CN105001522B - 一种汽车饰件用聚丙烯‑尼龙复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车饰件用聚丙烯‑尼龙复合材料及其制备方法。所述汽车饰件用聚丙烯‑尼龙复合材料包括下述重量份的组分：聚丙烯树脂100份，尼龙610‑20份，相容剂4‑10份，耐划伤剂0.1‑0.5份。本发明的汽车饰件用聚丙烯‑尼龙复合材料，具有较高的拉升强度、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度。

Description

一种汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种硬塑汽车仪表板用材料及其制备方法，尤其涉及一种汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯树脂(PP)，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯(isotactic polyprolene)、无规聚丙烯(atactic polypropylene)和间规聚丙烯(syndiotactic polypropylene)三种。
甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯，当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中，等规结构含量约为95％，其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体，无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小，是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可分别通过改性予以克服。
目前的聚丙烯为主要材料的产品通常有耐划伤性能差、耐冲击性能差等问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一提供一种汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料。
本发明所要解决的技术问题之二提供上述汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料的制备方法。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料，其特征在于，包括下述重量份的组分：聚丙烯树脂100份，尼龙610-20份，相容剂4-10份，耐划伤剂0.1-0.5份。
优选的，
所述聚丙烯为共聚聚丙烯。
所述相容剂为单体接枝改性聚丙烯中的一种或多种。
所述单体为2-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯或3-异丙烯基-α,α-二甲基苯基异氰酸酯。
所述单体接枝改性聚丙烯的接枝率为0.5-10％，优选为2-5％。
所述单体接枝改性聚丙烯按如下步骤制备：
(1)将100重量份聚丙烯、1-15重量份单体、0.05-0.5重量份引发剂混合均匀；
(2)在170-220℃下加热1-5min，用造粒机造粒。
其中，所述引发剂为过氧化物，如过氧化二异丙苯(DCP)等。
进一步优选的，
所述相容剂为2-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸接枝改性聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性聚丙烯和3-异丙烯基-α,α-二甲基苯基异氰酸酯接枝改性聚丙烯按照质量比1:1:1共混而成。
所述耐划伤剂选自所述耐划伤剂为耐划伤剂为N,N'-乙撑双硬脂酰胺、二甲基硅油、2-羟基-4甲氧基二苯甲酮、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸钠中的一种或其混合物。
优选的，所述耐划伤剂，由下述组分按重量份组成：N,N'-乙撑双硬脂酰胺10-30份、二甲基硅油5-10份、2-羟基-4甲氧基二苯甲酮5-10份、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸钠20-40份。
所述的汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，由下述步骤组成：
(1)加入高速混合器中搅拌，经挤出机挤出造粒，制得塑料颗粒；
(2)将上述塑料颗粒加入注塑机中注塑成型，制得所述汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料。
显然，在本发明中为提高产品的其他性能，还可以适应性地添加其他助剂，如阻燃剂、着色剂和抗老化剂等。
尼龙6，聚酰胺-6，又叫PA6。CAS号：25038-54-4。
2-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸，CAS号：38486-53-5。
甲基丙烯酸缩水甘油酯，CAS号：106-91-2。
3-异丙烯基-α,α-二甲基苯基异氰酸酯，CAS号：2094-99-7。
N,N'-乙撑双硬脂酰胺，CAS号：110-30-5。
二甲基硅油，CAS号：63148-62-9。
2-羟基-4甲氧基二苯甲酮，CAS号：131-57-7。
2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸钠，CAS号：76656-36-5。
发明人意外的发现，使用单体接枝改性聚丙烯做相容剂，聚丙烯的耐冲击性能得到了改善，同时，其与耐划伤剂共同作用，增强了耐划伤性能。
尤其是所述相容剂为2-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸接枝改性聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性聚丙烯和3-异丙烯基-α,α-二甲基苯基异氰酸酯接枝改性聚丙烯按照质量比1:1:1共混时，效果更佳明显，说明三者之间有协同增效作用。
另外，使用N,N'-乙撑双硬脂酰胺、二甲基硅油、2-羟基-4甲氧基二苯甲酮、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸钠四者复配而成的耐划伤剂，耐划伤性能更优，说明其具有协同增效的作用。其机理还有待发明人进一步研究探讨。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。实施例中单体接枝改性聚丙烯按照如下方法制备：将100公斤份聚丙烯、10公斤单体、0.1公斤DCP混合均匀；在220℃下加热2min，用造粒机造粒。分别使用2-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯和3-异丙烯基-α,α-二甲基苯基异氰酸酯，分别制备得到2-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸接枝改性聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性聚丙烯和3-异丙烯基-α,α-二甲基苯基异氰酸酯接枝改性聚丙烯。经测定，接枝率分别为2.5％、3.0％和2.8％。所选聚丙烯树脂为中国石化仪征化纤股份有限公司生产的聚丙烯GX-121。
