本发明属于高分子材料技术领域，具体是一种低密度低收缩聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术：
聚丙烯由于其密度小，有良好的物理力学性能与加工性能，价格低廉，是一种综合性能优良的通用型热塑性塑料，成为塑料产量增长最快的品种之一。然而由于聚丙烯材料本身收缩率较大，通常在1.8～2.1％左右，将聚丙烯材料用于汽车零部件中，注塑后的制件收缩率比较大，制件尺寸不稳定，给后续零部件的装配使用带来麻烦。为了降低材料的收缩，传统材料通常是在配方中添加矿物填充，但是这样制得的聚丙烯材料收缩率虽然低，但是密度较高，同样的零部件重量会增加。在汽车轻量化发展的趋势下，这些传统材料会逐渐被替换掉，低密度低收缩材料将会成为行业新宠。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低密度低收缩聚丙烯复合材料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种低密度低收缩聚丙烯复合材料，由下列原料按重量份组成：
进一步，所述的聚丙烯树脂为共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的至少一种。
进一步，所述的聚乙烯树脂为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯中的至少一种。
进一步，所述的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、三元乙丙橡胶、丙烯-α烯烃共聚物中的至少一种。
进一步，所述的填充剂为碳酸钙、滑石粉、晶须、硅灰石、硫酸钡、云母中的至少一种。
进一步，所述的抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类抗氧剂中的至少一种。
进一步，所述的受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010；亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168；硫代酯类抗氧剂为硫代二丙酸二(十八醇)酯。
进一步，所述的润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸盐、N，N-乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。
进一步，所述的光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
本发明的另一个目的在于提供一种低密度低收缩聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配比称取聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、增韧剂、填充剂、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂，一起加入高混机中高速混合5-10min；
(2)将混合好的物料投入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，冷却、切粒，制得低密度低收缩聚丙烯复合材料；其中双螺杆挤出机的机筒温度为180～210℃，螺杆转速为350～550r/min，熔体压力为1.0～2.5MPa，真空度为-0.05～-0.1MPa。
本发明的有益效果：
1、本发明制得的低密度低收缩聚丙烯复合材料在成型收缩率为0.82-1.25％的情况下，密度为0.9-0.97g/cm3，市场上通用的汽车内饰件材料的密度为0.97-1.04g/cm3，相比之下可减重10～30％，起到节能减排的作用；
2、本发明制备的低密度低收缩聚丙烯复合材料缺口冲击强度大于25KJ/m2，模量大于1200MPa，刚性和韧性实现了良好平衡；
2、本发明制备的低密度低收缩聚丙烯复合材料其制备原料均有工业级成品销售，原料易得并可直接用于工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本例中的低密度低收缩聚丙烯复合材料是由下列原料按重量份组成：
具体制备方法包括以下步骤：
(1)按配比称取80份共聚聚丙烯树脂、10份高密度聚乙烯树脂、10份增韧剂乙烯-辛烯共聚物、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168、0.3份润滑剂硬脂酸钙、0.2份光稳定剂3808PP5，一起加入高混机中高速混合5min；
(2)将混合好的物料投入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，冷却、切粒，制得低密度低收缩聚丙烯复合材料；其中双螺杆挤出机的机筒温度为200℃，螺杆转速为450r/min，熔体压力为1.0MPa，真空度为-0.05MPa。
实施例2
本例中的低密度低收缩聚丙烯复合材料是由下列原料按重量份组成：
