CN117362840A - 一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料及其制备方法；所述聚丙烯复合材料的组成成分，包括：PP树脂20～50份，玻璃纤维15‑30份，植物纤维5～10份，弹性体15‑40份，相容剂2‑6份，抗氧剂0.2～0.8份，光稳定剂0.2～0.5份，润滑剂0.2～0.5份，色粉1～3份；所述聚丙烯复合材料的制备方法包括：按配比称取PP树脂、弹性体、相容剂、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂以及色粉并放在一起混合均匀得到混合物，将混合物从挤出机主喂料口加入；将玻璃纤维和植物纤维由侧喂料口加入，在挤出机中经过熔融、挤出，即可得到耐划伤软触感聚丙烯复合材料。本发明中的聚丙烯复合材料既拥有柔软的触感，又具有良好的力学性能，而且耐划伤性能优异，无析出发粘现象。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯改性材料因具有良好的物理力学性能和加工性能，在汽车内外饰件中得到广泛的应用。但是在中低档车中，立柱、门板、中央通道、仪表板等多采用滑石粉填充改性的硬质塑料，以至于这些制品表面光泽度高，塑料感强，而且耐划伤效果比较差，当制品表面被划伤后，光泽度大大提高，尤其是针对大众PV3974的标准要求很难满足。而在豪华车内比如仪表板，往往使用软质表皮+发泡芯材+骨架构成，但是这种方法工艺复杂，成本高昂。因此为提高驾乘人员的舒适体验，发明一种既具备塑料的刚性，又拥有蒙皮的柔软触感并且具有优异的耐划伤功能的材料，是备受关注的问题。
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目前对软触感材料的研究大多是单一考虑降低材料硬度，而忽略了内饰件材料的其它要求，所以开发一种综合性能优异且具有柔软触感的材料用于汽车内饰件中，具有重大的意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料及其制备方法，制备出的耐划伤软触感聚丙烯复合材料在保持柔软触感的同时，拥有优异的耐划伤性能；同时植物纤维的加入，不仅能降低材料密度，而且还能够在制品表面呈现出纤维点，提升了汽车内饰件的美学设计，大大提升驾乘人员的舒适体验感。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料，所述聚丙烯复合材料的组成成分按重量份计，包括：
优选地，所述PP树脂为共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的至少一种。
优选地，所述玻璃纤维为短切玻璃纤维，玻璃纤维长度为3.5～5mm，直径为8～20μm。
优选地，所述植物纤维为木纤维、稻壳纤维、麦秆纤维、椰丝纤维中的至少一种。
优选地，所述的弹性体为乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、丙烯-α烯烃共聚物、苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
优选地，所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐；所述抗氧剂为受阻酚类、硫代酯类、亚磷酸酯类中的至少一种。
优选地，所述光稳定剂为受阻胺光稳定剂。
优选地，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸盐、乙撑双硬脂酰胺、接枝乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。
一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：按配比称取PP树脂、弹性体、相容剂、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂以及色粉并放在一起混合均匀得到混合物，将混合物从挤出机主喂料口加入；将玻璃纤维和植物纤维由侧喂料口加入，混合物、玻璃纤维以及植物纤维在挤出机中经过熔融、挤出，即可得到耐划伤软触感聚丙烯复合材料；
其中：挤出机为平行双螺杆挤出机，挤出机的机筒温度为180～200℃，挤出机的螺杆转速为300～500r/min，挤出机的熔体压力为1.5～2.5MPa，挤出机的真空度为-0.06～-0.1MPa。
优选地，所述的耐划伤软触感聚丙烯复合材料在制备汽车饰品方面的应用。
本发明的有益效果：
1、本发明通过使用乙烯-辛烯共聚物(POE)和苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)复配，并且控制适当比例，使制备的聚丙烯复合材料既拥有柔软的触感，又具有良好的力学性能，而且耐划伤性能优异，无析出发粘现象。
2、本发明通过植物纤维的加入，不仅能降低材料密度，减轻制件重量，而且可以在制品表面呈现出纤维点，提升了汽车内饰件的美学设计，大大提升驾乘人员的舒适体验感，满足汽车内饰美学和轻量化发展的趋势要求。
3、本发明制备的耐划伤软触感聚丙烯复合材料，可以一次注塑成型，生产工艺简单，综合成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明耐划伤、软触感聚丙烯复合材料的制备流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
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。
表1为实施例1～4和对比例1～3中各组分的添加重量份。
| 组分 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
| 共聚PP | 31 | 37 | 22 | 22 | 31 | 22 | 22 |
| 均聚PP | 15 | / | / | / | 15 | / | / |
| 玻璃纤维 | 15 | 20 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
| 植物纤维 | 10 | 7.5 | 5 | 5 | / | 5 | 5 |
| POE | 15 | 25 | 30 | 25 | 15 | 40 | / |
| SEBS | 10 | 5 | 10 | 15 | 10 | / | 40 |
| 相容剂 | 2 | 4 | 6 | 6 | 2 | 6 | 6 |
