一種高表面質(zhì)量聚丙烯微發(fā)泡材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種聚丙締復(fù)合材料及其制備方法，尤其是一種高表面質(zhì)量聚丙締微 發(fā)泡復(fù)合材料及其制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 能源危機和環(huán)境污染的雙重壓力下，輕量化已經(jīng)成為汽車工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。 在車用塑料中，改性聚丙締材料用量一直占據(jù)第一位，其制件種類亦最多，并且仍W每年 2. 2% - 2. 8%的速度加快增長。聚丙締微發(fā)泡材料具有獨有的致密表層和發(fā)泡忍層結(jié)構(gòu)，在 保證材料基本性能的前提下，顯著減輕制件重量，實現(xiàn)汽車輕量化，最終實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。
[0003]公開號為CN104140591A的專利文件公開了一種高填充微發(fā)泡聚丙締符合材料， 設(shè)及一種聚丙締復(fù)合材料及其制備方法，尤其是一種高填充微發(fā)泡聚丙締復(fù)合材料及其制 備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。原料由W下重量份的組分組成：聚丙締20-50份，無機 粉體40-70份，發(fā)泡母粒0. 5-10份，增初劑1-10份，抗氧劑0. 2-2份。其有益效果是：在基 本不損失材料性能的前提下，顯著減輕材料重量，提高沖擊性能，大幅降低生產(chǎn)成本，獲得 性能優(yōu)良且環(huán)保的高填充微發(fā)泡聚丙締材料。產(chǎn)品可應(yīng)用到汽車的內(nèi)外飾件、甚至部分結(jié) 構(gòu)制件，實現(xiàn)汽車材料輕量化；也可用于其它領(lǐng)域，比如建筑、電子、包裝等行業(yè)。
[0004] 然而，上述發(fā)明采用的化學(xué)法注塑微發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的材料普遍存在制件表面 質(zhì)量差特點，例如大量氣痕、表面分層、表面發(fā)花等，運成為制約聚丙締微發(fā)泡材料應(yīng)用領(lǐng) 域拓展的瓶頸。目前，在汽車上，聚丙締微發(fā)泡材料只能應(yīng)用在具有表面修飾、表面蒙皮或 織物覆蓋的改性塑料汽車零部件，大部分內(nèi)外飾件，如車口護(hù)板、儀表臺、立柱護(hù)板、衣帽 架、n檻條、側(cè)裙護(hù)板等都無法應(yīng)用，嚴(yán)重限制了具有輕量化、環(huán)保節(jié)能特征的聚丙締微發(fā) 泡材料在汽車部件上進(jìn)一步推廣應(yīng)用。尤其是口護(hù)板，儀表臺等有目視需求，對材料表面要 求較高的的汽車內(nèi)外配件上。至今為止，沒有有效方法能夠解決運一技術(shù)難題。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明采用對聚丙締微發(fā)泡過程具有調(diào)節(jié)作用的微孔發(fā)泡調(diào)節(jié)助劑，確保聚丙締 微發(fā)泡材料輕量化前提下，大幅改善注塑過程中聚丙締微發(fā)泡材料的表面質(zhì)量，基本消除 了制品表面發(fā)泡氣痕和表皮分層現(xiàn)象，獲得了性能良好、具有輕量化特征的高表面質(zhì)量的 聚丙締微發(fā)泡材料，并提供該材料的制備方法。工藝簡單，生產(chǎn)成本低，效率高、易于實現(xiàn)工 業(yè)化。
