本發(fā)明涉及化工以及汽車(chē)制造領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及增強(qiáng)填料、增韌填料、聚丙烯材料及其制備方法和用途。

背景技術(shù)：

高分子(聚合物)材料由于重量輕、外觀裝飾效果良好、理化性能良好、容易加工成型、可持續(xù)利用等優(yōu)點(diǎn)，被越來(lái)越多的應(yīng)用于汽車(chē)部件的制備。高分子材料普遍具有輕質(zhì)高強(qiáng)度的特性，比重只有一般普通鋼材的15-20％，重量也輕于木質(zhì)材料，應(yīng)用于汽車(chē)部件中可以大幅減輕汽車(chē)的自重，降低了汽車(chē)的油耗，有利于節(jié)約能源。在高分子汽車(chē)材料中，聚丙烯是發(fā)展最快，應(yīng)用比例最大，使用頻次最高的塑料之一。

然而，目前可以用于汽車(chē)配件的聚丙烯材料及其合成方法仍有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)是基于發(fā)明人對(duì)以下事實(shí)和問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)作出的：

近年來(lái)我國(guó)生產(chǎn)的汽車(chē)用聚丙烯材料雖然發(fā)展迅速，但與世界先進(jìn)水平相比，還存在著很大的差距。主要體現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)聚丙烯樹(shù)脂強(qiáng)度不足，抗沖擊性能差等缺點(diǎn)，難以滿(mǎn)足汽車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)等部件對(duì)材料性能的苛刻要求。

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種強(qiáng)度高、韌性好且無(wú)應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象的聚丙烯材料。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出一種用于聚丙烯材料的增強(qiáng)填料，該增強(qiáng)填料包括：納米碳酸鈣以及氯化鈣。該增強(qiáng)填料用于制備聚丙烯材料時(shí)，可以顯著改善聚丙烯材料的力學(xué)性能，并改善應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述增強(qiáng)填料進(jìn)一步包括：茂金屬聚乙烯、尼龍樹(shù)脂、聚丙烯、第一相容劑、第一所述潤(rùn)滑劑以及第一偶聯(lián)劑的至少之一。由此，可以進(jìn)一步提高含有該增強(qiáng)填料的聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述增強(qiáng)填料含有15～35重量份的所述納米碳酸鈣、2～5重量份的所述茂金屬聚乙烯、5～25重量份的所述尼龍樹(shù)脂、30～70重量份的所述聚丙烯、0.5～5重量份的所述氯化鈣、3～15重量份的所述第一相容劑、2～10重量份的所述第一潤(rùn)滑劑以及5～10重量份的所述第一偶聯(lián)劑。由此，可以進(jìn)一步提高含有該增強(qiáng)填料的聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述第一相容劑包括馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、馬來(lái)酸酐接枝聚苯乙烯以及馬來(lái)酸酐接枝聚丁二烯的至少之一。由此，可以進(jìn)一步提高含有該增強(qiáng)填料的聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述第一潤(rùn)滑劑包括硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇、聚乙烯蠟以及白油中的至少之一。由此，可以進(jìn)一步提高含有該增強(qiáng)填料的聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述第一偶聯(lián)劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑以及鋁酸酯的至少之一。由此，可以進(jìn)一步提高含有該增強(qiáng)填料的聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述納米碳酸鈣是預(yù)先經(jīng)過(guò)第一改性處理的，所述第一改性處理包括：對(duì)納米碳酸鈣在飽和水蒸汽中進(jìn)行保溫處理；以及利用甲基丙烯酸十二酯對(duì)經(jīng)過(guò)所述保溫處理的所述納米碳酸鈣進(jìn)行表面修飾。由此，可以進(jìn)一步提高含有該增強(qiáng)填料的聚丙烯材料的力學(xué)性能，緩解應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象。

在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提出了一種用于聚丙烯材料的增韌填料。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該增韌填料包括：氯鉑酸。該增韌填料用于制備聚丙烯材料時(shí)，可以顯著改善聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該增韌填料進(jìn)一步包括：乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡膠、聚酰亞胺以及滑石粉的至少之一。由此，可以進(jìn)一步提高含有該增韌填料的聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述增韌填料含有50～80重量份的所述乙烯-辛烯共聚物、15～35重量份的所述三元乙丙橡膠、1～15重量份的所述聚酰亞胺、15～40重量份的所述滑石粉以及2～10重量份的所述氯鉑酸。由此，可以進(jìn)一步提高含有該增韌填料的聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述增韌填料預(yù)先經(jīng)過(guò)第二改性處理，所述第二改性處理包括：對(duì)形成所述增韌填料的原料依次進(jìn)行第一保溫處理、第二保溫處理和第三保溫處理，其中，所述第一保溫處理的溫度為20～50攝氏度，保溫時(shí)間為1～3小時(shí)；所述第二保溫處理的溫度為-30～0攝氏度，保溫時(shí)間為2～4小時(shí)；所述第三保溫處理的溫度為室溫，保溫時(shí)間為3～12小時(shí)。由此，可以進(jìn)一步提高含有該增韌填料的聚丙烯材料的力學(xué)性能。

