一種可自修復(fù)擠出級(jí)聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種擠出級(jí)聚丙烯復(fù)合材料，特別是一種可自修復(fù)擠出級(jí)聚丙烯復(fù)合 材料;本發(fā)明還給出了一種可自修復(fù)擠出級(jí)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚烯烴材料由于價(jià)格低、比重輕、耐化學(xué)性好以及易加工等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于 汽車領(lǐng)域，尤其是聚丙烯材料，其強(qiáng)度高、綜合性能較好，是應(yīng)用于汽車內(nèi)外飾件最多的聚 烯烴材料。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車用聚丙烯的用量不斷增加，消費(fèi)者對(duì)汽車飾件的要求 也日益提高。但是汽車飾件在使用過程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生劃傷或劃痕等，從而影響產(chǎn)品 外觀的視覺效果，進(jìn)而影響消費(fèi)者對(duì)消費(fèi)品的判斷傾向。為降低這種表面劃傷對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生 的影響，目前的解決辦法主要集中于在聚丙烯復(fù)合材料中添加酰胺類或硅酮類耐劃傷助 劑，通過其迀移至材料表面形成一層表層，從而提高材料表面的爽滑程度，使得產(chǎn)品表面在 經(jīng)受外力劃擦?xí)r，降低受力表面局部應(yīng)力位移及撕拉破壞程度，但是這種方法對(duì)于應(yīng)用于 帶有皮紋的注塑件比較有效，而對(duì)于采用擠出工藝生產(chǎn)的光面門窗密封條類制品，效果卻 并不理想。
[0003] 針對(duì)于光面擠出類制品表面易出現(xiàn)劃痕的問題，在進(jìn)行表面防護(hù)的同時(shí)，能夠進(jìn) 行自修復(fù)是更加有效的辦法。
[0004] 中國(guó)專利CN102516668A公開了具有劃傷自修復(fù)功能的聚丙烯熱塑性彈性體及其 制備方法，利用EPDM磺酸鹽離聚物的帶電離子會(huì)富集在劃傷后的斷面處，使斷面因靜電吸 引而互相靠攏，而斷面處的聚異丁烯粘合劑進(jìn)而對(duì)受損斷面進(jìn)行粘合修復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)材料 的自修復(fù)功能;專利CN103113663A公開了一種具有自我修復(fù)功能的耐劃傷聚丙烯復(fù)合物及 其制備方法，采用了 一種殼聚糖類+環(huán)氧烷烴類組合來實(shí)現(xiàn)材料的高效劃傷自修復(fù)功能，具 有原理是當(dāng)材料受到微小劃傷后，殼聚糖類和環(huán)氧烷烴類物質(zhì)在自然光的作用下發(fā)生光化 學(xué)反應(yīng)修復(fù)受損劃痕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種可自修復(fù)擠出級(jí)聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，以解 決擠出級(jí)汽車制品表面易出現(xiàn)劃痕的問題。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
[0007] 本發(fā)明所述一種可自修復(fù)擠出級(jí)聚稀復(fù)合材料，由以下按重量百分計(jì)(wt%)計(jì)的 原料組成： 聚丙烯 43~96.8%, 彈性體 2~20%，
[0008] 滑石粉 0~30%, 含氟聚合物組合物 1~5%， 抗氧劑 0.1-2%。
[0009] 所述聚丙稀為共聚聚丙稀，恪體流動(dòng)速率為0.3~10g/10min，共聚聚丙稀為無規(guī)、 嵌段共聚物。
[0010]所述彈性體為乙烯一丙烯共聚物、乙烯一已烯共聚物、乙烯一丁烯共聚物和乙 烯一辛烯共聚物中的一種或幾種的混合物，其密度為〇. 85~0.90g/cm3。
[0011] 所述滑石粉的平均粒徑為800~10000目。
[0012]所述的含氟聚合物組合物主要由聚四氟乙烯(PTFE)和可熔融加工的含氟聚合物 (MPF)組成。
[0013] 所述的可熔融加工的含氟聚合物(MPF)為全氟丙烯乙烯基醚(PFA)、全氟甲基乙烯 基醚(MFA)和氟化乙烯丙烯(FEP)的一種或幾種。
[0014] 本發(fā)明所用含氟聚合物組合物來自中國(guó)專利CN102099416A
[0015] 所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑選用受阻酚類抗氧劑中的一種 或幾種;輔抗氧劑選用亞磷酸酯類抗氧劑中的一種或幾種的混合物。
[0016] 所述的主抗氧劑選自1010、3114和DSTP中的一種或幾種;輔抗氧劑選自618和168 中的一種或兩種。
[0017] 上述可自修復(fù)擠出級(jí)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：
[0018] 1)按重量百分比稱取各組分；