[0007] 技術(shù)方案： 一種高表面質(zhì)量聚丙締微發(fā)泡材料使用的微發(fā)泡調(diào)節(jié)助劑由重量分?jǐn)?shù)為20%-50%乙 締基聚合物和50%-80%聚丙締構(gòu)成。
[0008] 更進(jìn)一步，所述乙締基聚合物為高密度聚乙締、低密度聚乙締、線性低密度聚乙 締、乙締-醋酸乙締共聚物、乙締-丙締-二締類=元共聚物中的一種，優(yōu)選乙締-醋酸乙 締共聚物。
[0009] 更進(jìn)一步，所述聚丙締為高烙體強度聚丙締，所述的聚丙締烙體強度大于等于 20cN〇
[0010] 一種高表面質(zhì)量聚丙締微發(fā)泡材料，原料由W下重量份的組分組成： 聚丙締50-80份 微發(fā)泡調(diào)節(jié)助劑3-10份 無機粉體10-40份 發(fā)泡劑0. 5-5份 抗氧劑0. 2-2份。
[0011] 更進(jìn)一步，所述聚丙締的烙融指數(shù)為3-50g/10min。根據(jù)權(quán)利要求1所述高表面質(zhì) 量聚丙締微發(fā)泡材料，其特征在于：所述聚丙締的烙融指數(shù)為3-50g/10min，優(yōu)選烙融指數(shù) 為10-40g/10min的聚丙締。
[0012] 更進(jìn)一步，所述無機粉體為滑石粉、云母、碳酸巧、硫酸領(lǐng)中的一種。
[0013] 更進(jìn)一步，所述發(fā)泡劑為碳酸氨錠、碳酸氨鋼、偶氮二甲酯胺、甲苯橫獻(xiàn)氨基鵬、偶 氮二碳酸胺中的至少一種；選優(yōu)偶氮二甲酯胺。更進(jìn)一步，所述抗氧劑分為主抗氧劑和輔 抗氧劑，按照2 :3的比例添加，所述主抗氧劑選自受阻酪類和硫醋類抗氧劑中的一種，優(yōu)選 1010 ;輔抗氧劑劑選自亞憐酸鹽類和亞憐酸醋類抗氧劑中的一種，優(yōu)選168。
[0014] 一種高表面質(zhì)量聚丙締微發(fā)泡材料的制備方法，包括W下步驟： (1) 將聚丙締50-80份、無機粉體10-40份、微發(fā)泡調(diào)節(jié)助劑3-10份、抗氧劑0.2-2份 放入高速混合機中混合3-6min，然后將上述組分混合物于雙螺桿擠出機中擠出并造粒，得 到改性聚丙締復(fù)合材料； (2) 將步驟（1)中所得到的改性聚丙締復(fù)合材料95-99. 5份、發(fā)泡劑0. 5-5份放入混 合機中混合，獲得均勻混合物； (3) 將上述步驟（2)中得到的混合物加入到注塑機中，注塑成型得到具有結(jié)皮結(jié)構(gòu)的 高表面質(zhì)量聚丙締微發(fā)泡材料，注塑機料筒溫度180-280°C，注射壓力為40-80MPa，注射速 度為40-80mm/s，冷卻時間為10-30S; 更進(jìn)一步的，所述高表面質(zhì)量聚丙締微發(fā)泡材料的制備方法，所述步驟（1)中，雙螺桿 擠出機料筒溫度為17〇-270°C，螺桿轉(zhuǎn)速50r/min。
[0015] 有益效果： 本發(fā)明的原料來源廣泛、成本低廉，產(chǎn)品可通過普通注塑機實現(xiàn)，操作簡單。采用注塑 微發(fā)泡技術(shù)實現(xiàn)玻纖增強聚丙締材料輕量化前提下，通過微孔發(fā)泡復(fù)合助劑，顯著改善了 玻纖增強聚丙締微發(fā)泡材料的表面質(zhì)量，解決了一直W來困擾聚丙締微發(fā)泡材料在電動工 具上應(yīng)用時制件表面發(fā)花、氣痕等嚴(yán)重表面質(zhì)量問題，獲得了性能優(yōu)異、具有輕量化特征的 玻纖增強聚丙締微發(fā)泡材料。產(chǎn)品不但可應(yīng)用于蒙皮、織物覆蓋汽車零部件，還可應(yīng)用到目 視下的汽車內(nèi)外飾制件，如車口飾板、立柱護(hù)板、衣帽架、儀表臺、空調(diào)殼體、側(cè)裙護(hù)板、n檻 條等，尤其口護(hù)板和儀表盤，代替現(xiàn)有實屯、改性聚丙締注塑制件，實現(xiàn)汽車零部件用材料輕 量化，最終實現(xiàn)汽車環(huán)保節(jié)能；也可用于其它領(lǐng)域，比如建筑、電子、造船等。