在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提出了一種聚丙烯材料。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該聚丙烯材料包括聚丙烯樹(shù)脂、前面所述的增強(qiáng)填料以及前面所述的增韌填料。該聚丙烯材料具有較強(qiáng)的拉伸強(qiáng)度以及沖擊強(qiáng)度，具有較好的韌性，且無(wú)應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該聚丙烯材料進(jìn)一步包括聚乙烯樹(shù)脂。由此，可以進(jìn)一步提高該聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，包括80～120重量份的所述聚丙烯樹(shù)脂、10～40重量份的所述聚乙烯樹(shù)脂、25～50重量份的所述增強(qiáng)填料、15～40重量份的所述增韌填料。由此，可以進(jìn)一步提高該聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該聚丙烯材料進(jìn)一步包括第二偶聯(lián)劑、第二相容劑、第二潤(rùn)滑劑、抗氧劑、光亮劑、耐磨劑以及硅酮的至少之一。由此，可以進(jìn)一步提高該聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該聚丙烯材料包括80～120重量份的所述聚丙烯樹(shù)脂、10～40重量份的所述聚乙烯樹(shù)脂、25～50重量份的所述增強(qiáng)填料、15～40重量份的所述增韌填料、3～10重量份的所述抗氧劑、5～20重量份的所述第二相容劑、2～8重量份的所述耐磨劑、5～15重量份的所述第二偶聯(lián)劑、1～4重量份的所述光亮劑、2～10重量份的所述第二潤(rùn)滑劑以及0.5～5重量份的所述硅酮。由此，可以進(jìn)一步提高該聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述第二相容劑包括馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、馬來(lái)酸酐接枝聚苯乙烯以及馬來(lái)酸酐接枝聚丁二烯的至少之一。由此，可以進(jìn)一步提高該聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述第二潤(rùn)滑劑包括硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇、聚乙烯蠟以及白油中的至少之一。由此，可以進(jìn)一步提高該聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述第二偶聯(lián)劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑以及鋁酸酯的至少之一。由此，可以進(jìn)一步提高該聚丙烯材料的力學(xué)性能。

在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提出了一種交通工具部件。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該部件包括前面所述的聚丙烯材料。該交通工具部件具有前面所述的聚丙烯材料的全部特征以及優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述?？偟膩?lái)說(shuō)，該交通工具部件具有力學(xué)性能良好、質(zhì)輕、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)的至少之一。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述交通工具部件包括：汽車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)、儀表盤(pán)、操作把手以及裝飾板骨架。

在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提出了一種制備前面所述的增強(qiáng)填料的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：對(duì)所述增強(qiáng)填料的原料進(jìn)行熔融擠出成型處理，所述增強(qiáng)填料原料包括納米碳酸鈣以及氯化鈣。該方法操作步驟簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低廉，且制備的增強(qiáng)填料可顯著提高聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述納米碳酸鈣是預(yù)先經(jīng)過(guò)第一改性處理的，所述第一改性處理包括：(a)利用飽和蒸汽對(duì)所述納米碳酸鈣進(jìn)行保溫處理，所述保溫處理的溫度為50～105攝氏度，時(shí)間為5～15小時(shí)；(b)將經(jīng)過(guò)所述保溫處理的所述納米碳酸鈣與甲基丙烯酸十二酯混合，所述納米碳酸鈣與所述甲基丙烯酸十二酯的質(zhì)量比為(3～9)：(25～75)，將含有所述納米碳酸鈣與甲基丙烯酸十二酯的混合物加熱至20～50攝氏度并保持20～120分鐘后，過(guò)濾保留濾渣。經(jīng)過(guò)上述第一改性處理獲得的納米碳酸鈣可以使利用該方法獲得的增強(qiáng)填料在制備聚丙烯材料時(shí)，顯著改善聚丙烯材料的應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象。

在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提出了一種制備前面所述的增韌填料的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：對(duì)所述增強(qiáng)填料的原料進(jìn)行熔融擠出成型處理，所述增強(qiáng)填料原料包括氯鉑酸。該方法操作步驟簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低廉，且制備的增韌填料可顯著提高聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述增強(qiáng)填料的原料是預(yù)先經(jīng)過(guò)第二改性處理的，所述第二改性處理包括：依次對(duì)所述原料進(jìn)行第一保溫處理、第二保溫處理和第三保溫處理。增強(qiáng)填料的原料經(jīng)過(guò)上述第二改性處理，可以使最終獲得的增韌填料在制備聚丙烯材料時(shí)，顯著改善聚丙烯材料的力學(xué)性能。

