一种片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料及其制备方法和应用，本发明专利技术采用片状纳米氢氧化镁填充以增加微发泡聚丙烯材料的刚性，由于氢氧化镁的成核作用以及片状结构对气体的阻隔作用，可以减少气体外溢，提高了发泡性能，所制得的微发泡聚丙烯的弯曲强度和模量大幅度提高，且材料密度基本不增加，保持微发泡材料轻质的特点，本发明专利技术的片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料具有较高的弯曲强度和模量，维持了较高的冲击强度，密度低，可广泛应用于制备汽车材料中。可广泛应用于制备汽车材料中。

【技术实现步骤摘要】
一种片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及聚丙烯材料改性
，更具体地，涉及一种片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着全球对环保、节能降耗的呼声越来越强烈，汽车轻量化成为汽车行业的重大趋势。将聚丙烯与微发泡技术结合，得到的微发泡聚丙烯材料具有密度小、热稳定性好、耐化学腐蚀等优点，被广泛应用于汽车门板、仪表板等汽车部件材料中，已成为车辆轻量化和新能源热衷的轻质材料之一。但聚丙烯属于半结晶材料，熔体强度低，无法支撑泡孔的长大，容易造成并泡、串泡等缺陷；此外，发泡导致聚丙烯材料的刚性降低。通过添加常规无机填料增加材料的刚性，但是同时明显提高了材料的密度。如中国专利CN107057194A(公开日2017.8.18)公布了一种一维的碳纳米管增强的微发泡聚丙烯材料，通过采用低含量的碳纳米管的增强作用提高微发泡聚丙烯的拉伸强度和弯曲强度，但其发泡减重效果不好，材料密度仍然较大，且弯曲强度的增加有限。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有微发泡聚丙烯材料不能同时具有较低密度和良好的力学性能的缺陷和不足，提供一种片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料，利用一定片层厚度的片状纳米氢氧化镁制得微发泡聚丙烯材料，其力学性能优异，弯曲强度和模量较大，维持了较高的冲击强度，同时材料的密度基本不增加。
[0004]本专利技术的又一目的是提供一种片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料的制备方法。
[0005]本专利技术的另一目的是提供一种片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料的应用。
[0006]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0007]一种片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料，包括如下按照质量份计算的组分：
[0008]聚丙烯树脂60～90份；
[0009]热塑性弹性体5～20份；
[0010]高熔体强度聚丙烯2～10份；
[0011]片状纳米氢氧化镁2～10份；
[0012]发泡剂母粒1～5份；
[0013]其中，片状纳米氢氧化镁的片层厚度为50～75nm；
[0014]所述高熔体强度聚丙烯在190℃的熔体强度为30～70cN。
[0015]本专利技术采用片状纳米氢氧化镁填充以增加材料的刚性，由于片状纳米氢氧化镁可以降低成核过程的活化能，引发气体成核，提高发泡效率，并且片状纳米氢氧化镁自身为片
状结构，而具有一定片层厚度的片状纳米氢氧化镁可以阻碍气体扩散逃逸，同时辅以一定量的高熔体强度聚丙烯，提高材料的熔体强度，减少泡孔长大后破泡合并，使得聚丙烯材料发泡后膨胀率更高，发泡效果更好，体积膨胀更大，从而降低了密度，实现减重效果，另外，由于片状纳米氢氧化镁还具有增强效果，所制得的微发泡聚丙烯，弯曲强度和模量大幅度提高，也维持了较高的冲击强度，且因为片状纳米氢氧化镁添加量较少，材料的密度基本不增加。
[0016]优选地，包括如下按照质量份计算的组分：
[0017]聚丙烯树脂75～90份；
[0018]热塑性弹性体5～15份；
[0019]高熔体强度聚丙烯2～6份；
[0020]片状纳米氢氧化镁2～8份；
[0021]发泡剂母粒1～3份。
[0022]优选地，所述高熔体强度聚丙烯在190℃的熔体强度30～45cN。
[0023]优选地，所述片状纳米氢氧化镁的片层厚度为50～60nm。
[0024]优选地，所述聚丙烯在230℃，2.16kg的测试条件下，熔体流动速率为5～120g/10min。
[0025]优选地，所述聚丙烯为均聚聚丙烯和/或共聚聚丙烯。
[0026]优选地，所述热塑性弹性体为乙烯
‑
辛烯共聚物、乙烯
‑
丁烯共聚物(POE)、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物(EVA)、氢化苯乙烯
‑
