本发明属于复合材料，涉及一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术：
1、聚丙烯由于价格低廉，易于加工成型及其具有密度低，耐化学腐蚀和自身优异的物理力学性能等优点，其应用非常广泛，成为发展最快的通用性塑料，广泛用于汽车，电气等行业。聚烯烃树脂通常应用较多的为聚丙烯和聚乙烯树脂。聚烯烃树脂经无机物如滑石、玻纤、碳酸钙等填充挤出共混后，能够显著提高其刚性和强度，并能大幅降低成本。
2、塑料的外观通常给人以廉价的感觉，利用金属喷漆的方法通常能够改善塑料的廉价感官，赋予塑料表面金属质感。对于聚丙烯材料这类非极性材料而言，类似于金属漆、色彩漆等为极性材料，在制件不经处理的情况下这些极性材料很难与非极性的聚丙烯形成很好的附着力，非常容易剥落。要使聚丙烯制件与金属漆具有很好的附着力，就需要额外处理剂或火焰等处理，这在制造中增加了额外制造工序及成本。达因值表示的是材料表面张力系数大小，达因值数字越高，表面张力系数越大，喷涂金属漆的附着力越好。
3、专利cn113789012a公开了一种高金属漆附着力聚丙烯复合材料及其制备方法，材料由以下组分原料按照重量百分比制备而成：聚丙烯40-64％；玻璃纤维20-30％；达因值提升剂5-8％；相容剂5-10％；小分子捕捉剂5-10％；抗氧剂0.3-0.6％；润滑剂0.2-0.6％；炭黑0.5-1％。该发明通过在聚丙烯和玻璃纤维体系中加入小分子捕捉剂和达因值提升剂，达到高金属漆附着力的性能，但是采用外加极性物质物理共混的方式对pp进行达因值改性，达因值提升效果有限。
技术实现思路
1、本发明的目的是解决现有技术中存在的极性材料金属漆在聚丙烯表面附着力低的问题，提供一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料及其制备方法。
2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料，包括相邻的极性聚丙烯复合材料层与金属漆层；
4、所述极性聚丙烯复合材料层的表面达因值≥38；
5、所述极性聚丙烯复合材料中包含分子链端基为极性基团的聚丙烯，所述极性基团的结构式为：
6、r为-(ch2)nh，n＝5-8。
7、作为优选的技术方案：
8、如上所述的一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料，具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料的拉伸强度≥20mpa，简支梁缺口冲击强度≥20kj/m2。
9、本发明还提供一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
10、(1)制备含有pp-g-mah的混合物；
11、将聚丙烯、过氧化物引发剂、马来酸酐投入到双螺杆中共混造粒，即得含有pp-g-mah的混合物，其中，螺杆温度为180-200℃，物料停留时间为3-5min；
12、在反应过程中过氧化物充当自由基反应的引发剂，首先过氧化物引发剂在反应温度下形成自由基，形成的自由基抢夺聚丙烯上的氢后，聚丙烯形成自由基与马来酸酐反应形成pp-g-mah；螺杆温度和停留时间的控制决定了反应的程度，过当的反应会导致聚丙烯本身机械性能的变质，反应不充分则无法获得足量的pp-g-mah，后续就无法获得足量的极性基团；
13、(2)制备极性聚丙烯复合材料；
14、将步骤(1)制得的所有的含有pp-g-mah的混合物与烷基醇、金属粉投入到双螺杆中共混造粒，即得极性聚丙烯复合材料，其中，烷基醇的结构式为(ch2)nhoh，n＝5-8，螺杆温度为190-200℃，物料停留时间为5-6min；
15、在反应过程中pp-g-mah的马来酸酐端基与烷基醇反应，形成极性基团螺杆温度和停留时间的控制决定了能否获得充分的极性基团，进而影响极性聚丙烯复合材料的最终达因值；
16、(3)注塑；
17、采用模具对极性聚丙烯复合材料进行注塑；
18、(4)喷漆；
19、喷涂金属漆，即得具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料。
20、作为优选的技术方案：
21、如上所述的一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料的制备方法，按重量份数计，各组分的加入量为：聚丙烯100份，过氧化物引发剂0.1～1份，马来酸酐1～2份，烷基醇1～2份，金属粉0.2～0.5份。