在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提出了一種制備前面所述的聚丙烯材料的方法。該方法包括：(1)提供增強(qiáng)填料，所述增強(qiáng)填料是利用前面所述的方法制備的；(2)提供增韌填料，所述增韌填料是利用前面所述的方法制備的；以及(3)將所述增強(qiáng)填料、所述增韌填料以及聚丙烯樹(shù)脂混合并熔融擠出成型。該方法具有操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低廉等優(yōu)點(diǎn)的至少之一，獲得的聚丙烯材料力學(xué)性能優(yōu)良。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，步驟(3)進(jìn)一步包括：(i)將所述聚丙烯樹(shù)脂、聚乙烯樹(shù)脂、所述增強(qiáng)填料、所述增韌填料、抗氧劑、第二相容劑以及耐磨劑混合并攪拌2～6小時(shí)；(ii)在攪拌條件下，通過(guò)噴淋在10分鐘之內(nèi)將第二偶聯(lián)劑加入到步驟(i)獲得的混合物中；(iii)在攪拌條件下，將第二潤(rùn)滑劑、光亮劑以及硅酮加入到步驟(ii)獲得的混合物中，繼續(xù)攪拌混合1～2小時(shí)，獲得面團(tuán)狀物料；以及(iv)將所述面團(tuán)狀物料進(jìn)行熔融擠出成型。由此，可以進(jìn)一步提高利用該方法制備的聚丙烯材料的性能。

附圖說(shuō)明

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的對(duì)納米碳酸鈣進(jìn)行第一改性處理的流程圖；

圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的第二改性處理的流程圖；

圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備聚丙烯材料的方法的流程圖；以及

圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的制備聚丙烯材料的方法的部分流程圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明中，增強(qiáng)填料、增韌填料以及聚丙烯材料中包括的各種成分以及各個(gè)成分的含量，均為在形成該增強(qiáng)填料、增韌填料或者聚丙烯材料時(shí)的原料中所包括的成分以及含量。上述原料通過(guò)包括但不限于熔融共擠出成型等簡(jiǎn)單處理，獲得增強(qiáng)填料、增韌填料以及聚丙烯材料。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出一種用于聚丙烯材料的增強(qiáng)填料。該增強(qiáng)填料包括：納米碳酸鈣以及氯化鈣。該增強(qiáng)填料用于制備聚丙烯材料時(shí)，可以顯著改善聚丙烯材料的力學(xué)性能，并改善應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象。

具體的，用于該增強(qiáng)填料的納米碳酸鈣是預(yù)先經(jīng)過(guò)第一改性處理的。采用經(jīng)過(guò)第一改性處理的納米碳酸鈣可以提高含有該增強(qiáng)填料的聚丙烯材料的力學(xué)性能，緩解應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一改性處理包括：將納米碳酸鈣在飽和水蒸汽中進(jìn)行保溫處理，隨后利用甲基丙烯酸十二酯對(duì)經(jīng)過(guò)保溫處理的納米碳酸鈣進(jìn)行表面改性處理。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，保溫處理的溫度可以為50～105攝氏度，時(shí)間為5～15小時(shí)。例如，可以將一定量的納米碳酸鈣至于密閉容器中，然后在常壓下通入飽和水蒸氣，使溫度升高至70～100攝氏度，保持溫度不變處理10～15小時(shí)。在本發(fā)明中，納米碳酸鈣的具體種類(lèi)不受特別限制，可以為可用于制備聚丙烯材料改性填料的任意納米碳酸鈣，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)增強(qiáng)填料以及聚丙烯材料的具體性能要求進(jìn)行選擇。利用甲基丙烯酸十二酯對(duì)經(jīng)過(guò)保溫處理的納米碳酸鈣進(jìn)行表面修飾時(shí)，納米碳酸鈣與甲基丙烯酸十二酯的質(zhì)量比可以為(3～9)：(25～75)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在該步驟中，納米碳酸鈣與甲基丙烯酸十二酯的質(zhì)量比不受特別限制，只要能夠利用甲基丙烯酸十二酯對(duì)納米碳酸鈣進(jìn)行充分的表面修飾即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)納米碳酸鈣的具體種類(lèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，在該步驟中，可以將50～80重量份的納米碳酸鈣添加至300～650重量份的甲基丙烯酸十二酯中。然后，將混合物加熱至20～50攝氏度，攪拌并保持20～120分鐘。隨后對(duì)混合物溶液進(jìn)行過(guò)濾并保留濾渣。濾渣經(jīng)干燥至恒重后，即為經(jīng)過(guò)第一改性處理的納米碳酸鈣。經(jīng)過(guò)上述第一改性處理獲得的納米碳酸鈣可以使利用該方法獲得的增強(qiáng)填料在制備聚丙烯材料時(shí)，顯著改善聚丙烯材料的應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，為了進(jìn)一步提高該增強(qiáng)填料的性能，該增強(qiáng)填料可以進(jìn)一步包括：茂金屬聚乙烯、尼龍樹(shù)脂、聚丙烯、第一相容劑、第一所述潤(rùn)滑劑以及第一偶聯(lián)劑的至少之一。由此，可以進(jìn)一步提高含有該增強(qiáng)填料的聚丙烯材料的力學(xué)性能。具體的，第一相容劑可以包括馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、馬來(lái)酸酐接枝聚苯乙烯以及馬來(lái)酸酐接枝聚丁二烯的至少之一；第一潤(rùn)滑劑可以包括硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇、聚乙烯蠟以及白油中的至少之一；第一偶聯(lián)劑包括可以硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑以及鋁酸酯的至少之一。由此，可以進(jìn)一步提高含有該增強(qiáng)填料的聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，形成該增強(qiáng)填料的原料中，可以含有15～35重量份的納米碳酸鈣、2～5重量份的茂金屬聚乙烯、5～25重量份的尼龍樹(shù)脂、30～70重量份的聚丙烯、0.5～5重量份的氯化鈣、3～15重量份的第一相容劑、2～10重量份的第一潤(rùn)滑劑以及5～10重量份的第一偶聯(lián)劑。

