一种可自修复挤出级聚丙烯复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种挤出级聚丙烯复合材料，特别是一种可自修复挤出级聚丙烯复合 材料;本发明还给出了一种可自修复挤出级聚丙烯复合材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚烯烃材料由于价格低、比重轻、耐化学性好以及易加工等特点，被广泛地应用于 汽车领域，尤其是聚丙烯材料，其强度高、综合性能较好，是应用于汽车内外饰件最多的聚 烯烃材料。随着汽车工业的发展，汽车用聚丙烯的用量不断增加，消费者对汽车饰件的要求 也日益提高。但是汽车饰件在使用过程中不可避免地会产生划伤或划痕等，从而影响产品 外观的视觉效果，进而影响消费者对消费品的判断倾向。为降低这种表面划伤对产品产生 的影响，目前的解决办法主要集中于在聚丙烯复合材料中添加酰胺类或硅酮类耐划伤助 剂，通过其迀移至材料表面形成一层表层，从而提高材料表面的爽滑程度，使得产品表面在 经受外力划擦时，降低受力表面局部应力位移及撕拉破坏程度，但是这种方法对于应用于 带有皮纹的注塑件比较有效，而对于采用挤出工艺生产的光面门窗密封条类制品，效果却 并不理想。
[0003] 针对于光面挤出类制品表面易出现划痕的问题，在进行表面防护的同时，能够进 行自修复是更加有效的办法。
[0004] 中国专利CN102516668A公开了具有划伤自修复功能的聚丙烯热塑性弹性体及其 制备方法，利用EPDM磺酸盐离聚物的带电离子会富集在划伤后的断面处，使断面因静电吸 引而互相靠拢，而断面处的聚异丁烯粘合剂进而对受损断面进行粘合修复，从而实现材料 的自修复功能;专利CN103113663A公开了一种具有自我修复功能的耐划伤聚丙烯复合物及 其制备方法，采用了 一种壳聚糖类+环氧烷烃类组合来实现材料的高效划伤自修复功能，具 有原理是当材料受到微小划伤后，壳聚糖类和环氧烷烃类物质在自然光的作用下发生光化 学反应修复受损划痕。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种可自修复挤出级聚丙烯复合材料及其制备方法，以解 决挤出级汽车制品表面易出现划痕的问题。
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。
[0007] 本发明所述一种可自修复挤出级聚稀复合材料，由以下按重量百分计(wt%)计的 原料组成： 聚丙烯 43~96.8%, 弹性体 2~20%，
[0008] 滑石粉 0~30%, 含氟聚合物组合物 1~5%， 抗氧剂 0.1-2%。
[0009] 所述聚丙稀为共聚聚丙稀，恪体流动速率为0.3~10g/10min，共聚聚丙稀为无规、 嵌段共聚物。
[0010]所述弹性体为乙烯一丙烯共聚物、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种或几种的混合物，其密度为〇. 85~0.90g/cm3。
[0011] 所述滑石粉的平均粒径为800~10000目。
[0012]所述的含氟聚合物组合物主要由聚四氟乙烯(PTFE)和可熔融加工的含氟聚合物 (MPF)组成。
[0013] 所述的可熔融加工的含氟聚合物(MPF)为全氟丙烯乙烯基醚(PFA)、全氟甲基乙烯 基醚(MFA)和氟化乙烯丙烯(FEP)的一种或几种。
[0014] 本发明所用含氟聚合物组合物来自中国专利CN102099416A
[0015] 所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂选用受阻酚类抗氧剂中的一种 或几种;辅抗氧剂选用亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种的混合物。
[0016] 所述的主抗氧剂选自1010、3114和DSTP中的一种或几种;辅抗氧剂选自618和168 中的一种或两种。
