一種可實(shí)現(xiàn)輕量化、環(huán)?；敖饘傩Ч奈l(fā)泡免噴涂聚丙烯材料及其制備方法
【專利說明】一種可實(shí)現(xiàn)輕量化、環(huán)?；敖饘傩Ч奈l(fā)泡免噴涂聚 丙烯材料及其制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，涉及一種聚丙烯材料，具體涉及一種可實(shí)現(xiàn)輕量化、 環(huán)保化及金屬效果的微發(fā)泡免噴涂聚丙烯材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 近年來，隨著人民生活水平的不斷提高，汽車產(chǎn)銷量一直保持快速增長(zhǎng)，隨著石油 不斷被消耗，能源危機(jī)越來越嚴(yán)重，汽車輕量化已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。汽車輕 量化不僅可以降低車身重量，降低汽車制造生產(chǎn)成本，降低終端消費(fèi)者燃油消耗，還可以減 少尾氣排放，減輕環(huán)境污染。在車用塑料中，改性聚丙烯材料一直是用量最大的一類材料， 汽車裝飾件基本上以噴漆為主，整個(gè)噴涂過程工藝環(huán)節(jié)復(fù)雜，工藝控制難。同時(shí)，油漆含有 易揮發(fā)的有機(jī)溶劑，這些易揮發(fā)的有機(jī)溶劑含有一定的有毒、有害物質(zhì)，因此，整個(gè)噴漆環(huán) 節(jié)會(huì)嚴(yán)重影響工人的身體健康和環(huán)境污染，不符合整個(gè)產(chǎn)業(yè)的綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。
[0004]當(dāng)前，汽車材料的輕量化、環(huán)?；絹碓匠蔀檎麄€(gè)汽車產(chǎn)業(yè)最重要的課題之一，微 發(fā)泡聚丙烯材料具有致密的表層和發(fā)泡芯層結(jié)構(gòu)，可以在保證材料基本性能不損失的前提 下，顯著減輕制件的重量，從而有效實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化。目前市場(chǎng)上有關(guān)于替代噴涂的免噴 涂聚丙烯材料的報(bào)道，但是，目前市場(chǎng)上還沒有關(guān)于既可實(shí)現(xiàn)輕量化，又可實(shí)現(xiàn)環(huán)保 化，且具有金屬效果的免噴涂聚丙烯材料的報(bào)道。因?yàn)?，微發(fā)泡技術(shù)還處于技術(shù)開發(fā)階段， 還未廣泛應(yīng)用于市場(chǎng)，同時(shí)，微發(fā)泡免噴涂聚丙烯材料技術(shù)更是一個(gè)全新的課題。因此可實(shí) 現(xiàn)輕量化、環(huán)?；敖饘傩Ч奈l(fā)泡免噴涂聚丙烯材料將是未來汽車、家電等行業(yè)塑料 裝飾件材料發(fā)展的必然趨勢(shì)。
[0005]中國專利文獻(xiàn)CN201310535116.9,申請(qǐng)日2013-10-31，公開了一種具有油漆亮 澤銀色金屬質(zhì)感的免噴涂改性聚丙烯材料，它是由以下重量百分比的物質(zhì)組成：聚丙烯： 78. 3%~94. 4%，彈性體：0~20%，金屬粉：0. 2%~0. 7%，助劑：0. 4%~1%。該專利只是發(fā) 明了一種免噴涂改性聚丙烯材料，但是，該專利未涉及關(guān)于材料輕量化的微發(fā)泡免噴涂聚 丙烯制備技術(shù)的闡述，該專利配方中也未針對(duì)這些特性進(jìn)行配方設(shè)計(jì)及專利保護(hù)。