在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提出了一種制備上述增強(qiáng)填料的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：對(duì)增強(qiáng)填料的原料進(jìn)行熔融擠出成型處理。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，增強(qiáng)填料原料包括納米碳酸鈣以及氯化鈣。該方法操作步驟簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低廉，且制備的增強(qiáng)填料可顯著提高聚丙烯材料的力學(xué)性能。由此，可以進(jìn)一步提高含有該增強(qiáng)填料的聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法采用的納米碳酸鈣是預(yù)先經(jīng)過(guò)第一改性處理的。具體的，參考圖1，第一改性處理包括：

S10：保溫處理

在該步驟中，將納米碳酸鈣在飽和水蒸汽中進(jìn)行保溫處理。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，保溫處理的溫度可以為50～105攝氏度，時(shí)間為5～15小時(shí)。例如，可以將一定量的納米碳酸鈣至于密閉容器中，然后在常壓下通入飽和水蒸氣，使溫度升高至70～100攝氏度，保持溫度不變處理10～15小時(shí)。隨后，將納米碳酸鈣取出并干燥至恒重。在本發(fā)明中，納米碳酸鈣的具體種類(lèi)不受特別限制，可以為可用于制備聚丙烯材料改性填料的任意納米碳酸鈣，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)增強(qiáng)填料以及聚丙烯材料的具體性能要求進(jìn)行選擇。

S20：表面修飾

在該步驟中，利用甲基丙烯酸十二酯對(duì)經(jīng)過(guò)保溫處理的納米碳酸鈣進(jìn)行表面修飾。納米碳酸鈣與甲基丙烯酸十二酯的質(zhì)量比可以為(3～9)：(25～75)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在該步驟中，納米碳酸鈣與甲基丙烯酸十二酯的質(zhì)量比不受特別限制，只要能夠利用甲基丙烯酸十二酯對(duì)納米碳酸鈣進(jìn)行充分的表面修飾即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)納米碳酸鈣的具體種類(lèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，在該步驟中，可以將50～80重量份的納米碳酸鈣添加至300～650重量份的甲基丙烯酸十二酯中。然后，將混合物加熱至20～50攝氏度，攪拌并保持20～120分鐘。隨后對(duì)混合物溶液進(jìn)行過(guò)濾并保留濾渣。濾渣經(jīng)干燥至恒重后，即為經(jīng)過(guò)第一改性處理的納米碳酸鈣。經(jīng)過(guò)上述第一改性處理獲得的納米碳酸鈣可以使利用該方法獲得的增強(qiáng)填料在制備聚丙烯材料時(shí)，顯著改善聚丙烯材料的應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象。

為了方便該增強(qiáng)填料的使用，可以將上述形成增強(qiáng)填料的原料充分混合，再經(jīng)過(guò)熔融擠出成型，獲得顆粒狀的增強(qiáng)填料。例如，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以利用高速混合機(jī)將原料混合5～10分鐘，再利用雙螺桿擠出機(jī)，通過(guò)熔融擠出造粒獲得增強(qiáng)填料。

