專利名稱：：高極性聚丙烯材料及其作為汽車內(nèi)外飾件的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于改性材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種提高極性的聚丙烯(PP)復(fù)合材料及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：塑料在滿足汽車美觀、舒適、安全、防腐、輕量化及設(shè)計(jì)自由度大等方面起著其它材料無法替代的作用。在汽車用諸多高分子材料中，改性PP材料在汽車上的開發(fā)與應(yīng)用，一直是汽車工業(yè)和塑料工業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。通過各種改性加工手段可以獲得滿足各種汽車部件不同功能要求的改性PP材料，加之其優(yōu)異的性價(jià)比，使各種增韌、填充、增強(qiáng)PP材料在汽車各大總成系統(tǒng)中獲得了廣泛應(yīng)用。目前，發(fā)達(dá)汽車工業(yè)國家單車PP材料的用量達(dá)到近60kg，占整車塑料材料應(yīng)用量的47X左右，成為汽車上所有塑料材料中用量最大的品種。PP材料由于其來源廣泛、密度小、力學(xué)均衡性好、耐化學(xué)腐蝕、易加工及價(jià)格低廉等突出優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛使用。保險(xiǎn)杠用改性PP材料，不僅需要良好的沖擊性能、加工性能，而且還需要良好的油漆附著性能。油漆噴涂后保險(xiǎn)杠有良好的外觀，產(chǎn)生美好的視覺效果。油漆噴涂后的保險(xiǎn)杠材料要通過耐汽油、耐濕、耐水與密著性等實(shí)驗(yàn)。如果保險(xiǎn)杠材料的表面張力低，這些測試將無法通過。由于PP材料是非極性材料，表面能低，使得其與大多數(shù)聚合物的相容性差，不易浸潤、粘合與印刷，涂覆性能差，與涂料的粘結(jié)強(qiáng)度低，因此要達(dá)到可噴涂，就需要一些方法提高其極性。對于汽車內(nèi)飾件如儀表板需要與其它材料粘結(jié)，也需要良好的粘結(jié)性能。通常塑料為了提高表面的表面張力，即提高油漆附著力，在涂裝前，首先需要進(jìn)行表面處理，通過溶劑消除抗靜電與吸附的灰塵油污，用火焰、電暈放電、表面活性劑、氣體等離子等進(jìn)行表面改性，提高表面的極性基團(tuán)，增強(qiáng)涂層附著力。這類技術(shù)難點(diǎn)是既要形成均勻的表面、又不能處理過度，否則會(huì)導(dǎo)致表面的聚合物鏈斷裂，從而影響的性能。火焰法是應(yīng)用較為普遍的一種方法，它用火焰的氧化焰部分(即藍(lán)色部分)與PP材料表面接觸至使表面光滑時(shí)為止，以使其表面氧化增加極性。噴在材料表面上的熱氧火焰溫度高達(dá)1100280(TC，故時(shí)間必須盡量短。在應(yīng)用中空氣與氧的氣流比例、火焰與底材的距離都會(huì)影響到處理效果。由于保險(xiǎn)杠的特殊形狀，火焰往往有處理不到的部位產(chǎn)生，產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，因此提高PP底材的極性成為一個(gè)極有吸引力的課題。常用的提高PP極性的方法有表面接枝法、表面交聯(lián)法、表面涂覆改性法、添加極性物質(zhì)共混法等。美國專利US6153701公開了一種可潤濕聚丙烯組合物，包括聚丙烯和選自羥基、羧基、醚或酯部分的官能團(tuán)的親水性極性化合物，該親水性極性化合物選白馬來酸酐改性聚丙烯(MAPP)、丙烯酸改性聚丙烯、丙烯酸乙二醇酯改性聚丙烯、接枝丙烯酸鈉鹽的聚丙烯、聚乙二醇(PEG)、改性聚乙二醇、聚乙烯醇(PVOH)、聚乙烯醇縮甲醛(PVF)，該聚丙烯組合物接觸角低于或等于75°;美國專利US1950549提供了一種表面接枝有極性單體的非結(jié)晶聚丙烯制品及其制備方法，該專利將聚丙烯擠出成型后，在高溫粹冷，載涂覆極性單體；專利CN2000410041378.2公開了一種通過在聚丙烯基體中添加極性化合物(包括丙烯酸或其酯類、馬來酸酐)，制備出提高親水性的聚丙烯材料；專利CN1182097公開了一種制備高極性改性聚丙烯材料的方法，該制備方法以聚丙烯為母體原料，加入一定比例的極性單性、共接枝極性單體和引發(fā)劑，在170°C-22(TC下反應(yīng)1-3分鐘，制得的高極性聚丙烯材料，可以提高制品的極性，改善制品的表面涂飾性；專利CN1230554，加入一定比例的馬來酸酐、共接枝單體和引發(fā)劑，熔融造粒，制備的高極性聚丙烯材料，可以提高制品的極性，改善制品的表面涂飾性；專利CN1238786公開了制備極性改性聚丙烯蠟的方法，通過非極性的聚丙烯均聚物或共聚物蠟與口，口一不飽和的羧酸或其衍生物在自由基存在下反應(yīng)，制得的極性PP蠟極性高；CN1858104公開了一種聚丙烯、聚乙烯處理劑，它由如下組分構(gòu)成氯化聚丙烯、氯化橡膠、甲苯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、馬來酸酐、過氧化苯甲酰、抗氧劑BHT，與聚丙烯反應(yīng)，具有穩(wěn)定性好，親合力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。