[0019] 2)將聚丙烯、彈性體、含氟聚合物組合物在高混機(jī)中混合1~3分鐘，然后加入滑石 粉、抗氧劑再混合1~3分鐘得到預(yù)混料；
[0020] 3)預(yù)混料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，造粒，其具體工藝為:擠出機(jī)溫控一區(qū)160-180°C，二區(qū)200-210°C，三區(qū)210-220°C，四區(qū)210-220°C，五區(qū)210-220°C，六區(qū)205-215,七 區(qū) 2〇0_210,壓力 l2_l8MPa。
[0021] 本發(fā)明通過在擠出級(jí)聚丙烯材料配方中添加含氟聚合物組合物，材料經(jīng)熔融擠出 成型過程中，由于熔體與料筒間的剪切摩擦作用，配方中含氟組分向產(chǎn)品表面迀移，其中非 熔融聚四氟乙烯組分與可熔融含氟組分分別在產(chǎn)品表層形成上下兩層，當(dāng)產(chǎn)品表面經(jīng)受輕 微劃擦?xí)r，表層非熔含氟組分吸收劃擦能量，并垂直于作用力方向在應(yīng)力作用處向兩側(cè)位 移，同時(shí)由可熔含氟組分形成的第二表層起到橋梁，保護(hù)內(nèi)層之聚丙烯材料不會(huì)受到進(jìn)一 步的破壞，當(dāng)應(yīng)力作用結(jié)束后，表層之非熔含氟組分會(huì)快速復(fù)位，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自修復(fù)功 能。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方法進(jìn)行具體說明，但不限制本發(fā)明的權(quán)利范 圍。
[0023] 實(shí)施例一
[0024] 按重量百分比稱取表1所示的組分:聚丙烯、彈性體（乙烯-丙烯共聚物）、滑石粉、 含氟聚合物組合物(聚四氟乙烯+全氟丙烯乙烯基醚PFA)、抗氧劑。將聚丙烯、彈性體、含氟 聚合物組合物先在高混機(jī)中混合3分鐘，然后再加入滑石粉、抗氧劑，再混合2分鐘，高混機(jī) 轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分，得到預(yù)混料，預(yù)混料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，真空造粒制得可自修復(fù)擠 出級(jí)聚丙烯復(fù)合材料。并測(cè)定其劃傷后及劃傷自修復(fù)后數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)列于表1。
[0025] 實(shí)施例二
[0026]按重量百分比稱取表1所示的組分:聚丙烯、彈性體（乙烯-己烯共聚物）、滑石粉、 含氟聚合物組合物(聚四氟乙烯+全氟丙烯乙烯基醚PFA)、抗氧劑。制備方法同實(shí)施例一，性 能測(cè)試數(shù)據(jù)列于表1。
[0027] 實(shí)施例三
[0028]按重量百分比稱取表1所示的組分:聚丙烯、彈性體（乙烯-丁烯共聚物）、滑石粉、 含氟聚合物組合物(聚四氟乙烯+全氟甲基乙烯基醚MFA)、抗氧劑。制備方法同實(shí)施例一，性 能測(cè)試數(shù)據(jù)列于表1。
[0029]實(shí)施例四
[0030] 按重量百分比稱取表1所示的組分:聚丙烯、彈性體（乙烯-辛烯共聚物）、滑石粉、 含氟聚合物組合物(聚四氟乙烯+全氟甲基乙烯基醚MFA)、抗氧劑。制備方法同實(shí)施例一，性 能測(cè)試數(shù)據(jù)列于表1。
[0031] 實(shí)施例五
[0032] 按重量百分比稱取表1所示的組分:聚丙烯、彈性體（乙烯-丙烯共聚物）、滑石粉、 含氟聚合物組合物(聚四氟乙烯+氟化乙烯丙烯FEP)、抗氧劑。制備方法同實(shí)施例一，性能測(cè) 試數(shù)據(jù)列于表1。
[0033]實(shí)施例六
[0034]按重量百分比稱取表1所示的組分:聚丙烯、彈性體（乙烯-丁烯共聚物）、滑石粉、 含氟聚合物組合物(聚四氟乙烯+氟化乙烯丙烯FEP)、抗氧劑。制備方法同實(shí)施例一，性能測(cè) 試數(shù)據(jù)列于表1。
[0035] 實(shí)施例七
[0036]按重量百分比稱取表1所示的組分:聚丙烯、彈性體（乙烯-己烯共聚物）、滑石粉、 含氟聚合物組合物(聚四氟乙烯+全氟甲基乙烯基醚MFA)、抗氧劑。制備方法同實(shí)施例一，性 能測(cè)試數(shù)據(jù)列于表1。
[0037]實(shí)施例八
[0038]按重量百分比稱取表1所示的組分:聚丙烯、彈性體（乙烯-辛烯共聚物）、滑石粉、 含氟聚合物組合物(聚四氟乙烯+全氟丙烯乙烯基醚PFA)、抗氧劑。制備方法同實(shí)施例一，性 能測(cè)試數(shù)據(jù)列于表1。
[0039] 表1實(shí)施例中各組分重量百分比及劃傷自修復(fù)測(cè)試數(shù)據(jù)
[0040]