在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提出了一種用于聚丙烯材料的增韌填料。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該增韌填料中包括氯鉑酸。該增韌填料用于制備聚丙烯材料時(shí)，可以顯著改善聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該增韌填料可以進(jìn)一步包括：乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡膠、聚酰亞胺以及滑石粉的至少之一。其中，滑石粉的平均粒徑可以為100～300nm，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，滑石粉的平均粒徑可以為150～200nm。具體的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在形成該增韌填料的原料中，可以含有50～80重量份的乙烯-辛烯共聚物、15～35重量份的三元乙丙橡膠、1～15重量份的聚酰亞胺、15～40重量份的滑石粉以及2～10重量份的氯鉑酸。由此，可以進(jìn)一步提高含有該增韌填料的聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該增韌填料是預(yù)先經(jīng)過(guò)第二改性處理的。具體的，第二改性處理包括：對(duì)形成增韌填料的原料依次進(jìn)行第一保溫處理、第二保溫處理和第三保溫處理。其中，第一保溫處理的溫度為20～50攝氏度，保溫時(shí)間為1～3小時(shí)；第二保溫處理的溫度為-30～0攝氏度，保溫時(shí)間為2～4小時(shí)；第三保溫處理的溫度為室溫，保溫時(shí)間為3～12小時(shí)。發(fā)明人經(jīng)過(guò)深入研究以及大量驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)上述第二改性處理，并添加有氯鉑酸的增韌填料，可以顯著改善含有該增韌填料的聚丙烯材料的力學(xué)性能。具體的，該增韌填料可以使得聚丙烯材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲模量以及從極強(qiáng)度均獲得較為顯著的改善。

在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提出了一種制備上述的增韌填料的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法是通過(guò)增強(qiáng)填料的原料進(jìn)行熔融擠出成型處理而獲得上述增韌填料的。具體的，增強(qiáng)填料原料包括氯鉑酸。該方法操作步驟簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低廉，且制備的增韌填料可顯著提高聚丙烯材料的力學(xué)性能。關(guān)于構(gòu)成該增韌填料原料的具體組成以及原料中各個(gè)組分的具體含量，前面已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)的描述，在此不再贅述。

下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例對(duì)上述方法的具體步驟進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在進(jìn)行熔融擠出成型處理之前，增強(qiáng)填料的原料是預(yù)先經(jīng)過(guò)第二改性處理的。參考圖2，第二改性處理包括：

S10：第一保溫處理

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，將增強(qiáng)填料的原料加熱至20～50攝氏度并保持該溫度一定時(shí)間，保溫時(shí)間可以為為1～3小時(shí)。例如，具體的，可以將增強(qiáng)填料的原料加熱至30～40攝氏度，并保持2小時(shí)。

S20：第二保溫處理

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，將經(jīng)過(guò)第一保溫處理的原料降溫至-30～0攝氏度并保持該溫度一定時(shí)間，保溫時(shí)間可以為為2～4小時(shí)。例如，具體的，可以將增強(qiáng)填料的原料加熱至-20～0攝氏度，并保持3小時(shí)。

S30：第三保溫處理

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，將經(jīng)過(guò)第二保溫處理的原料自然升溫至室溫，并保持3～12小時(shí)。例如，可以在升溫至室溫后，保持5～10小時(shí)。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明中，“室溫”應(yīng)做廣義理解，為進(jìn)行第二改性處理時(shí)，原料所處的環(huán)境自然溫度。其具體溫度不受特別限制，只要為不需要通過(guò)額外加熱或是冷卻處理可以獲得的溫度即可。例如，室溫可以為15～35攝氏度。具體的，在該步驟中，可以將經(jīng)過(guò)第二保溫處理的原料至于與環(huán)境可以進(jìn)行自由換熱的容器中，使經(jīng)過(guò)冷卻(第二保溫處理)的原料溫度升溫至于環(huán)境溫度相同的溫度，然后保持上述時(shí)間。

發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，增強(qiáng)填料的原料經(jīng)過(guò)上述第二改性處理，可以使最終獲得的增韌填料在制備聚丙烯材料時(shí)，顯著改善聚丙烯材料的力學(xué)性能。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，為了進(jìn)一步增強(qiáng)第二改性處理的效率以及效果，在對(duì)上述增韌填料原料進(jìn)行第二改性處理之前，可以與預(yù)先將原料置于高速混合機(jī)中混合一定時(shí)間，例如30～40分鐘，制成面團(tuán)狀物料。隨后，對(duì)面團(tuán)狀原料(物料)進(jìn)行上述第二改性處理。隨后，可以將經(jīng)過(guò)第二改性處理的面團(tuán)狀物料再置于高速混合機(jī)中混合1～2小時(shí)，最后經(jīng)過(guò)包括但不限于熔融擠出處理等簡(jiǎn)單的成型處理，即可獲得根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的增韌填料。