[0006] 該專利配方存在明顯的缺陷，其配方體系中該專利配方的不足之處在于其配方體 系中未使用片狀結(jié)構(gòu)的金屬粉和相容劑，因?yàn)?，根?jù)光反射原理，當(dāng)光入射在棒狀或球狀表 面時(shí)出現(xiàn)大量的折射或漫反射時(shí)，無法實(shí)現(xiàn)全反射，從而會(huì)對(duì)油漆亮澤及銀色金屬質(zhì)感產(chǎn) 生較大影響。而當(dāng)光入射在片狀表面時(shí)能實(shí)現(xiàn)全反射，從而使油漆亮澤及銀色金屬質(zhì)感效 果達(dá)到最大化；不使用相容劑會(huì)影響配方體系中的效果顏料與聚丙烯的相容性，從而會(huì)對(duì) 油漆亮澤及銀色金屬質(zhì)感產(chǎn)生較大影響，其應(yīng)用范圍會(huì)受到嚴(yán)重限制。
[0007]中國專利文獻(xiàn)CN201410255004. 4,申請(qǐng)日2014-06-10,公開了一種用于汽車外 飾件免噴涂抗劃傷聚丙烯復(fù)合材料，它是由以下重量百分比的物質(zhì)組成：聚丙烯 39.6-77. 1份、高密度聚乙烯5. 0-8.0份、增韌劑0-15份、填充劑15-25份、抗氧 劑0.2-1份、抗劃傷劑1.0-5. 0份、潤(rùn)滑劑0.5-1份、光穩(wěn)定劑0.2-0. 4份、金屬色粉 1. 0-5.0份。該專利只是發(fā)明了一種免噴涂抗劃傷聚丙烯復(fù)合材料，但是，該專利未涉及關(guān) 于材料輕量化的微發(fā)泡免噴涂聚丙烯制備技術(shù)的闡述，該專利配方中也未針對(duì)這些特性進(jìn) 行配方設(shè)計(jì)及專利保護(hù)。
[0008] 該專利配方存在明顯的缺陷，其配方體系中該專利配方的不足之處在于其配方中 未使用相容劑，不使用相容劑會(huì)影響配方體系中的金屬色粉與聚丙烯的相容性，從而會(huì)對(duì) 油漆亮澤及銀色金屬質(zhì)感產(chǎn)生較大影響，其應(yīng)用范圍會(huì)受到嚴(yán)重限制。
[0009] 中國專利文獻(xiàn)CN201310727868.7,申請(qǐng)日2013-12-25,公開了一種汽車內(nèi)飾 用微發(fā)泡注塑聚丙烯復(fù)合物及其制備和使用，它是由以下重量百分比的物質(zhì)組成：聚丙 烯8〇-44wt%、乙烯/辛烯共聚物（P0E)5-15wt%、茂金屬聚丙烯彈性體5-15wt%、滑石粉 10-25wt%以及熱穩(wěn)定劑0-lwt%。該專利只是發(fā)明了一種微發(fā)泡注塑聚丙烯復(fù)合物。但 是，該專利未涉及關(guān)于材料輕量化的微發(fā)泡免噴涂聚丙烯制備技術(shù)的闡述，該專利配方中 也未針對(duì)這些特性進(jìn)行配方設(shè)計(jì)及專利保護(hù)。
[0010] 該專利配方存在明顯的缺陷，其配方體系中該專利配方的不足之處在于其配方中 未使用相容劑和潤(rùn)滑分散劑。因?yàn)椋皇褂孟嗳輨?huì)影響配方體系中的無機(jī)粉體與聚丙烯 的相容性，從而會(huì)對(duì)材料的力學(xué)性能及外觀產(chǎn)生較大影響；不使用潤(rùn)滑分散劑會(huì)影響配方 體系中無機(jī)粉體、抗氧劑、發(fā)泡劑、增韌劑與聚丙烯之間的均勻分散，從而會(huì)對(duì)材料的力學(xué) 性能及外觀產(chǎn)生較大影響產(chǎn)； 中國專利文獻(xiàn)CN201410357528. 4,申請(qǐng)日2014-07-24,公開了一種高填充微發(fā)泡聚 丙烯復(fù)合材料及其制備方法，它是由以下重量百分比的物質(zhì)組成：聚丙烯20-50份，無機(jī) 粉體40-70份，發(fā)泡母粒0.5-10份，增韌劑1-10份，抗氧劑0.2-2份制備得到，該專利 只是發(fā)明了一種微發(fā)泡聚丙烯復(fù)合材料。但是，該專利未涉及關(guān)于材料輕量化的微發(fā)泡免 噴涂聚丙烯制備技術(shù)的闡述，該專利配方中也未針對(duì)這些特性進(jìn)行配方設(shè)計(jì)及專利保護(hù)。