| 抗氧剂1 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 抗氧剂2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 光稳定剂 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 润滑剂 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 色粉 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
表1
实施例1
本实施例中的一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料及其制备方法包括以下步骤：
(1)按照表1中的配比称取PP、弹性体、相容剂、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂和色粉进行高速混合，得到混合均匀的物料；
(2)将混合均匀的物料由双螺杆挤出机主喂料口加入，将玻璃纤维和植物纤维由侧喂料口加入，经过熔融、挤出造粒，制得一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料。其中双螺杆挤出机的机筒温度为180℃，螺杆转速为500r/min，熔体压力为2.0MPa，真空度为-0.08MPa。
其中，共聚PP熔融指数在40-～60g/10min；均聚PP熔融指数在40～60g/10min；玻璃纤维为短切玻纤，直径为10um，长度为4mm；植物纤维为稻壳纤维，增韧剂POE为乙烯-辛烯共聚物，具体为POE875L；SEBS为苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物，具体为G1657；抗氧剂1和2分别为受阻酚类和亚磷酸脂类，具体为1010和168；光稳定剂为受阻胺类3808PP5；润滑剂为TAF；色粉为自制。
实施例2
本实施例中的一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料及其制备方法包括以下步骤：
(1)按照表1中的配比称取PP、弹性体、相容剂、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂和色粉进行高速混合，得到混合均匀的物料；
(2)将混合均匀的物料由双螺杆挤出机主喂料口加入，将玻璃纤维和植物纤维由侧喂料口加入，经过熔融、挤出造粒，制得一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料。其中双螺杆挤出机的机筒温度为180℃，螺杆转速为500r/min，熔体压力为2.0MPa，真空度为-0.08MPa。
其中，PP为共聚PP，熔融指数在40～60g/10min,玻璃纤维为短切玻纤，直径为10um，长度为4mm；植物纤维为稻壳纤维，增韧剂POE为乙烯-辛烯共聚物，具体为POE875L；SEBS为苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物，具体为G1657；抗氧剂1和2分别为受阻酚类和亚磷酸脂类，具体为1010和168；光稳定剂为受阻胺类3808PP5；润滑剂为TAF；色粉为自制。
实施例3
本实施例中的一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料及其制备方法包括以下步骤：
(1)按照表1中的配比称取PP、弹性体、相容剂、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂和色粉进行高速混合，得到混合均匀的物料；
(2)将混合均匀的物料由双螺杆挤出机主喂料口加入，将玻璃纤维和植物纤维由侧喂料口加入，经过熔融、挤出造粒，制得一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料。其中双螺杆挤出机的机筒温度为180℃，螺杆转速为500r/min，熔体压力为2.0MPa，真空度为-0.08MPa。
其中，PP为共聚PP，熔融指数在40～60g/10min,玻璃纤维为短切玻纤，直径为10um，长度为4mm；植物纤维为稻壳纤维，增韧剂POE为乙烯-辛烯共聚物，具体为POE875L；抗氧剂1和2分别为受阻酚类和亚磷酸脂类，具体为1010和168；光稳定剂为受阻胺类3808PP5；润滑剂为TAF；色粉为自制。
实施例4
本实施例中的一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料及其制备方法包括以下步骤：
(1)按照表1中的配比称取PP、弹性体、相容剂、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂和色粉进行高速混合，得到混合均匀的物料；
(2)将混合均匀的物料由双螺杆挤出机主喂料口加入，将玻璃纤维和植物纤维由侧喂料口加入，经过熔融、挤出造粒，制得一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料。其中双螺杆挤出机的机筒温度为180℃，螺杆转速为500r/min，熔体压力为2.0MPa，真空度为-0.08MPa。
其中，PP为共聚PP，熔融指数在40～60g/10min,玻璃纤维为短切玻纤，直径为10um，长度为4mm；植物纤维为稻壳纤维，增韧剂POE为乙烯-辛烯共聚物，具体为POE875L；SEBS为苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物，具体为G1657；抗氧剂1和2分别为受阻酚类和亚磷酸脂类，具体为1010和168；光稳定剂为受阻胺类3808PP5；润滑剂为TAF；色粉为自制。
对比例1
本对比例中的一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料及其制备方法包括以下步骤：
(1)按照表1中的配比称取PP、弹性体、相容剂、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂和色粉进行高速混合，得到混合均匀的物料；
(2)将混合均匀的物料由双螺杆挤出机主喂料口加入，将玻璃纤维由侧喂料口加入，经过熔融、挤出造粒，制得一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料。其中双螺杆挤出机的机筒温度为180℃，螺杆转速为500r/min，熔体压力为2.0MPa，真空度为-0.08MPa。