在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提出了一種聚丙烯材料。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該聚丙烯材料包括聚丙烯樹(shù)脂、前面描述的增強(qiáng)填料以及增韌填料。關(guān)于前面描述的增強(qiáng)填料以及增韌填料在用于制備聚丙烯材料時(shí)，得到的聚丙烯材料的特征以及優(yōu)點(diǎn)，前面已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)的描述，在此不再贅述。簡(jiǎn)單地說(shuō)，該聚丙烯材料由于含有上述增強(qiáng)填料以及增韌填料，可以具有較強(qiáng)的拉伸強(qiáng)度以及沖擊強(qiáng)度，具有較好的韌性，且無(wú)應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該聚丙烯材料進(jìn)一步包括聚乙烯樹(shù)脂。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，該聚丙烯材料可以包括80～120重量份的聚丙烯樹(shù)脂、10～40重量份的聚乙烯樹(shù)脂、25～50重量份的增強(qiáng)填料、15～40重量份的增韌填料。由此，可以進(jìn)一步提高該聚丙烯材料的力學(xué)性能。

為了進(jìn)一步提高該聚丙烯材料的性能，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該聚丙烯材料還可以進(jìn)一步包括第二偶聯(lián)劑、第二相容劑、第二潤(rùn)滑劑、抗氧劑、光亮劑、耐磨劑以及硅酮的至少之一。其中，第二相容劑可以包括馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、馬來(lái)酸酐接枝聚苯乙烯以及馬來(lái)酸酐接枝聚丁二烯的至少之一；第二潤(rùn)滑劑可以包括硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇、聚乙烯蠟以及白油中的至少之一；第二偶聯(lián)劑可以包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑以及鋁酸酯的至少之一；抗氧劑可以包括主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑為受阻酚和硫酯類(lèi)抗氧劑中的一種或幾種組合，輔抗氧劑為亞磷酸鹽或酯類(lèi)抗氧劑中的一種或幾種組合。具體的，主抗氧劑可以為3114、1010、DSTP中的一種或幾種的組合物；輔抗氧劑可以為618、168中的一種或幾種的組合物。由此，可以進(jìn)一步提高該聚丙烯材料的力學(xué)性能。其中，光亮劑以及耐磨劑的具體種類(lèi)不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，可以采用酸性鍍鋅光亮劑，耐磨劑可以為含硅油成分耐磨劑。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，形成該聚丙烯材料的原料中可以包括80～120重量份的聚丙烯樹(shù)脂、10～40重量份的聚乙烯樹(shù)脂、25～50重量份的增強(qiáng)填料、15～40重量份的增韌填料、3～10重量份的抗氧劑、5～20重量份的第二相容劑、2～8重量份的耐磨劑、5～15重量份的第二偶聯(lián)劑、1～4重量份的光亮劑、2～10重量份的第二潤(rùn)滑劑以及0.5～5重量份的硅酮。由此，可以進(jìn)一步提高該聚丙烯材料的力學(xué)性能。

在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提出了一種交通工具部件。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該部件包括上述聚丙烯材料。該交通工具部件具有前面所述的聚丙烯材料的全部特征以及優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述?？偟膩?lái)說(shuō)，該交通工具部件具有力學(xué)性能良好、質(zhì)輕、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)的至少之一。

需要說(shuō)明的是，該交通工具部件的具體種類(lèi)不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)交通工具的具體種類(lèi)、部件對(duì)于力學(xué)性能、質(zhì)量以及成本的具體要求，選擇上述聚丙烯材料形成該部件，或是制備該部件一部分結(jié)構(gòu)。例如，上述交通工具部件可以包括汽車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)、儀表盤(pán)、操作把手、裝飾板骨架等。

在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提出了一種制備前面所述的聚丙烯材料的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖3，該方法包括：

S100：提供增強(qiáng)填料

在該步驟中，增強(qiáng)填料是利用前面描述的方法制備的。

S200：提供增韌填料

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該步驟中的增韌填料是利用前面描述的制備增韌填料的方法制備的。

S300：熔融擠出

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，將前面提供的增強(qiáng)填料、增韌填料通過(guò)熔融擠出成型。由此，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的操作步驟，獲得具有良好的拉伸強(qiáng)度以及抗沖擊性能的聚丙烯材料。該方法具有生產(chǎn)成本低廉、聚丙烯力學(xué)性能優(yōu)良、無(wú)應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)的至少之一。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，為了進(jìn)一步提高制備的聚丙烯材料的性能，還可以在熔融擠出時(shí)，在形成聚丙烯材料的原料中添加聚乙烯樹(shù)脂、抗氧劑、第二相容劑、第二偶聯(lián)劑、第二潤(rùn)滑劑、光亮劑以及耐磨劑的至少之一。其中，第二相容劑可以馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、馬來(lái)酸酐接枝聚苯乙烯以及馬來(lái)酸酐接枝聚丁二烯的至少之一；第二潤(rùn)滑劑可以硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇、聚乙烯蠟以及白油中的至少之一；第二偶聯(lián)劑可以硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑以及鋁酸酯的至少之一。上述成分成本低廉，且可以進(jìn)一步提高聚丙烯材料的使用性能。