具体制备方法包括以下步骤：
(1)按配比称取67份共聚聚丙烯树脂、15份高密度聚乙烯树脂、15份增韧剂乙烯-丁烯共聚物、3份填充剂晶须、0.2份抗氧剂1010、0.15份抗氧剂168、0.3份N，N-乙撑双硬脂酰胺、0.2份润滑剂硬脂酸锌、0.25份光稳定剂3808PP5，一起加入高混机中高速混合10min；
(2)将混合好的物料投入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，冷却、切粒，制得低密度低收缩聚丙烯复合材料；其中双螺杆挤出机的机筒温度为180℃，螺杆转速为550r/min，熔体压力为2.5MPa，真空度为-0.1MPa。
实施例3
本例中的低密度低收缩聚丙烯复合材料是由下列原料按重量份组成：
具体制备方法包括以下步骤：
(1)按配比称取75份共聚聚丙烯树脂、10份高密度聚乙烯树脂、5份低密度聚乙烯树脂、5份增韧剂乙烯-辛烯共聚物、5份填充剂晶须、0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂168、0.1份抗氧剂DSTP、0.4份硬脂酸钙、0.3份聚乙烯蜡、0.3份光稳定剂V703，一起加入高混机中高速混合8min；
(2)将混合好的物料投入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，冷却、切粒，制得低密度低收缩聚丙烯复合材料；其中双螺杆挤出机的机筒温度为210℃，螺杆转速为350r/min，熔体压力为1.5MPa，真空度为-0.08MPa。
实施例4
本例中的低密度低收缩聚丙烯复合材料是由下列原料按重量份组成：
具体制备方法包括以下步骤：
(1)按配比称取50份共聚聚丙烯树脂、15份均聚聚丙烯树脂、5份高密度聚乙烯树脂、10份乙烯-辛烯共聚物、10份乙烯-丁烯共聚物、7份晶须、3份滑石粉、0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂168、0.2份硬脂酸钙、0.4份光稳定剂V703，一起加入高混机中高速混合10min；
(2)将混合好的物料投入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，冷却、切粒，制得低密度低收缩聚丙烯复合材料；其中双螺杆挤出机的机筒温度为205℃，螺杆转速为400r/min，熔体压力为2MPa，真空度为-0.08MPa。
按照实施例1的制备方法和原料制备对比例1，其区别在于不加聚乙烯树脂，加入10份填充剂滑石粉。
对比例1
本例中的聚丙烯复合材料是由下列原料按重量份组成：
具体制备方法包括以下步骤：
(1)按配比称取80份共聚聚丙烯树脂、10份滑石粉、10份增韧剂乙烯-辛烯共聚物、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168、0.3份润滑剂硬脂酸钙、0.2份光稳定剂3808PP5，一起加入高混机中高速混合5min；
(2)将混合好的物料投入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，冷却、切粒，制得聚丙烯复合材料；其中双螺杆挤出机的机筒温度为200℃，螺杆转速为450r/min，熔体压力为1.0MPa，真空度为-0.05MPa。
按照实施例1的制备方法和原料制备对比例2，其区别在于加入20份填充剂。
对比例2
本例中的聚丙烯复合材料是由下列原料按重量份组成：
具体制备方法包括以下步骤：
(1)按配比称取60份共聚聚丙烯树脂、10份高密度聚乙烯树脂、10份增韧剂乙烯-辛烯共聚物、20份滑石粉、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168、0.3份润滑剂硬脂酸钙、0.2份光稳定剂3808PP5，一起加入高混机中高速混合5-10min；
(2)将混合好的物料投入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，冷却、切粒，制得聚丙烯复合材料；其中双螺杆挤出机的机筒温度为200℃，螺杆转速为450r/min，熔体压力为1.0MPa，真空度为-0.05MPa。
本发明实施例1-4和对比例1-2制得的低密度低收缩聚丙烯复合材料常规物理性能指标如表1所示：
表1复合材料性能指标
与对比例1-2相比，本发明制得的低密度、低收缩聚丙烯复合材料，不但能保持材料的力学性能，而且密度低，收缩率小，可以替代高填充高密度材料；
本发明制得的低密度低收缩聚丙烯复合材料用于汽车立柱门板等内饰件中，可以减轻零件重量达10～30％，实现汽车轻量化，达到节能减排环保的目的；本发明制得的低密度低收缩聚丙烯复合材料其制备原料均有工业级成品销售，因此原料易得并可直接用于工业化生产。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施案例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施案例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。