶联剂提升了各组分的界面结合力，减少界面缺陷，润滑剂的加入避免了剪切小分子链的产生，保证了耐油漆溶剂性能，在具有有效的油漆附着力的同时保证低温多轴冲击韧性。
本发明的可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料的23℃简支梁缺口冲击强度可达56.7KJ/m2，低温-30℃的简支梁缺口冲击强度可达4.5KJ/m2，具有良好的低温韧性，且喷漆后样板的油漆性能测试均可达到GMW15340 T1P标准，喷漆后-30℃多轴冲击韧性破坏占比达到100％。
附图说明
图1为实施例1的可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料制备的喷漆样板照片。
图2为实施例1的可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料制备的喷漆样板-30℃多轴冲击测试后图片。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
其中，对本发明的实施例和对比例的原料说明如下：
共聚聚丙烯：
共聚PP BX3800，厂家：韩国SK：按照ISO1133-201在230℃、2.16Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为30g/10min；在10℃/min升温N2氛围下通过DSC测得的熔融峰面积106J/g。
共聚PP BX3900，厂家：韩国SK：按照ISO1133-201在230℃、2.16Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为60g/10min；在10℃/min升温N2氛围下通过DSC测得的熔融峰面积118J/g。
共聚PP BX3920，厂家：韩国SK：按照ISO1133-201在230℃、2.16Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为90g/10min；在10℃/min升温N2氛围下通过DSC测得的熔融峰面积118J/g。
共聚聚丙烯PP EP540V，厂家：巴塞尔：按照ISO1133-201在230℃、2.16Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为110g/10min；在10℃/min升温N2氛围下通过DSC测得的熔融峰面积95J/g。
聚乙烯：
低密度聚乙烯LDPE 2426H，厂家：中海壳牌：按照ISO1133-201在190℃，2.16Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为2.0g/10min；
高密度聚乙烯HDPE 8008，厂家：兰州石化：按照ISO1133-201在190℃，2.16Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为8g/10min。
聚乙烯LLDPE M2320，厂家：陶氏化学：按照ISO1133-201在190℃，2.16Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为20g/10min；
弹性体：
SEBS G1657，厂家：美国科腾：按照ISO1133-201在230℃、5.0Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为22g/10min，采用ASTM D5775-2019标准测试方法测得苯乙烯重量含量为13％；
POE ENGAGE 8137，厂家：陶氏化学：按照ISO1133-201在190℃、2.16Kg载荷条件下熔体质量流动速率为13g/10min，其中采用ASTM D3900-2015，方法B的标准测试方法测得乙烯重量含量为57％；
POE ENGAGE 7467，厂家：陶氏化学：按照ISO1133-201在190℃、2.16Kg载荷条件下熔体质量流动速率为1.5g/10min，其中采用ASTM D3900-2015，方法B的标准测试方法测得乙烯重量含量为54％；
POE ENGAGE 8842，厂家：陶氏化学：按照ISO1133-201在190℃、2.16Kg载荷条件下熔体质量流动速率为1.0g/10min，其中采用ASTM D3900-2015，方法B的标准测试方法测得乙烯重量含量为48％；
POE 58705，厂家：陶氏化学：按照ISO1133-201在190℃、2.16Kg载荷条件下熔体质量流动速率为0.3g/10min，其中采用ASTM D3900-2015，方法B的标准测试方法测得乙烯重量含量为38％；
EPDM960N，厂家：韩国锦湖：采用ASTM D3900-2015，方法B的标准测试方法测得乙烯重量含量为70％；
EPDM5050，厂家：维萨黎司商贸：采用ASTM D3900-2015，方法B的标准测试方法测得乙烯重量含量为50％
SBS 3546，厂家：李长荣化学工业有限公司：在190℃、5.0Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为6.0g/10min，采用ASTM D5775-2019标准测试方法测得苯乙烯重量含量为40％。
SBS 805，厂家：旭化成：在190℃、5.0Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为10g/10min，采用ASTM D5775-2019标准测试方法测得苯乙烯重量含量为30％。
滑石粉：
TYT-777A，厂家：辽宁北海：粒径为5μm；
HTPUltra5L，厂家：广州喜嘉化工：粒径为2.6μm；