具體的，參考圖4，熔融擠出可以通過(guò)下列步驟實(shí)現(xiàn)：

S310：第一混合

在該步驟中，首先將聚丙烯樹(shù)脂、聚乙烯樹(shù)脂、增強(qiáng)填料、增韌填料、抗氧劑、第二相容劑以及耐磨劑預(yù)先混合并攪拌2～6小時(shí)。例如，可以將上述原料加入高速混合機(jī)中，并混合攪拌3～5小時(shí)混合均勻。

S320：噴淋第二偶聯(lián)劑

在該步驟中，在攪拌條件下，通過(guò)噴淋的方式，在10分鐘之內(nèi)將第二偶聯(lián)劑加入到已經(jīng)混合均勻的混合物中。

S330：第二混合

在該步驟中，在攪拌條件下將第二潤(rùn)滑劑、光亮劑以及硅酮加入到混合物中，繼續(xù)攪拌混合1～2小時(shí)，獲得面團(tuán)狀物料。

S340：擠出成型

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，將面團(tuán)狀物料進(jìn)行熔融擠出成型。由此，可以進(jìn)一步提高利用該方法制備的聚丙烯材料的性能。

在該方法中，關(guān)于形成聚丙烯材料的原料中各個(gè)組分的含量，前面已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)的描述，在此不再贅述。

下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，下面的具體的實(shí)施例僅僅是為了說(shuō)明的目的，而不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。另外，在下面的實(shí)施例中，除非特別說(shuō)明，所采用的材料和設(shè)備均是市售可得的。如果在后面的實(shí)施例中，未對(duì)具體的處理?xiàng)l件和處理方法進(jìn)行明確描述，則可以采用本領(lǐng)域中公知的條件和方法進(jìn)行處理。

實(shí)施例1制備用于汽車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)的增強(qiáng)增韌聚丙烯復(fù)合材料

(1)制備改性增強(qiáng)填料：

納米碳酸鈣置于容器內(nèi)，在常壓下通入飽和蒸汽，使溫度升至85攝氏度，保溫10小時(shí)后，取出并真空干燥至恒重。稱(chēng)取50重量份經(jīng)干燥后的納米碳酸鈣，置于300重量份的甲基丙烯酸十二酯中，于30℃攪拌45min后，過(guò)濾并將納米碳酸鈣真空干燥至恒重。

稱(chēng)取20重量份經(jīng)第一改性處理的納米碳酸鈣、5重量份的馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯、4重量份的硬脂酸、3重量份的茂金屬聚乙烯、6重量份的硅烷偶聯(lián)劑、1重量份的氯化鈣、10重量份的尼龍66樹(shù)脂，40重量份的聚丙烯置于高速混合機(jī)中混合7min，之后再將得到的混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，即得到增強(qiáng)填料。

(2)制備改性增韌劑：

稱(chēng)取60重量份的乙烯-辛烯共聚物、20重量份的三元乙丙橡膠、2重量份的聚酰亞胺、20重量份的滑石粉、5重量份的氯鉑酸置于高速混合機(jī)中混合35min，制成面團(tuán)狀物料，隨后對(duì)面團(tuán)狀物料進(jìn)行第二改性處理：首先，將面團(tuán)狀物料于30℃保溫2小時(shí)，隨后降溫至-18℃下保溫3小時(shí)。最后，將經(jīng)過(guò)降溫的面團(tuán)狀物料自然升溫至室溫保持7小時(shí)。

將經(jīng)過(guò)第二改性處理的物料再次置于高速混合機(jī)中混合1小時(shí)，之后將混合料加入到單螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，即得到增韌填料。

(3)制備聚丙烯復(fù)合材料：

稱(chēng)取100重量份的聚丙烯樹(shù)脂、20份的聚乙烯樹(shù)脂、30重量份的增強(qiáng)填料、18重量份的增韌劑、5重量份的3114、10重量份的馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯、3重量份的硅油加入到高速混合機(jī)中混合3小時(shí)。混合均勻，之后在繼續(xù)攪拌下，采用噴淋的方式在10min之內(nèi)噴入7重量份的偶聯(lián)劑，之后將2重量份的光亮劑、4重量份的潤(rùn)滑劑和1重量份的硅酮加入到高速混合機(jī)中，繼續(xù)混合1小時(shí)，制成面團(tuán)狀物料。最后將面團(tuán)狀物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，得到可用于汽車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)的聚丙烯復(fù)合材料。