[0041]實(shí)施例中制備所得各可自修復(fù)擠出級(jí)聚丙烯復(fù)合材料，經(jīng)熔融擠出成型制得成 品，用6N劃擦力測(cè)試其修復(fù)前后AL值變化情況，由表1數(shù)據(jù)分析可知，通過添加含氟聚合物 組合物，聚丙稀擠出制品表面經(jīng)輕微劃傷后，經(jīng)過5min、lOmin、30min自修復(fù)后，劃傷表面Λ L值明顯降低，說明產(chǎn)品表面劃傷愈合效果明顯，而且隨著含氟聚合物混合物添加量的增 加，劃傷自修復(fù)效果有加強(qiáng)趨勢(shì)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可自修復(fù)擠出級(jí)聚締復(fù)合材料，其特征在于：由W下按重量百分計(jì)(Wt%)計(jì)的 原料組成： 巧雨姊 43-96.8%, 彈性體 2~20%， 滑石粉 0~30%， 含氣聚合物組合物 1~5%， 抗氧劑 〇.1-2〇/〇。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自修復(fù)擠出級(jí)聚締復(fù)合材料，其特征在于:所述聚丙締 為共聚聚丙締，烙體流動(dòng)速率為0.3~lOg/lOmin，共聚聚丙締為無規(guī)、嵌段共聚物。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自修復(fù)擠出級(jí)聚締復(fù)合材料，其特征在于:所述彈性體 為乙締一丙締共聚物、乙締一已締共聚物、乙締一下締共聚物和乙締一辛締共聚物中的一 種或幾種的混合物，其密度為0.85~0.90g/cm3。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自修復(fù)擠出級(jí)聚締復(fù)合材料，其特征在于:所述滑石粉 的平均粒徑為800~10000目。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自修復(fù)擠出級(jí)聚締復(fù)合材料，其特征在于:所述的含氣 聚合物組合物主要由聚四氣乙締(PTFE)和可烙融加工的含氣聚合物(MP巧組成。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可自修復(fù)擠出級(jí)聚締復(fù)合材料，其特征在于:所述的可烙 融加工的含氣聚合物(MPF)為全氣丙締乙締基酸(PFA)、全氣甲基乙締基酸(MFA)和氣化乙 締丙締(FEP)的一種或幾種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自修復(fù)擠出級(jí)聚締復(fù)合材料，其特征在于:所述的抗氧 劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑選用受阻酪類抗氧劑中的一種或幾種;輔抗氧劑選 用亞憐酸醋類抗氧劑中的一種或幾種的混合物。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可自修復(fù)擠出級(jí)聚締復(fù)合材料，其特征在于:所述的主抗 氧劑選自1〇1〇、3114和DSTP中的一種或幾種;輔抗氧劑選自618和168中的一種或兩種。9. 權(quán)利要求1-8任意之一所述一種可自修復(fù)擠出級(jí)聚丙締復(fù)合材料的制備方法，其特 征在于:包括如下步驟： 1) 按重量百分比稱取各組分； 2) 將聚丙締、彈性體、含氣聚合物組合物在高混機(jī)中混合1~3分鐘，然后加入滑石粉、 抗氧劑再混合1~3分鐘得到預(yù)混料； 3) 預(yù)混料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)烙融擠出，造粒，其具體工藝為:擠出機(jī)溫控一區(qū)160-180°C， 二區(qū)200-210°C，S區(qū)210-220°C，四區(qū)210-220°C，五區(qū)210-220°C，六區(qū)205-215,屯區(qū)200-210,壓力 12-18MPa。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可自修復(fù)擠出級(jí)聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，這種聚丙烯復(fù)合材料按重量百分比計(jì)，由以下原料組成：聚丙烯43～96.8％，彈性體2～20％，滑石粉0～30％，含氟聚合物組合物1～5％，抗氧劑0.1～2％。本發(fā)明通過在材料配方中引入含氟聚合物組合物，在擠出成型過程中，由于樹脂熔體與螺筒間的剪切摩擦，含氟聚合物傾向于遷移至制品表面，一方面有利于防止產(chǎn)品表面劃傷，另一方面由于應(yīng)力劃擦而產(chǎn)生的微觀表面位移變形可以得到快速修復(fù)。從而解決了聚丙烯擠出制品在應(yīng)用過程中由于應(yīng)力劃傷而導(dǎo)致的外觀問題。
【IPC分類】C08L23/12, C08L27/12, C08L23/16, C08K3/34, C08L27/18, C08L23/08
【公開號(hào)】CN105504502
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511020452
【發(fā)明人】徐美玲, 蔡青, 陳通華, 張鷹, 張祥福, 周文
【申請(qǐng)人】上海普利特復(fù)合材料股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日