丁二烯嵌段共聚物(SEBS)中的一种或几种。
[0027]优选地，所述发泡剂母粒为碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈中的一种或几种和低密度聚乙烯复合得到的母粒。
[0028]更优选地，所述发泡剂母粒为碳酸氢钠发泡剂和低密度聚乙烯复合得到的母粒。
[0029]优选地，还包括主抗氧剂、辅抗氧剂中的一种或几种。
[0030]本专利技术所述主抗氧剂包括但不限于受阻酚类化合物。
[0031]优选地，所述的主抗氧剂为四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)。
[0032]本专利技术所述辅抗氧剂包括但不限于亚磷酸酯类化合物。
[0033]优选地，所述辅抗氧剂为三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)。
[0034]本专利技术保护上述片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：
[0035]将聚丙烯树脂、热塑性弹性体、高熔体强度聚丙烯、片状纳米氢氧化镁、主抗氧剂和辅抗氧剂混合均匀，熔融挤出，然后与发泡剂母粒混合均匀，注塑成型。
[0036]本专利技术还保护上述片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料在制备汽车零部件材料中的应用。如主要应用于汽车门板、汽车中控、手套箱盖板等零部件中。
[0037]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0038]本专利技术采用片状纳米氢氧化镁填充以增加微发泡聚丙烯材料的刚性，由于氢氧化镁的成核作用以及其片状结构对气体的阻隔作用，可以减少气体外溢，提高了发泡性能，所制得的微发泡聚丙烯的弯曲强度和模量大幅度提高，且材料密度基本不增加，保持微发泡了材料轻质的特点，本专利技术的片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料具有较高的弯曲强
度和模量，维持了较高的冲击强度，密度低，可广泛应用于制备汽车零部件材料中。
具体实施方式
[0039]下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非另有说明，本专利技术实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
[0040]各实施例和对比例中使用的原料：
[0041]聚丙烯：共聚聚丙烯，在测试温度为230℃，测试砝码重量为2.16kg的条件下的58g/min，PP BX3900，购买于SK公司，熔体强度在190℃测试为1.1cN。
[0042]热塑性弹性体：乙烯
‑
辛烯聚合物，购买于DOW公司。
[0043]高熔体强度聚丙烯A：熔体强度在190℃测试为38cN，牌号为PP HMS，购买于DOW公司。
[0044]高熔体强度聚丙烯B：熔体强度在190℃测试为76cN。
[0045]高熔体强度聚丙烯C：熔体强度在190℃测试为68cN。
[0046]片状纳米氢氧化镁A：片层厚度为60nm，购买于泽辉化工。
[0047]片状纳米氢氧化镁B：片层厚度为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料，其特征在于，包括如下按照质量份计算的组分：聚丙烯树脂60～90份；热塑性弹性体5～20份；高熔体强度聚丙烯2～10份；片状纳米氢氧化镁2～10份；发泡剂母粒1～5份；其中，片状纳米氢氧化镁的片层厚度为50～75nm；所述高熔体强度聚丙烯在190℃的熔体强度为30～70cN。2.根据权利要求1所述片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料，其特征在于，包括如下按照质量份计算的组分：聚丙烯树脂75～90份；热塑性弹性体5～15份；高熔体强度聚丙烯2～6份；片状纳米氢氧化镁2～8份；发泡剂母粒1～3份。3.根据权利要求1或2所述片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料，其特征在于，所述高熔体强度聚丙烯在190℃的熔体强度30～45cN。4.根据权利要求1所述片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料，其特征在于，所述片状纳米氢氧化镁的片层厚度为50～60nm。5.根据权利要求1所述片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯在230℃，2.16k...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志强，黄险波，叶南飚，杨波，卢朝亮，
申请(专利权)人：成都金发科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：