以上這些方法能夠提高PP極性，但這些生產(chǎn)工藝復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高極性的聚丙烯材料。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述高極性聚丙烯在制備汽車內(nèi)外飾品中的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種高極性聚丙烯材料，由如下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成聚丙烯50--70%增韌劑14--20%極性添加劑515%礦物填料030%抗老化劑0.23%著色劑00.5%在上述高極性聚丙烯材料中，所述聚丙烯為共聚聚丙烯，其融指為560g/min。在上述高極性聚丙烯材料中，所述的增韌劑為彈性體，采用乙烯_己烯共聚物、乙烯_丁烯共聚物、乙烯_辛烯共聚物、乙烯_丙烯_辛烯三元共聚物、氫化乙烯_丁二烯_苯乙烯共聚物中的一種或幾種混合。在上述高極性聚丙烯材料中，所述的極性添加劑為熱塑性聚氨酯樹脂(TPU)、馬來酸酐接枝聚丙烯、環(huán)氧樹脂、乙烯丙烯酸酯(EEA)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚醚胺、聚丁烯多元醇中的一種或幾種混合。在上述高極性聚丙烯材料中，所述的礦物填料為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇中的一種或兩種混合。其超過95%的粒徑分布在0.5-5iim，優(yōu)先選擇0.5_1ym。在上述高極性聚丙烯材料中，所述的抗老化劑為受阻胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑、亞磷酸鹽、金屬鈍化劑、二苯甲酮類和苯并三唑類光穩(wěn)定劑中的一種或幾種混合。上述高極性聚丙烯材料能用于制備汽車外飾件，如保險(xiǎn)杠或防擦條等等。也能用于制備汽車內(nèi)飾件，如手套箱、儀表板、門板、立柱、后擱物板或座椅周圍部件等等。本發(fā)明提供的高極性聚丙烯材料是按上述配比將原料組分先進(jìn)行預(yù)混，然后放入雙螺桿擠出機(jī)中按常規(guī)工藝條件進(jìn)行熔融共混擠出造粒即可。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果1、通過引入極性單極性高的TPU、環(huán)氧樹脂、乙烯丙烯酸酯(EEA)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚醚胺，大幅提高PP的表面極性、降低PP的表面能，提高尺寸穩(wěn)定性，使保險(xiǎn)杠材料具有良好的油漆附著力，使用該材料成型的保險(xiǎn)杠等外飾件與儀表板等內(nèi)飾件。2、本發(fā)明所提供的高極性聚丙烯材料噴涂前不需要火焰等處理，節(jié)約能源，減少二氧化碳排放量。3、本發(fā)明所提供的高極性聚丙烯材料材料，通過添加相應(yīng)助劑(抗氧劑、光穩(wěn)定劑、潤滑劑等)，經(jīng)過雙螺桿熔融共混，使助劑均勻分散到樹脂基體中，性能優(yōu)異。4、本發(fā)明所提供的高極性聚丙烯材料材料，采用高分子量的極性聚合物，與PP相容性好，不易遷出，能夠長期保持PP體系高極性。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1表1實(shí)施例1配方含量<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>將上述原材料按重量百分極性先放入轉(zhuǎn)速約為1000rpm的高速混合器中混合3分鐘，然后再放入雙螺桿擠出機(jī)，溫度控制在20(TC215°C，螺桿轉(zhuǎn)速450轉(zhuǎn)/分鐘條件下擠出造粒即得。制得的產(chǎn)品性能如表2:表2性能表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>將實(shí)施例1的材料制成保險(xiǎn)杠，噴涂畫格后觀察。與普通PP制成的保險(xiǎn)杠，噴涂畫格后進(jìn)行比較?？梢钥吹奖景l(fā)明實(shí)施例l提供的保險(xiǎn)杠材料的附著力好，十字畫格法后表面效果好，而普通PP的明顯看到油漆脫落。實(shí)施例2表3實(shí)施例2配方含量<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>將上述原材料先放入轉(zhuǎn)速約為1000rpm的高速混合器中混合3分鐘，擠出造粒工藝見實(shí)施例1。制得的樣品性能如表4:表4性能表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)施例3表5實(shí)施例3配方含量<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>將上述原材料先放入轉(zhuǎn)速約為lOOOrpm的高速混合器中混合3分鐘，擠出造粒工藝見實(shí)施例l。