一种耐磨高抗冲聚丙烯组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种耐磨高抗冲聚丙烯组合物及其制备方法和应用，该耐磨高抗冲聚丙烯组合物包括以下重量份数的组分：聚丙烯树脂30

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨高抗冲聚丙烯组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料及其成型加工领域，具体涉及一种耐磨高抗冲聚丙烯组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯作为一种高性价比的通用塑料，通过改性后具有高强度高韧性等优秀力学性能及耐化学、高耐热等特点，能够广泛应用于家电及汽车产品。对于聚丙烯材料制备的汽车内饰件，通常易于受到织物鞋材、装饰品、砂石以及其它物品的刮伤或者磨损，因此耐刮擦与耐磨耗是汽车内饰聚丙烯的重要性能要求，对于保持内饰美观具有重要意义。
[0003]专利CN109721829A通过添加耐磨剂如六方氮化硼、α
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氧化铝、硼化锆和聚四氟乙烯微粉等，即采用陶瓷粉增刚以及PTFE微粉降低表面摩擦系数，其问题主要在于陶瓷微粉在改性塑料中并非一个通用填料，将其大量使用于聚丙烯体系当中，即使对材料耐磨性能有所改善，但其高成本的问题将限制此方案在汽车内饰聚丙烯上的使用；CN109627595A也同样是采用耐磨矿粉助剂来改善材料的耐磨性；CN103756132A则采用了添加硅酮微粉的方法，原理也是通过降低材料的表面摩擦系数来提高耐摩擦性。可知，目前在聚丙烯材料改善耐磨性上的技术手段较为单一，即通过添加陶瓷微粉或者PTFE等来改善耐磨性，且成本较高。
[0004]因此，开发一种成本低且耐磨性能优异且具有良好力学性能的聚丙烯材料用于制备汽车内外饰件具有重要的研究意义和经济价值。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中聚丙烯材料的耐磨改性方案单一且成本较高，本专利技术的目的在于提供一种耐磨高抗冲聚丙烯组合物。本专利技术通过添加高吸油值的炭黑以及对聚丙烯和增韧剂的优选和优化，实现了聚丙烯材料耐磨性能和冲击性能的有效改善，该耐磨高抗冲聚丙烯组合物可广泛应用于制备汽车内饰件。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供上述耐磨高抗冲聚丙烯组合物的制备方法。
[0007]本专利技术的另一目的在于提供上述耐磨高抗冲聚丙烯组合物在制备汽车内外饰件中的应用。
[0008]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一种耐磨高抗冲聚丙烯组合物，包括以下重量份数的组分：聚丙烯树脂 30
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85份，增韧剂5
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25份，填料5
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25份，炭黑5
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20份，润滑剂1
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3份，抗氧剂0
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0.8份，光稳定剂0
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0.6份；
[0010]其中，所述炭黑的吸油值为120
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180mL/100g。
[0011]炭黑作为橡胶工业上重要的补强剂，因提升了橡胶的抗疲劳特性使得材料耐磨性能大幅度提升，在橡胶工业上有成熟应用，但未见有炭黑在塑料工业上改善耐磨性的相关研究；另外常见的汽车内饰聚丙烯仅采用炭黑进行着色，未经优选以及添加量优化，达不到提升耐磨性的使用需求。
[0012]本专利技术中，通过选用较高吸油值的炭黑作为物理交联剂，利用炭黑对于聚丙烯分子链的吸附和缠结作用，从而产生物理交联点，达到限制表层聚丙烯在磨耗测试下的磨损；如果炭黑的吸油值较低，炭黑对聚丙烯分子链的吸附和缠结较少，难以达到提升耐磨性能的要求。
[0013]应当说明的是，炭黑的吸油值按照ASTM D2414
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09a
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2017测试标准，其具体测试方法为：测试充满炭黑链枝或者纤维结构的空隙及表面浸润所需的最低邻苯二甲酸二丁酯的量，也称DBP吸油值。
[0014]优选地，所述耐磨高抗冲聚丙烯组合物包括以下重量份数的组分：聚丙烯树脂50
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70份，增韧剂10
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15份，填料10
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15份，炭黑10
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15份，润滑剂1.5
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2.5 份，抗氧剂0.3
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0.6份，光稳定剂0.2
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0.4份。
[0015]优选地，所述炭黑的吸油值为130