V-90，厂家：丹东天赐阻燃材料：粒径15μm；
Clay 5528，厂家：灵寿县润山矿粉厂：粒径1μm；
偶联剂：
氨基硅烷偶联剂：JH-A110，厂家：江汉精细化工；
润滑剂：
硬脂酸类润滑剂：TR451，厂家：德国STRUKTOL公司；
硅酮类润滑剂：AS-025，厂家：上海涵点科技；
抗氧剂：
受阻酚类抗氧剂：AO-330，日本艾迪科；
亚磷酸酯类辅助抗氧剂：Y-002，厂家：巴斯夫。
实施例1
一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，以重量份数计，包括如下组分：
23份共聚PP BX3800，30份共聚PP BX3900，5份低密度聚乙烯LDPE 2426H，8份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS G1657，12份乙烯/辛稀共聚物POE ENGAGE 8137，20份滑石粉TYT-777A，2份氨基硅烷偶联剂JH-A110，1份硬脂酸类润滑剂TR451，0.2份受阻酚类抗氧剂AO-330，0.3份亚磷酸酯类辅助抗氧剂Y-002。
一种可喷涂、耐低温冲击聚丙烯复合材料，具体制备方法为：
S1:将各组分称重后在高速混机中混合5min，转速500r/min，得到预混料；
S2:将预混料加入到40:1双螺杆挤出机中，挤出机1-10段温度分别为80、120、180、210、210、210、210、210、210、210℃，经造粒、冷却后得到可喷涂、耐低温冲击聚丙烯复合材料。
实施例2
一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，以重量份数计，包括如下组分：
22份共聚PP BX3800，30份共聚PP BX3900，5份低密度聚乙烯LDPE 2426H，10份乙烯/辛稀共聚物POE ENGAGE 7467，10份乙烯/辛稀共聚物POE ENGAGE 8137，20份滑石粉HTPUltra5L，2份氨基硅烷偶联剂JH-A110，1份硅酮类润滑剂AS-025，0.2份受阻酚类抗氧剂AO-330，0.3份亚磷酸酯类辅助抗氧剂Y-002。
一种可喷涂、耐低温冲击聚丙烯复合材料，具体制备方法同实施例1。
实施例3
一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，以重量份数计，包括如下组分：
28份共聚PP BX3900，36份共聚PP BX3920，9份低密度聚乙烯LDPE 2426H，15份乙烯/辛稀共聚物POE ENGAGE 7467，13份乙烯/辛稀共聚物POE ENGAGE 8842，25份滑石粉HTPUltra5L，3份氨基硅烷偶联剂JH-A110，2份硬脂酸类润滑剂TR451，0.4份受阻酚类抗氧剂AO-330，0.6份亚磷酸酯类辅助抗氧剂Y-002。
一种可喷涂、耐低温冲击聚丙烯复合材料，具体制备方法同实施例1。
实施例4
一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，以重量份数计，包括如下组分：23份共聚PPBX3900，22份共聚PPBX3920，4份高密度聚乙烯HDPE 8008，10份乙烯/辛稀共聚物POEENGAGE 7467，5份乙烯/辛稀共聚物POE ENGAGE 8842，15份滑石粉TYT-777A，1份氨基硅烷偶联剂JH-A110，0.2份硬脂酸类润滑剂TR451，0.1份受阻酚类抗氧剂AO-330，0.1份亚磷酸酯类辅助抗氧剂Y-002。
一种可喷涂、耐低温冲击聚丙烯复合材料，具体制备方法同实施例1。
实施例5
一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，以重量份数计，包括如下组分：40份共聚PPBX3900，35份共聚PPBX3920，3份高密度聚乙烯HDPE 8008，30份乙烯/辛稀共聚物POEENGAGE 8842，10份滑石粉HTPUltra5L，5份氨基硅烷偶联剂JH-A110，3份硬脂酸类润滑剂TR451，0.8份受阻酚类抗氧剂AO-330，1.2份亚磷酸酯类辅助抗氧剂Y-002。
一种可喷涂、耐低温冲击聚丙烯复合材料，具体制备方法同实施例1。
实施例6
一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，以重量份数计，包括如下组分：20份共聚PPBX3900，20份共聚PPBX3920，10份高密度聚乙烯HDPE 8008，5份乙烯/辛稀共聚物POEENGAGE 7467，5份三元乙丙橡胶EPDM960N，28份滑石粉HTPUltra5L，0.5份氨基硅烷偶联剂JH-A110，0.1份硬脂酸类润滑剂TR451，0.1份受阻酚类抗氧剂AO-330，0.1份亚磷酸酯类辅助抗氧剂Y-002。
一种可喷涂、耐低温冲击聚丙烯复合材料，具体制备方法同实施例1。
实施例7
一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，与实施例1基本相同，其区别在于，滑石粉为滑石粉3滑石粉V-90。
一种可喷涂、耐低温冲击聚丙烯复合材料，具体制备方法同实施例1。
实施例8
一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，与实施例1基本相同，其区别在于，滑石粉为滑石粉4滑石粉Clay 5528。
一种可喷涂、耐低温冲击聚丙烯复合材料，具体制备方法同实施例1。
实施例9
一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，与实施例1基本相同，其区别在于，聚丙烯为PP EP540V。