22、如上所述的一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料的制备方法，聚丙烯在220℃、2.16kg测试条件下的熔融指数为8～10g/10min；如熔融指数低于8g/10min，材料粘度太大，影响过氧化物引发剂、马来酸酐及烷基醇的分散，同时粘度太大马来酸酐与烷基醇聚合物向材料表面的迁移从而影响表面极性；如高于10g/10min，材料的数均分子量较低，易造成过氧化物引发剂、马来酸酐及烷基醇的分散从而影响材料表面极性的提升。
23、如上所述的一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料的制备方法，过氧化物引发剂为二(叔丁基过氧化异丙基)苯。
24、如上所述的一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料的制备方法，金属漆的成分单一，金属漆的材质同金属粉；或者，金属漆由两种以上成分组成，至少一种成分为金属且材质同金属粉。
25、如上所述的一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料的制备方法，模具为表面毛化的模具，注塑后极性聚丙烯复合材料获得表面粗糙度sa为0.18～0.2μm的注塑表面，金属漆喷涂在极性聚丙烯复合材料表面毛化的一面；金属粉末层成球状，当使用表面抛光的模具注塑制备极性聚丙烯复合材料注塑件时，金属球体通常难以暴露在表面，表面毛化是为了使金属球体能够有更大的表面积暴露在表面，控制sa至少为0.18μm；当sa过高时又会导致漆面的平整性不足；。
26、本发明的原理如下：
27、聚丙烯材料为非极性材料，直接对未进行表面改性的聚丙烯材料进行喷漆时，由于聚丙烯的表面达因值较低，一般在28左右，喷涂金属漆等材料存在剥落的风险。经实验验证对聚丙烯分子极性的改良，使其表面达因值≥38，才能获得显著提高的金属漆附着力。本发明采用反应型螺杆挤出的方式对pp材料进行表面达因值改性，以使得制得的聚丙烯复合材料的表面达因值≥38。
28、在反应型螺杆挤出加工过程中，在引发剂的作用下，聚丙烯分子链出现部分断裂，与马来酸酐进行接枝，同时在马来酸酐开环与烷基醇进行聚合，以获得具有极性基团端基的极性聚丙烯，所述极性基团可以很好的提高金属漆类极性材料与聚丙烯的附着力。
29、此外，本发明还通过在聚丙烯中添加金属颗粒，并对表面进行毛化，改善了塑料与金属漆之间的粘结性。
30、有益效果
31、本发明的方法简单，有效解决了现有技术中存在的极性材料金属漆在聚丙烯表面附着力低的问题。
1.一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料，其特征在于，包括相邻的极性聚丙烯复合材料层与金属漆层；
2.根据权利要求1所述的一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料，其特征在于，具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料的拉伸强度≥20mpa，简支梁缺口冲击强度≥20kj/m2。
3.一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，其它组分还包括金属粉。
5.根据权利要求4所述的一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，按重量份数计，各组分的加入量为：聚丙烯100份，过氧化物引发剂0.1～1份，马来酸酐1～2份，烷基醇1～2份，金属粉0.2～0.5份。
6.根据权利要求4所述的一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，聚丙烯在230℃、2.16kg测试条件下的熔融指数为8～10g/10min。
7.根据权利要求4所述的一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，过氧化物引发剂为二(叔丁基过氧化异丙基)苯。
8.根据权利要求4所述的一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，金属漆的成分单一，金属漆的材质同金属粉；或者，金属漆由两种以上成分组成，至少一种成分为金属且材质同金属粉。
9.根据权利要求4所述的一种具有金属光泽的极性聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，模具为表面毛化的模具，注塑后极性聚丙烯复合材料获得表面粗糙度sa为0.18～0.3μm的注塑表面，金属漆喷涂在极性聚丙烯复合材料表面毛化的一面。