[0017] 上述可自修复挤出级聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0018] 1)按重量百分比称取各组分；
[0019] 2)将聚丙烯、弹性体、含氟聚合物组合物在高混机中混合1~3分钟，然后加入滑石 粉、抗氧剂再混合1~3分钟得到预混料；
[0020] 3)预混料经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，其具体工艺为:挤出机温控一区160-180°C，二区200-210°C，三区210-220°C，四区210-220°C，五区210-220°C，六区205-215,七 区 2〇0_210,压力 l2_l8MPa。
[0021] 本发明通过在挤出级聚丙烯材料配方中添加含氟聚合物组合物，材料经熔融挤出 成型过程中，由于熔体与料筒间的剪切摩擦作用，配方中含氟组分向产品表面迀移，其中非 熔融聚四氟乙烯组分与可熔融含氟组分分别在产品表层形成上下两层，当产品表面经受轻 微划擦时，表层非熔含氟组分吸收划擦能量，并垂直于作用力方向在应力作用处向两侧位 移，同时由可熔含氟组分形成的第二表层起到桥梁，保护内层之聚丙烯材料不会受到进一 步的破坏，当应力作用结束后，表层之非熔含氟组分会快速复位，从而实现产品的自修复功 能。
【具体实施方式】
[0022] 以下通过实施例对本发明的实施方法进行具体说明，但不限制本发明的权利范 围。
[0023] 实施例一
[0024] 按重量百分比称取表1所示的组分:聚丙烯、弹性体（乙烯-丙烯共聚物）、滑石粉、 含氟聚合物组合物(聚四氟乙烯+全氟丙烯乙烯基醚PFA)、抗氧剂。将聚丙烯、弹性体、含氟 聚合物组合物先在高混机中混合3分钟，然后再加入滑石粉、抗氧剂，再混合2分钟，高混机 转速1500转/分，得到预混料，预混料经双螺杆挤出机熔融挤出，真空造粒制得可自修复挤 出级聚丙烯复合材料。并测定其划伤后及划伤自修复后数据，具体数据列于表1。
[0025] 实施例二
[0026]按重量百分比称取表1所示的组分:聚丙烯、弹性体（乙烯-己烯共聚物）、滑石粉、 含氟聚合物组合物(聚四氟乙烯+全氟丙烯乙烯基醚PFA)、抗氧剂。制备方法同实施例一，性 能测试数据列于表1。
[0027] 实施例三
[0028]按重量百分比称取表1所示的组分:聚丙烯、弹性体（乙烯-丁烯共聚物）、滑石粉、 含氟聚合物组合物(聚四氟乙烯+全氟甲基乙烯基醚MFA)、抗氧剂。制备方法同实施例一，性 能测试数据列于表1。
[0029]实施例四
[0030] 按重量百分比称取表1所示的组分:聚丙烯、弹性体（乙烯-辛烯共聚物）、滑石粉、 含氟聚合物组合物(聚四氟乙烯+全氟甲基乙烯基醚MFA)、抗氧剂。制备方法同实施例一，性 能测试数据列于表1。
[0031] 实施例五
[0032] 按重量百分比称取表1所示的组分:聚丙烯、弹性体（乙烯-丙烯共聚物）、滑石粉、 含氟聚合物组合物(聚四氟乙烯+氟化乙烯丙烯FEP)、抗氧剂。制备方法同实施例一，性能测 试数据列于表1。
[0033]实施例六
[0034]按重量百分比称取表1所示的组分:聚丙烯、弹性体（乙烯-丁烯共聚物）、滑石粉、 含氟聚合物组合物(聚四氟乙烯+氟化乙烯丙烯FEP)、抗氧剂。制备方法同实施例一，性能测 试数据列于表1。
[0035] 实施例七
[0036]按重量百分比称取表1所示的组分:聚丙烯、弹性体（乙烯-己烯共聚物）、滑石粉、 含氟聚合物组合物(聚四氟乙烯+全氟甲基乙烯基醚MFA)、抗氧剂。制备方法同实施例一，性 能测试数据列于表1。
[0037]实施例八
[0038]按重量百分比称取表1所示的组分:聚丙烯、弹性体（乙烯-辛烯共聚物）、滑石粉、 含氟聚合物组合物(聚四氟乙烯+全氟丙烯乙烯基醚PFA)、抗氧剂。制备方法同实施例一，性 能测试数据列于表1。
[0039] 表1实施例中各组分重量百分比及划伤自修复测试数据
[0040]