一种可喷涂、耐低温冲击聚丙烯复合材料，具体制备方法同实施例1。
实施例10
一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，与实施例1基本相同，其区别在于，聚乙烯为LLDPE M2320。
一种可喷涂、耐低温冲击聚丙烯复合材料，具体制备方法同实施例1。
实施例11
一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，与实施例1基本相同，其区别在于，弹性体为8份POE 58705+12份EPDM5050。
一种可喷涂、耐低温冲击聚丙烯复合材料，具体制备方法同实施例1。
实施例12
一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，与实施例1基本相同，其区别在于，弹性体为8份SBS 3546+12份SBS 805。
一种可喷涂、耐低温冲击聚丙烯复合材料，具体制备方法同实施例1。
对比例1
根据实施例1，将LDPE 2426H去除，其余组分及含量均与实施例1相同，制备方法同实施例1，得到聚丙烯复合材料。
对比例2
根据实施例1，去除SEBS G1657，并将POE ENGAGE 8137重量份数调整为8份，其余组分及含量均与实施例1相同，制备方法同实施例1，得到聚丙烯复合材料。
对比例3
根据实施例1，将TR451去除，其余组分及含量均与实施例1相同，制备方法同实施例1，得到聚丙烯复合材料。
对比例4
根据实施例1，将JH-A110去除，其余组分及含量均与实施例1相同，制备方法同实施例1，得到聚丙烯复合材料。
对比例5
根据实施例1将LDPE 2426H重量份数调整为12份，其余组分及含量均与实施例1相同，制备方法同实施例1，得到聚丙烯复合材料。
对比例6
根据实施例1，将SEBS G1657重量份数调整为13份，POE ENGAGE 8137重量份数调整为20份，其余组分及含量均与实施例1相同，制备方法同实施例1，得到聚丙烯复合材料。
对比例7
根据实施例2，将AS-025重量份数调整为4份，其余组分及含量均与实施例2相同，制备方法同实施例2，得到聚丙烯复合材料。
对比例8
根据实施例1，将JH-A110重量份数调整为6份，其余组分及含量均与实施例1相同，制备方法同实施例1，得到聚丙烯复合材料。
对比例9
根据实施例1将LDPE 2426H重量份数调整为2份，其余组分及含量均与实施例1相同，制备方法同实施例1，得到聚丙烯复合材料。
性能测试
聚丙烯复合材料中滑石粉平均粒径的测定如下：
将所制备的可喷涂耐低温冲击聚丙烯复合材料按照ISO 3451-2019在600-800℃煅烧40min后，用激光粒度仪Mastersizer2000测试其灰分的粒径，复合材料中滑石粉的平均粒径与原材料滑石粉的平均粒径相同。
力学性能测试所需样条需在23℃，50％湿度的环境中放置2天后进行测试。拉伸强度按照ISO 527-2-2019标准进行测试，弯曲强度按照ISO 178-2019标准进行测试，简支梁缺口冲击强度按照ISO 179/1eA-2010标准进行测试。
样板油漆类型按照GMW15340 T1P-2020标准中Type C类油漆进行喷涂，喷漆后样板按照GMW 16172-2017标准方法进行油漆性能测试。其中固化测试等级要求≤1级，附着力测试等级要求≤1级，防晒霜和杀虫剂测试≤2级。
喷漆后低温多轴冲击测试所需样板需在-30℃，50％湿度的环境中放置4h后进行测试，测试标准参照ASTM D3763-2018和GMW15520-2016，冲击速度为6.6m/s。
具体检测结果详见表1和表2。
表1.实施例及对比例冲击性能
简支梁缺口冲击强度(-30℃)(KJ/m<sup>2</sup>)
实施例1 4.5
实施例2 4.5
实施例3 4.4
实施例4 4.3
实施例5 4.2
实施例6 4.2
实施例7 4.3
实施例8 4.4
实施例9 4.1
实施例10 4.2
实施例11 4.0
实施例12 4.1
对比例1 3.0
对比例2 2.6
对比例3 4.0
对比例4 4.1
对比例5 3.8
对比例6 5.1
对比例7 4.2
对比例8 4.3
对比例9 4.1
上述各实施例拉伸强度在17-18MPa之间，弯曲模量在1700-1800MPa之间，简支梁缺口冲击强度(23℃)可以达到50～57KJ/m2，均满足标准要求。
表2.实施例及对比例喷漆后样板油漆性能测试
Figure BDA0003304548240000121
Figure BDA0003304548240000131
从上表1的数据可以看出，本发明的可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料不仅具有很好的简支梁缺口冲击强度，且拉伸强度在17-18MPa之间，弯曲模量在1700-1800MPa之间，均满足标准要求，具有良好的力学性能。
从表2的数据可以看出，本发明的可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料的油漆固化测试等级为1级，附着力测试等级达到1级，具有很好的油漆附着性能，防晒霜和杀虫剂测试在2级，具有很好的耐溶剂性能。
由表1和表2中实施例1和对比例9可以看出，聚乙烯少于本发明用量，复合材料的耐溶剂性能(防晒霜和杀虫剂测试)降低，耐低温多轴冲击韧性降低；由实施例1和对比例5可以看出，聚乙烯含量高于本发明用量，常温、低温冲击性能降低，油漆固化和附着力性能降低，耐低温多轴冲击性能降低。因此，聚乙烯含量低于或高于本发明用量，均会导致复合材料冲击性能降低和油漆性能降低。