实施例1
按照表1中对应实施例1数据称取各原料后，加入高速混合器中搅拌，控制转速在600r/min、搅拌温度90℃、搅拌时间10分钟，再经螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度220℃，冷却，获得塑料颗粒；将上述塑料颗粒加入注塑机中注塑成型，制得所述汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料。
表1：汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料配方表单位：公斤
实施例2
按照表1中对应实施例2数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料。
实施例3
按照表1中对应实施例3数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料。
实施例4
按照表1中对应实施例4数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料。
实施例5
按照表1中对应实施例5数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料。
实施例6
按照表1中对应实施例6数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料。
实施例7
按照表1中对应实施例7数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料。
实施例8
按照表1中对应实施例8数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料。
测试例
对实施例1～8的汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料常规性能和和耐划伤性进行测试，测试结果见表2。
耐划伤性能的测试方法为使用划伤测试仪评价划伤程度。用一把机械驱动的刮刀在ABS塑料表明刮出一个线段图形。每个刮刀在一个方向上只刮一次。然后利用一个色度计测得未划伤表面相比的颜色偏差△E。
测试条件为：
温度：23±5℃，
支撑力：10N，
划伤速度：1000mm/min，
刮刀直径：1mm。
表2：汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料常规性能和耐划伤性能测试表
拉升强度/Mpa 弯曲模量/Mpa 23℃缺口冲击强度/KJ/m2 划伤后的色差△E
测试方法 GB/T1040.1-2006 GB/T9341-2008 GB/T1043.1-2008
实施例1 29 2740 36.2 0.26
实施例2 30 2795 37.8 0.21
实施例3 26 2670 32.0 0.29
实施例4 35 2935 42.2 0.14
实施例5 31 2845 40.4 0.24
实施例6 33 2820 39.9 0.37
实施例7 32 2860 41.7 0.28
实施例8 33 2815 39.6 0.34
由表2测试数据可以明显的得出，本发明具有较好的耐冲击性和耐划伤性能，尤其是实施例4与实施例5-8相比较，实施例4使用了N,N'-乙撑双硬脂酰胺、二甲基硅油、2-羟基-4甲氧基二苯甲酮、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸钠复配的耐划伤剂效果十分明显。实施例1-3与实施例4相比较，实施例4使用了2-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸接枝改性聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性聚丙烯和3-异丙烯基-α,α-二甲基苯基异氰酸酯接枝改性聚丙烯三者复配的相容剂，拉伸强度、弯曲模量、缺口冲击强度都比实施例1-3高，而且耐划伤性能也有提高。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料，其特征在于，包括下述重量份的组分：聚丙烯树脂100份，尼龙6 10-20份，相容剂4-10份，耐划伤剂0.1-0.5份；
所述耐划伤剂，由下述组分按重量份组成：N,N'-乙撑双硬脂酰胺10-30份、二甲基硅油5-10份、2-羟基-4甲氧基二苯甲酮5-10份、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸钠20-40份。
2.如权利要求1所述的汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料，其特征在于：所述聚丙烯为共聚聚丙烯。
3.如权利要求1所述的汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料，其特征在于：所述相容剂为单体接枝改性聚丙烯中的一种或多种。
4.如权利要求3所述的汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料，其特征在于：所述单体为2-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯或3-异丙烯基-α,α-二甲基苯基异氰酸酯。
5.如权利要求4所述的汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料，其特征在于：所述相容剂为2-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸接枝改性聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性聚丙烯和3-异丙烯基-α,α-二甲基苯基异氰酸酯接枝改性聚丙烯按照质量比1:1:1共混而成。
6.如权利要求3所述的汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料，其特征在于：所述单体接枝改性聚丙烯的接枝率为0.5-10％。
7.如权利要求3所述的汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料，其特征在于，所述单体接枝改性聚丙烯按如下步骤制备：
(1)将100重量份聚丙烯、1-15重量份单体、0.05-0.5重量份引发剂混合均匀；
(2)在170-220℃下加热1-5min，用造粒机造粒。
8.一种如权利要求1-7中任一项所述的汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，由下述步骤组成：
(1)加入高速混合器中搅拌，经挤出机挤出造粒，制得塑料颗粒；
(2)将上述塑料颗粒加入注塑机中注塑成型，制得所述汽车饰件用聚丙烯-尼龙复合材料。
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