[0016] 1采用微孔發(fā)泡復(fù)合助劑，改善微發(fā)泡材料表觀的自修復(fù)能力。微孔發(fā)泡復(fù)合助劑 組成成分容易得到，成本低，適合工業(yè)化大生產(chǎn)。
[0017] 3-種高表面聚丙締微發(fā)泡材料，顯著改善了聚丙締微發(fā)泡材料的表面質(zhì)量，解決 了一直W來困擾聚丙締微發(fā)泡材料應(yīng)用到可視環(huán)境時制件表面發(fā)花、氣痕等嚴(yán)重表面質(zhì)量 問題，獲得了性能優(yōu)異且高表面質(zhì)量聚丙締微發(fā)泡材料。產(chǎn)品不但可應(yīng)用于蒙皮、織物覆 蓋汽車零部件，還可應(yīng)用到目視下的汽車內(nèi)外飾制件，如車口飾板、立柱護(hù)板、衣帽架、儀表 臺、空調(diào)殼體、側(cè)裙護(hù)板、n檻條等，代替現(xiàn)有實屯、改性聚丙締注塑制件，實現(xiàn)汽車零部件用 材料輕量化，最終實現(xiàn)汽車環(huán)保節(jié)能；也可用于其它領(lǐng)域，比如建筑、電子、造船等。可根據(jù) 不同需求，調(diào)整配方比例實施工業(yè)化減少材料用量，達(dá)到所需目標(biāo)性能。
[0018] 4 一種高表面聚丙締微發(fā)泡材料優(yōu)選的聚丙締的烙融指數(shù)為3-60g/10min，該范 圍適配現(xiàn)有設(shè)備和工具，能夠直接進(jìn)行生產(chǎn)所述的材料，節(jié)約生產(chǎn)成本，可W多線生產(chǎn)，量 化生產(chǎn)。
[0019] 5選用滑石粉作為無機粉體，無機粉體是起到填充的作用，同時提高聚丙締微發(fā)泡 材料的剛性。而優(yōu)選方案中滑石粉產(chǎn)量大，成本低，有利于工業(yè)化的實施。
[0020] 6發(fā)泡劑，抗氧劑均為市面上容易購買得到，且成本低廉，適合工業(yè)化大生產(chǎn)。
[0021] 7所述的一種高表面聚丙締微發(fā)泡材料的制備方法，創(chuàng)造性的添加了微孔發(fā)泡復(fù) 合助劑，生產(chǎn)出來的聚丙締微發(fā)泡材料表面質(zhì)量高，在修復(fù)能力好。本發(fā)明技術(shù)方案工藝簡 單，效率高，加工周期明顯縮短，顯著降低生產(chǎn)成本，且而且適合現(xiàn)有設(shè)備，不需另行改進(jìn)生 產(chǎn)線路易于實現(xiàn)工業(yè)化。
[0022]
【具體實施方式】
[0023] 實施例1 將烙融指數(shù)為lOg/lOmin的聚丙締50份、滑石粉40份、3份微發(fā)泡調(diào)節(jié)助劑（由重量分 數(shù)20%乙締-丙締-二締類S元共聚物和80%高烙體強度聚丙締構(gòu)成，烙體強度為20cN)、 抗氧劑168 1. 2份、抗氧劑1010 0. 8份的混合物放入高速混合機，混合6分鐘，然后，將 上述組分混合物于雙螺桿擠出機中擠出并造粒。雙螺桿擠出機料筒溫度設(shè)置為170-270°C， 螺桿轉(zhuǎn)速50r/min;最后將5份偶氮二甲酯胺與95份上述擠出粒料混合均勻，加入注塑機 中，注塑成型得到高表面質(zhì)量聚丙締微發(fā)泡復(fù)合材料。注塑機料筒溫度設(shè)置為180-280°C， 注射壓力為60MPa