由表1和表2中实施了2和对比例10可以看出，弹性体含量少于本发明用量，复合材料常温、低温冲击性能降低，油漆附着力和耐低温多轴冲击韧性降低；由实施例2和对比例6可以看出，弹性体含量高于本发明用量，材料的缺口冲击强度虽然有一定的提高，但耐防晒霜和杀虫剂为3级，无法达到相关要求，复合材料耐溶剂性能降低。因此，弹性体含量低于或高于本发明用量，均会导致材料的冲击性能过低或者过高，导致油漆性能降低。
同样，由实施例1和对比例7、对比例8可以看出，偶联剂、润滑剂等含量不在本发明的保护范围内，复合材料力学性能降低，油漆固化、附着力、耐溶剂性能以及耐低温多轴冲击韧性均会降低，无法达到本发明的性能要求。
图1为实施例1的可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料制备的喷漆样板照片，可以看出样板喷漆后在未做低温多轴冲击前具有良好的可喷涂性。
图2为实施例1的可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料制备的喷漆样板喷涂后样板经-30℃多轴冲击后均为韧性破坏，冲击后样板只在冲击位置出现破裂，未发现裂纹，表示是韧性破坏，表示聚丙烯材料具有可喷涂新型、耐低温冲击性。
综上，本发明中聚丙烯、聚乙烯、弹性体、润滑剂以及偶联剂之间具有协同作用，只有各组分在合适的用量范围内才会使复合材料具有优异的力学性能、耐低温多轴冲击韧性以及油漆附着性能。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，以重量份数计，包括如下组分：
共聚聚丙烯40～75份；弹性体10～30份；聚乙烯3～10份；滑石粉10～30份；偶联剂0.5～5份；润滑剂0.1～3份；抗氧剂0～2份。
2.如权利要求1所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，以重量份数计，包括如下组分：
共聚聚丙烯45～65份；弹性体15～28份；聚乙烯4～9份；滑石粉15～25份；偶联剂1～3份；润滑剂0.2～2份；抗氧剂0.3～1份。
3.如权利要求1所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述共聚聚丙烯按照ISO1133-2011在230℃、2.16Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为20～100g/10min，在10℃/min升温N2氛围下通过DSC测得的熔融峰面积为105～120J/g。
4.如权利要求1所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、三元乙丙橡胶、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物和乙烯-辛稀共聚物中的一种或几种。
5.如权利要求4所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物按照ISO1133-2011在190℃、5.0Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为4～8g/10min，采用ASTM D5775-2019标准测试方法测得苯乙烯重量含量为35～45％。
6.如权利要求4所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述三元乙丙橡胶采用ASTM D3900-2015，方法B的标准测试方法测得乙烯重量含量为65～75％。
7.如权利要求4所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物按照ISO1133-2011在230℃、5.0Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为18～25g/10min，采用ASTM D5775-2019标准测试方法测得苯乙烯重量含量为10～17％。
8.如权利要求4所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述乙烯-辛稀共聚物按照ISO1133-2011在190℃、2.16Kg载荷条件下熔体质量流动速率为0.5～15g/10min，采用ASTM D3900-2015，方法B的标准测试方法测得乙烯重量含量为43～60％。
9.如权利要求1所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚乙烯按照ISO1133-2011在190℃，2.16Kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为1.0～10g/10min。
10.如权利要求1所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯复合材料中滑石粉的平均粒径为1.3～10μm。
11.一种权利要求1～10任意一项所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1:将各组分在高混机中混合，得到预混料；
S2:将预混料通过计量称加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，得到可喷涂耐低温冲击聚丙烯复合材料。
12.一种权利要求1～10任意一项所述可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料在有喷涂和低温冲击性能要求的塑料制品中的应用。
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