實(shí)施例2：制備用于汽車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)的增強(qiáng)增韌聚丙烯復(fù)合材料

(1)制備增強(qiáng)填料：

納米碳酸鈣采用與實(shí)施例1相同的條件在飽和蒸汽中進(jìn)行處理，干燥至恒重后，稱(chēng)取80重量份的納米碳酸鈣置于650重量份的甲基丙烯酸十二酯中，于35℃攪拌60min后，過(guò)濾并真空干燥至恒重。

稱(chēng)取25重量份經(jīng)過(guò)上述處理的納米碳酸鈣、9重量份的馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、7重量份的硬脂酸鈣、4重量份的茂金屬聚乙烯、8重量份的鈦酸酯偶聯(lián)劑、3重量份的氯化鈣、20重量份的尼龍66樹(shù)脂，60重量份的聚丙烯置于高速混合機(jī)中混合10min，之后再將得到的混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，即得到增強(qiáng)填料。

(2)制備增韌劑：

稱(chēng)取70重量份的乙烯-辛烯共聚物、30重量份的三元乙丙橡膠、10重量份的聚酰亞胺、35重量份的滑石粉、8重量份的氯鉑酸置于高速混合機(jī)中混合35min，制成面團(tuán)狀物料，隨后對(duì)面團(tuán)狀物料進(jìn)行第二改性處理。第二改性處理以及熔融擠出造粒的的條件同實(shí)施例1，即得到增韌填料。

(3)制備聚丙烯復(fù)合材料：

將100重量份的聚丙烯樹(shù)脂、30份的聚乙烯樹(shù)脂、45重量份的增強(qiáng)填料、32重量份的增韌劑、7重量份的1010、15重量份的馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、5重量份的硅油依次加入到高速混合機(jī)中混合4小時(shí)，混合均勻，之后在繼續(xù)攪拌下，采用噴淋的方式在10min之內(nèi)噴入12重量份的偶聯(lián)劑，之后將3重量份的光亮劑、8重量份的潤(rùn)滑劑、3重量份的硅酮加入到高速混合機(jī)中，繼續(xù)混合1.5小時(shí)，制成面團(tuán)狀物料。隨后，將面團(tuán)狀物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，得到聚丙烯復(fù)合材料顆粒。

實(shí)施例3制備用于汽車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)的增強(qiáng)增韌聚丙烯復(fù)合材料

(1)制備增強(qiáng)填料

稱(chēng)取20重量份的納米碳酸鈣、5重量份的馬來(lái)酸酐接枝聚苯乙烯、4重量份的聚乙烯蠟、3重量份的茂金屬聚乙烯、6重量份的鋁酸酯、1重量份的氯化鈣、10重量份的尼龍66樹(shù)脂，60重量份的聚丙烯，其余操作同實(shí)施例1，所不同的是，納米碳酸鈣不經(jīng)過(guò)飽和蒸汽以及甲基丙烯酸十二酯進(jìn)行第一改性處理。

(2)制備改性增韌劑：

稱(chēng)取60重量份的乙烯-辛烯共聚物、20重量份的三元乙丙橡膠、2重量份的聚酰亞胺、20重量份的滑石粉、5重量份的氯鉑酸置于高速混合機(jī)中混合40min，制成面團(tuán)狀物料，其余操作同實(shí)施例1。

(3)制備聚丙烯復(fù)合材料：

稱(chēng)取100重量份的聚丙烯樹(shù)脂、20份的聚乙烯樹(shù)脂、30重量份的改性增強(qiáng)填料、18重量份的改性增韌劑、5重量份的DSTP、10重量份的相容劑、3重量份的硅油依次加入到高速混合機(jī)中混合5小時(shí)，混合均勻，之后在繼續(xù)攪拌下，采用噴淋的方式在10min之內(nèi)噴入7重量份的偶聯(lián)劑，之后將2重量份的光亮劑、4重量份的潤(rùn)滑劑、1重量份的硅酮加入到高速混合機(jī)中，繼續(xù)混合2小時(shí)，制成面團(tuán)狀物料。隨后利用雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，得到聚丙烯復(fù)合材料顆粒。

將實(shí)施例1～3制備的聚丙烯復(fù)合材料，按標(biāo)準(zhǔn)注塑成樣條，分別按相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)各自的性能，具體如表1所示：

表1

可以看出，本發(fā)明所提出的增韌填料可以克服常規(guī)聚丙烯材料的應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象，采用含有經(jīng)過(guò)第一改性處理的納米碳酸鈣的增強(qiáng)填料，能夠大幅提高聚丙烯材料的拉伸強(qiáng)度。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。