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175mL/100g。
[0016]进一步优选地，所述炭黑为炉法炭黑。
[0017]优选地，所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的至少一种。
[0018]进一步优选地，所述聚丙烯树脂为共聚聚丙烯。
[0019]优选地，所述聚丙烯树脂按照ASTMD
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1238
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2013标准，在温度为230℃、负荷为2.16kg条件下的熔体流动速率为60
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115g/10min。
[0020]优选地，所述增韧剂为乙烯
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丁烃共聚物或乙烯
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辛烯共聚物(POE)。
[0021]进一步优选地，所述POE按照ASTM D
‑
1238
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2013标准，在温度为190℃、负荷为2.16Kg条件下的熔体流动速率为3
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14g/10min。
[0022]本专利技术中优选较高熔体流动速率的聚丙烯树脂，能够改善炭黑在聚丙烯体系中的分散性，同时由于一定含量的高吸油值炭黑的存在，能够有效降低增韧剂与聚丙烯的粘度比，同时通过优化POE的熔体流动速率，其分散性得到较为显著的改善，使制备得到的聚丙烯材料可以在较低的弹性体含量下具有更高的冲击强度，有利于进一步降低POE对于聚丙烯体系耐磨性能的不利影响。
[0023]优选地，所述填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡或玻璃纤维中的至少一种。
[0024]优选地，所述润滑剂为酰胺、酰胺母粒或硅酮母粒中的至少一种。
[0025]优选地，所述抗氧剂为受阻酚类或亚磷酸酯类中的至少一种，具体为1010、 1076、3114、168或PEP
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36中的至少一种。
[0026]优选地，所述光稳定剂为受阻胺类，具体为UV
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3808、LA
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402XP或LA
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402AF 中的至少一种。
[0027]本专利技术还提供一种上述耐磨高抗冲聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0028]将聚丙烯树脂、填料、增韧剂、润滑剂、抗氧剂及光稳定剂混合均匀，将混合物置于主喂料口中，从侧喂料口加入炭黑，进行熔融混炼，挤出造粒，即得所述耐磨高抗冲聚丙烯组合物。
[0029]上述耐磨高抗冲聚丙烯组合物在制备汽车内饰件中的应用也在本专利技术的保护范围内。
[0030]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0031](1)本专利技术中通过选用高吸油值的炭黑，使制备得到的耐磨高抗冲聚丙烯组合物的耐磨性能得到了较为显著的改善，同时通过优化聚丙烯以及增韧剂，达到在较低增韧剂
添加量条件下实现高抗冲的性能，适用于有耐磨性需求的汽车内饰件。
[0032](2)本专利技术中所制备的耐磨高抗冲聚丙烯组合物的制备方法简单便于实行，具有成本优势，设计自由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨高抗冲聚丙烯组合物，其特征在于，包括以下重量份数的组分：聚丙烯树脂30
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85份，增韧剂5
‑
25份，填料5
‑
25份，炭黑5
‑
20份，润滑剂1
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3份，抗氧剂0
‑
0.8份，光稳定剂0
‑
0.6份；其中，所述炭黑的吸油值为120
‑
180mL/100g。2.根据权利要求1所述耐磨高抗冲聚丙烯组合物，其特征在于，所述耐磨高抗冲聚丙烯组合物包括以下重量份数的组分：聚丙烯树脂50
‑
70份，增韧剂10
‑
15份，填料10
‑
15份，炭黑10
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15份，润滑剂1.5
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2.5份，抗氧剂0.3
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0.6份，光稳定剂0.2
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0.4份。3.根据权利要求1所述耐磨高抗冲聚丙烯组合物，其特征在于，所述炭黑的吸油值为130
‑
175mL/100g。4.根据权利要求1所述耐磨高抗冲聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的至少一种；所述聚丙烯树脂按...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢朝亮，陈平绪，叶南飚，吴亦建，左立增，陈延安，吴国峰，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：