一种电动车用改性聚丙烯材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种改性聚丙烯材料，尤其涉及一种电动车用改性聚丙烯材料及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 1873年，英国人罗伯特·戴维森用一次电池作动力发明了电动汽车，但并没有列 入国际的确认范围。国际上公认第一辆电动汽车于1881年诞生，发明人为法国工程师古斯 塔夫·特鲁夫，这是一辆用铅酸电池为动力的三轮车，后来陆续出现了镍镉、镍氢电池、锂 离子电池、燃料电池作为电力的电动车。
[0003] 目前市场上的电动车是指最高车速低于50公里/小时的纯电动车，包括了电动观 光车、电动高尔夫球车、电动巡逻车、电动环卫车、电动运输车、电动牵引车、电动工程车、老 年代步车以及特种改装电动车等。由于电动车的操作简单、视野开阔、实用性强、无污染、低 能耗等特性，目前被越来越广泛的应用在大型公园、风景区、封闭社区、别墅区、度假村、花 园式酒店、城市步行街等区域性场地。
[0004] 聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一，其产量仅次于PE和PVC位居第三位，广泛用于汽 车、航空航天、电子电器、包装、建筑材料及医疗器械等领域。聚丙烯来源丰富，价格低廉;具 有力学性能优良，电绝缘性良好和耐应力开裂等优点，而且还有良好的化学稳定性，成型加 工容易，可用于注射、挤出和中空成型等多种方法，可高效率地制成多种制品。但聚丙烯存 在以下缺点：1)分子链节上的侧甲基降低了链的柔韧性，球晶颗粒较大，使得其脆化，耐冲 击性能差，高温刚性不足。2)它是一种非极性聚合物，其染色性、粘结性、抗静电性以及与无 机相容性都较差。3)加工成型收缩率大，其制品的尺寸稳定性较低。4)耐老化降解性能差。 这些缺点限制了聚丙烯作为某些目标产品（包括注塑级、纤维级、薄膜级等）的原料或专用 料的应用。因此，需要提高它的综合性能，以便对其进行深度的开发利用。
[0005] 此外，聚丙烯改性材料的表面很容易在异物（如飞石）的撞击下发生局部破裂，露 出基体里面填充的矿物粉，即在飞石撞击下产生白点。而电动车的某些零部件的表面在使 用环境中很容易受到飞石的撞击，且电动车零部件在运输和使用过程中也常常不可避免地 会与硬物相碰撞，而在表面产生划痕从而影响产品的外观。因此如何提高聚丙烯材料的抗 飞石冲击、抗划痕性能也就引起越来越多的关注。
[0006] 另外，由于聚丙烯材料是非极性材料，表面能低，使得其与大多数聚合物的相容性 差，不易浸润、粘合与印刷，涂覆性能差，像在油漆喷涂的电动车部件中使用时，就会因为其 与油漆的粘结强度低，而必须采用一些方法来提高其极性。另外，对于一些电动车部件，有 时需要和其他材料进行粘接，也需要聚丙烯材料有良好的粘接性能。通常塑料制件为了提 高材料表面张力，即提高油漆附着力，在涂装前，首先需要进行表面处理，通过溶剂消除抗 静电与吸附的灰尘油污，用火焰、电晕放电、表面活性剂、气体等离子等进行表面改性，提高 表面的极性基团，增强涂层附着力。这类技术难点是既要形成均匀的表面、又不能处理过 度，否则会导致表面的聚合物链断裂，从而影响的性能，因此提高聚丙烯材料的极性成为一 个极有吸引力的课题。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种改性聚丙烯材料，该聚丙烯材料 具有优异的抗飞石冲击、抗划痕性能，且具有提高的表面张力和油漆附着力。
[0008] 本发明的技术方案如下:一种电动车用改性聚丙烯材料，原料按重量份数称取：
[0009] 聚丙烯100~120份，茂金属聚烯烃弹性体15~30份，玻璃纤维3~6份，改性纳米填 充材料5~15份，乙撑双硬脂酰胺8~14份，氯化聚乙烯0.5~0.9份，抗氧剂0.2~0.6份。
[0010] 所述抗氧剂选自β-(4-羟基苯基_3,5_二叔丁基）丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或者它们的混合物。
[0011] 所述改性纳米填充材料是将纳米填充材料经由烷基烷氧基硅氧烷改性获得，其中 纳米填充材料由云母、碳化娃、氮化硼按重量比5:1:1混合而成;所述纳米填充材料与烷基 烷氧基硅氧烷的重量比为89:1。
[0012] 所述纳米填充材料颗粒尺寸为5~200nm，优选10~150nm，进一步优选为10nm~ 10〇]1111，特别优选15~3〇11111。
[0013] 所述烷基烷氧基硅氧烷选自以下通式：
[0014]
[0015] 其中基团R1和R3彼此独立地是d-C18烷基，其能够包含具有一个或多个选自N、0、 C1、P和S系列的杂原子的取代基，基团R2相同或不同并且R2是氢原子或具有1-6个碳原子，优 选具有1或2个碳原子的烷基，即甲基或乙基，和(n+m)表示具有2-50,优选2-30,特别优选3-20,特别为3-15的数值的低聚度。这些有利地为具有2-50(包括之间的所有数值），优选2-30 的平均低聚度，平均摩尔质量优选为300-10000g/mol (包括之间的所有数值)的低聚物混合 物。该硅烷低聚物可以作为线型、环状和/或支化单元存在。所述低聚物的摩尔质量或平均 摩尔质量的确定可以例如借助于GPC分析进行。
[0016] 所述改性纳米填充材料的改性方法，包括下述步骤:将1重量份烷基烷氧基硅氧烷 加入150重量份丙酮中形成溶剂;将89重量份纳米填充材料加入上述溶剂中，超声分散5分 钟;放入干燥箱60°C干燥24h，让丙酮充分蒸发完;最后将固体压细经分子筛筛出。
[0017] 本发明的技术方案进一步包括，一种电动车用改性聚丙烯材料的制备方法，包括 如下步骤：
[0018]①按比例称取聚丙烯、茂金属聚烯烃弹性体、玻璃纤维、改性纳米填充材料、乙撑 双硬脂酰胺、氯化聚乙烯、抗氧剂，然后在高速混合机500-800转/分钟的转速下混合8-15分 钟；
[0019] ②将步骤①混合好的物料投置于双螺杆挤出机中，熔融挤出，制得纳米改性PP电 动四轮车增强抗老化专用料。
[0020] 其中双螺杆挤出机螺杆转速为300-600转/分钟，挤出温度为180-240 °C。
[0021] 本发明的有益效果是：
[0022] 本发明通过采用烷基烷氧基硅氧烷对含有超硬纳米颗粒的填充材料进行改性，使 聚丙烯材料具有优异的抗飞石冲击、抗划痕性能，且具有提高的表面张力和油漆附着力。改 性后的聚丙烯材料表面硬度为76HA以上，表面张力为42Dynes/cm以上，特别适用于作为电 动车配件材料。
【具体实施方式】
[0023]下面结合是实施例对本发明作进一步说明。
[0024] 实施例1
[0025] 聚丙稀100份，茂金属