[0041]实施例中制备所得各可自修复挤出级聚丙烯复合材料，经熔融挤出成型制得成 品，用6N划擦力测试其修复前后AL值变化情况，由表1数据分析可知，通过添加含氟聚合物 组合物，聚丙稀挤出制品表面经轻微划伤后，经过5min、lOmin、30min自修复后，划伤表面Λ L值明显降低，说明产品表面划伤愈合效果明显，而且随着含氟聚合物混合物添加量的增 加，划伤自修复效果有加强趋势。
【主权项】
1. 一种可自修复挤出级聚締复合材料，其特征在于：由W下按重量百分计(Wt%)计的 原料组成： 巧雨姊 43-96.8%, 弹性体 2~20%， 滑石粉 0~30%， 含氣聚合物组合物 1~5%， 抗氧剂 〇.1-2〇/〇。2. 根据权利要求1所述的一种可自修复挤出级聚締复合材料，其特征在于:所述聚丙締 为共聚聚丙締，烙体流动速率为0.3~lOg/lOmin，共聚聚丙締为无规、嵌段共聚物。3. 根据权利要求1所述的一种可自修复挤出级聚締复合材料，其特征在于:所述弹性体 为乙締一丙締共聚物、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 种或几种的混合物，其密度为0.85~0.90g/cm3。4. 根据权利要求1所述的一种可自修复挤出级聚締复合材料，其特征在于:所述滑石粉 的平均粒径为800~10000目。5. 根据权利要求1所述的一种可自修复挤出级聚締复合材料，其特征在于:所述的含氣 聚合物组合物主要由聚四氣乙締(PTFE)和可烙融加工的含氣聚合物(MP巧组成。6. 根据权利要求5所述的一种可自修复挤出级聚締复合材料，其特征在于:所述的可烙 融加工的含氣聚合物(MPF)为全氣丙締乙締基酸(PFA)、全氣甲基乙締基酸(MFA)和氣化乙 締丙締(FEP)的一种或几种。7. 根据权利要求1所述的一种可自修复挤出级聚締复合材料，其特征在于:所述的抗氧 剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂选用受阻酪类抗氧剂中的一种或几种;辅抗氧剂选 用亚憐酸醋类抗氧剂中的一种或几种的混合物。8. 根据权利要求7所述的一种可自修复挤出级聚締复合材料，其特征在于:所述的主抗 氧剂选自1〇1〇、3114和DSTP中的一种或几种;辅抗氧剂选自618和168中的一种或两种。9. 权利要求1-8任意之一所述一种可自修复挤出级聚丙締复合材料的制备方法，其特 征在于:包括如下步骤： 1) 按重量百分比称取各组分； 2) 将聚丙締、弹性体、含氣聚合物组合物在高混机中混合1~3分钟，然后加入滑石粉、 抗氧剂再混合1~3分钟得到预混料； 3) 预混料经双螺杆挤出机烙融挤出，造粒，其具体工艺为:挤出机溫控一区160-180°C， 二区200-210°C，S区210-220°C，四区210-220°C，五区210-220°C，六区205-215,屯区200-210,压力 12-18MPa。
【专利摘要】本发明公开了一种可自修复挤出级聚丙烯复合材料及其制备方法，这种聚丙烯复合材料按重量百分比计，由以下原料组成：聚丙烯43～96.8％，弹性体2～20％，滑石粉0～30％，含氟聚合物组合物1～5％，抗氧剂0.1～2％。本发明通过在材料配方中引入含氟聚合物组合物，在挤出成型过程中，由于树脂熔体与螺筒间的剪切摩擦，含氟聚合物倾向于迁移至制品表面，一方面有利于防止产品表面划伤，另一方面由于应力划擦而产生的微观表面位移变形可以得到快速修复。从而解决了聚丙烯挤出制品在应用过程中由于应力划伤而导致的外观问题。
【IPC分类】C08L23/12, C08L27/12, C08L23/16, C08K3/34, C08L27/18, C08L23/08
【公开号】CN105504502
【申请号】CN201511020452
【发明人】徐美玲, 蔡青, 陈通华, 张鹰, 张祥福, 周文
【申请人】上海普利特复合材料股份有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月30日