制得的樣品性能如表6:表6性能表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實(shí)施例4表7實(shí)施例4配方含量<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>將上述原材料先放入轉(zhuǎn)速約為lOOOrpm的高速混合器中混合3分鐘，擠出造粒工藝見實(shí)施例l。制得的樣品性能如表8:表8性能表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>[OO54]實(shí)施例5表9實(shí)施例5配方含量<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>將上述原材料先放入轉(zhuǎn)速約為1000rpm的高速混合器中混合3分鐘，擠出造粒工藝見實(shí)施例l。制得的樣品性能如表10:表10性能表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實(shí)施例6表11實(shí)施例6配方含量<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>將上述原材料先放入轉(zhuǎn)速約為1000rpm的高速混合器中混合3分鐘，擠出造粒工藝見實(shí)例l。制得的樣品性能如表12:表12性能表<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權(quán)利要求一種高極性聚丙烯材料，其特征在于由如下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成聚丙烯50～70％增韌劑14～20％極性添加劑5～15％礦物填料0～30％抗老化劑0.2～3％著色劑0～0.5％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高極性聚丙烯材料，其特征在于所述聚丙烯為共聚聚丙烯，其融指為560g/min。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高極性聚丙烯材料，其特征在于所述的增韌劑為彈性體，采用乙烯_己烯共聚物、乙烯_丁烯共聚物、乙烯_辛烯共聚物、乙烯_丙烯_辛烯三元共聚物、氫化乙烯_丁二烯_苯乙烯共聚物中的一種或幾種混合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高極性聚丙烯材料，其特征在于所述的極性添加劑為熱塑性聚氨酯樹脂、馬來酸酐接枝聚丙烯、環(huán)氧樹脂、乙烯丙烯酸酯、乙烯醋酸乙烯酯、聚醚胺、聚丁烯多元醇中的一種或幾種混合。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的高極性聚丙烯材料，其特征在于所述的礦物填料為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇中的一種或兩種混合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高極性聚丙烯材料，其特征在于所述的抗老化劑為受阻胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑、亞磷酸鹽、金屬鈍化劑、二苯甲酮類和苯并三唑類光穩(wěn)定劑中的一種或幾種混合。7.權(quán)利要求1所述高極性聚丙烯材料在制備汽車外飾件或汽車內(nèi)飾件中的應(yīng)用。8.如權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于所述汽車外飾件為保險(xiǎn)杠或防擦條。9.如權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于所述汽車內(nèi)飾件為手套箱、儀表板、門板、立柱、后擱物板或座椅周圍部件。全文摘要本發(fā)明公開了一種高極性聚丙烯材料及其作為汽車內(nèi)外飾件的應(yīng)用。本材料由重量百分比50％～89％聚丙烯，5％～25％增韌劑、0％～30％的礦物填料、5％～15％的極性添加劑、0.2％～3％抗老化劑以及0％～0.5％的著色劑組成并預(yù)混，再經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，制成高極性改性聚丙烯材料。本材料表面張力高，達(dá)到37達(dá)因/cm2，與涂料的粘結(jié)強(qiáng)度高，其成型的汽車保險(xiǎn)杠，可免前處理進(jìn)行噴涂，制備汽車內(nèi)飾件與其它材料具有良好的粘結(jié)性能。文檔編號(hào)C08L51/00GK101717548SQ20091019370公開日2010年6月2日申請日期2009年11月6日優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日發(fā)明者姚程,寧方林,易慶鋒,李永華,楊波,楊燕,羅忠富,陳瑤申請人:金發(fā)科技股份有限公司;上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司;綿陽東方特種工程塑料有限公司