其中，共聚PP熔融指数在40-～60g/10min；均聚PP熔融指数在40～60g/10min；玻璃纤维为短切玻纤，直径为10um，长度为4mm；植物纤维为稻壳纤维，增韧剂POE为乙烯-辛烯共聚物，具体为POE875L；SEBS为苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物，具体为G1657；抗氧剂1和2分别为受阻酚类和亚磷酸脂类，具体为1010和168；光稳定剂为受阻胺类3808PP5；润滑剂为TAF；色粉为自制。
对比例2
本对比例中的一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料及其制备方法包括以下步骤：
(1)按照表1中的配比称取PP、弹性体、相容剂、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂和色粉进行高速混合，得到混合均匀的物料；
(2)将混合均匀的物料由双螺杆挤出机主喂料口加入，将玻璃纤维和植物纤维由侧喂料口加入，经过熔融、挤出造粒，制得一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料。其中双螺杆挤出机的机筒温度为180℃，螺杆转速为500r/min，熔体压力为2.0MPa，真空度为-0.08MPa。
其中，PP为共聚PP，熔融指数在40～60g/10min,玻璃纤维为短切玻纤，直径为10um，长度为4mm；植物纤维为稻壳纤维，增韧剂POE为乙烯-辛烯共聚物，具体为POE875L；SEBS为苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物，具体为G1657；抗氧剂1和2分别为受阻酚类和亚磷酸脂类，具体为1010和168；光稳定剂为受阻胺类3808PP5；润滑剂为TAF；色粉为自制。
对比例3
本对比例中的一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料及其制备方法包括以下步骤：
(1)按照表1中的配比称取PP、弹性体、相容剂、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂和色粉进行高速混合，得到混合均匀的物料；
(2)将混合均匀的物料由双螺杆挤出机主喂料口加入，将玻璃纤维和植物纤维由侧喂料口加入，经过熔融、挤出造粒，制得一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料。其中双螺杆挤出机的机筒温度为180℃，螺杆转速为500r/min，熔体压力为2.0MPa，真空度为-0.08MPa。
其中，PP为共聚PP，熔融指数在40～60g/10min,玻璃纤维为短切玻纤，直径为10um，长度为4mm；植物纤维为稻壳纤维；SEBS为苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物，具体为G1657；抗氧剂1和2分别为受阻酚类和亚磷酸脂类，具体为1010和168；光稳定剂为受阻胺类3808PP5；润滑剂为TAF；色粉为自制。
将实施例1～4与对比例1～3所制备的一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料，投入注塑机中制备力学样条，皮纹板和硬度板，按ISO标准分别检测拉伸强度、弯曲模量、表面张力等性能，测试结果见表2。
表2
由表2实施例1～4和对比例1～3的测试结果可以看出，通过植物纤维的加入，可以降低材料密度，通过使用POE和SEBS复配，并且控制适当比例，制备的复合材料力学性能良好，具有柔软的触感，耐划伤效果优异，而且不会有发粘析出现象。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (10)
1.一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯复合材料的组成成分按重量份计，包括：
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PP树脂为共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为短切玻璃纤维，玻璃纤维长度为3.5～5mm，直径为8～20μm。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述植物纤维为木纤维、稻壳纤维、麦秆纤维、椰丝纤维中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的弹性体为乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、丙烯-α烯烃共聚物、苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐；所述抗氧剂为受阻酚类、硫代酯类、亚磷酸酯类中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述光稳定剂为受阻胺光稳定剂。
8.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸盐、乙撑双硬脂酰胺、接枝乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。
9.一种耐划伤软触感聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：按配比称取PP树脂、弹性体、相容剂、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂以及色粉并放在一起混合均匀得到混合物，将混合物从挤出机主喂料口加入；将玻璃纤维和植物纤维由侧喂料口加入，混合物、玻璃纤维以及植物纤维在挤出机中经过熔融、挤出，即可得到耐划伤软触感聚丙烯复合材料；
其中：挤出机为平行双螺杆挤出机，挤出机的机筒温度为180～200℃，挤出机的螺杆转速为300～500r/min，挤出机的熔体压力为1.5～2.5MPa，挤出机的真空度为-0.06～-0.1MPa。
10.如权利要求1-8任一所述的耐划伤软触感聚丙烯复合材料或如权利要求9所述的制备方法制备的耐划伤软触感聚丙烯复合材料在制备汽车饰品方面的应用。
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