[0011] 該專利配方存在明顯的缺陷，其配方體系中該專利配方的不足之處在于其配方中 未使用相容劑、潤(rùn)滑分散劑和光穩(wěn)定劑。因?yàn)?，不使用相容劑?huì)影響配方體系中的無機(jī)粉體 與聚丙烯的相容性，從而會(huì)對(duì)材料的力學(xué)性能及外觀產(chǎn)生較大影響；不使用潤(rùn)滑分散劑會(huì) 影響配方體系中無機(jī)粉體、抗氧劑、發(fā)泡劑、增韌劑與聚丙烯之間的均勻分散，從而會(huì)對(duì)材 料的力學(xué)性能及外觀產(chǎn)生較大影響產(chǎn)；不使用光穩(wěn)定劑會(huì)影響配方體系中的聚丙烯的光熱 老化性，從而會(huì)對(duì)材料的使用范圍產(chǎn)生較大影響。
[0012] 最后，目前關(guān)于同時(shí)具有輕量化、環(huán)?；敖饘傩Ч奈l(fā)泡免噴涂聚丙烯材料 還未見報(bào)道。
[0013]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種輕量化、環(huán)?；?且具有金屬效果的微發(fā)泡免噴涂聚丙烯材料及其制備方法，采用高熔體強(qiáng)度聚丙烯、增韌 齊IJ、滑石粉母粒、相容劑、發(fā)泡母粒、界面處理劑、金屬顏料母粒等組分，實(shí)現(xiàn)最終產(chǎn)品的輕 量化及整個(gè)過程的環(huán)?；?，此外，該材料獨(dú)特的微孔結(jié)構(gòu)還可以起到降低噪音污染的效果， 可以廣泛用于汽車內(nèi)外飾及家電裝飾件等。
[0015] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述聚丙烯材料的制備方法。
[0016] 本發(fā)明的再一目的在于提供上述聚丙烯材料的用途。
[0017] 為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是： 一種可實(shí)現(xiàn)輕量化、環(huán)保化及金屬效果的微發(fā)泡免噴涂聚丙烯材料，它是由以下各重 量百分比的組分組成： 聚丙烯： 28~75. 3% 增韌劑： 3~6% 滑石粉母粒：10~40% 相容劑： 3~6% 發(fā)泡母粒： 4~8% 抗氧劑： 0. 2~0. 6% 光穩(wěn)定劑： 0. 1~0. 4% 潤(rùn)滑劑： 0. 4~2% 界面處理劑： 2~4% 金屬顏料母粒： 2~5% 所述的聚丙烯是高熔體強(qiáng)度聚丙烯，密度為〇. 9g/cm3,拉伸強(qiáng)度為20MPa。
[0018] 所述的增韌劑是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、乙烯-丁烯共聚物中的 一種或一種以上的組合。
[0019] 所述的滑石粉母粒為共聚聚丙烯樹脂載體滑石粉母粒，滑石粉的含量為80%，其表 面經(jīng)過鋁酸酯偶聯(lián)劑包覆處理，滑石粉粒徑為11000~20000目。
[0020] 所述的發(fā)泡母粒為有載體發(fā)泡母粒，其中，發(fā)泡母粒載體為粉狀均聚聚丙烯樹脂， 發(fā)泡劑的含量為50%，其使用的發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺；發(fā)泡活性劑為氧化鋅。
[0021] 所述的相容劑是一種接枝聚合物，其中接枝單體為甲基丙烯酸酸縮水甘油酯，接 枝聚合物基體為乙烯-辛烯、聚乙烯中的一種或一種以上組合，接枝率>〇. 8。
[0022] 所述的抗氧劑是受阻酚類、亞磷酸酯類中的一種或一種以上組合，具體為1010、 1076、168中的一種或一種以上組合。
[0023] 所述的光穩(wěn)定劑是受阻胺類光穩(wěn)定劑，具體為3808或3853中的一種或一種以上 組合。
[0024] 所述的潤(rùn)滑劑是硬脂酸鎂、乙撐雙硬脂酸酰胺、硅酮母粒中的一種或一種以上組 合。
[0025] 所述的金屬顏料母粒是有載體鋁粉、鋅