一种低线性膨胀系数的用于汽车内饰的聚丙烯材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及高分子材料，特别涉及一种低线性膨胀系数的用于汽车内饰的聚丙烯材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、汽车内外饰产品薄壁化技术一直都是汽车技术发展的重要方向之一，特别是近些年新能源汽车的强势崛起，为了在相同的电量情况下，能使汽车获得更高的里程数，减少整车质量，降低整车能耗更是迫在眉睫需要解决的问题，这样使得汽车产品薄壁化的应用也越来越广泛，对材料的要求也越来越高。

2、薄壁化产品对材料性能要求体现在低密度，高流动性，高刚性这几个方面，现有技术对对这些高性能的材料也做了大量的研究，但是这些性能都是产品在加工或者静态下对材料的要求，他们忽略了汽车产品是长时间处于动态工作状态下的，随着温度变化的影响，产品尺寸会发生变化，装车后出现尺寸不匹配导致的异响问题，而降低材料的线性膨胀系数能有效的解决这类问题。

3、专利文献cn113024953b公开一种低收缩率低线性膨胀系数改性聚丙烯材料及其制备方法，主要通过对多壁碳纳米管进行改性，依靠改性多壁碳纳米管在高温下发生交联反应，从而抑制聚丙烯的结晶过程，达到低收缩率和低线性膨胀系数的目的。但该方法涉及多个步骤的化学反应，同时成本比较昂贵，不具备大规模生产的前景。

4、加入长径比比较大的填充材料可以有效降低材料的线性膨胀系数，例如专利文献cn201811614238.8公开了一种高光泽低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法，通过引入高长径比的晶须、云母、纳米蒙脱土来改善材料收缩率和线性膨胀系数，但这样会出现制件翘曲和外观问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺点和不足，本发明提供了一种改进的用于汽车内饰的聚丙烯材料，该材料在保证不具有翘曲和外观问题的前提下，具有明显降低的线性膨胀系数和较高的冲击强度。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种用于汽车内饰的聚丙烯材料，以重量百分比计，所述聚丙烯材料包括以下组分，40％-70％高熔融指数聚丙烯树脂、10％-30％低熔融指数聚丙烯树脂、5％-10％乙烯-丁烯共聚物弹性体、15％-30％滑石粉；所述高熔融指数聚丙烯树脂在230℃/2.16kg下的熔融指数为30-100g/10min，所述低熔融指数聚丙烯树脂在230℃/2.16kg下的熔融指数为1-10g/10min；所述乙烯-丁烯共聚物弹性体在190℃/2.16kg下的熔融指数为5-10g/10min；所述滑石粉的粒径为8000-10000目。

4、现有技术中，通常通过加入长径比比较大的填充材料来降低聚丙烯材料的线性膨胀系数，但是会导致聚丙烯材料出现翘曲，同时出现外观问题，即现有技术难以平衡聚丙烯材料的低线性膨胀系数性能和良好的外观和抑制翘曲问题。本申请的发明人通过研究发现，通过选择特定粒径的滑石粉作为填料，同时配合特定熔融指数的乙烯-丁烯共聚物弹性体作为增韧剂，特定熔融指数的乙烯-丁烯共聚物弹性体成球形均匀分布在聚丙烯中，聚丙烯随机穿透弹性体，结晶取向进一步降低，可以使得聚丙烯材料具有明显降低的线性膨胀系数，同时不会带来制件翘曲和外观问题，即能同时保证不具有翘曲和外观问题，并且该体系还能保证聚丙烯材料具有较高的冲击强度，即力学性能、膨胀性能和外观加工性能均较优。

5、在一些实施方式中，所述滑石粉的粒径为8500-9800目。

6、在一些实施方式中，所述高熔融指数聚丙烯树脂、低熔融指数聚丙烯树脂均为共聚聚丙烯。

7、在一些实施方式中，所述乙烯-丁烯共聚物弹性体在190℃/2.16kg下的熔融指数为7.5-9g/10min。

8、在一些实施方式中，所述聚丙烯材料还包括选自抗氧剂、分散剂、润滑剂和光稳定剂中的一种或多种的组合的助剂。

9、在一些实施方式中，以重量百分比计，所述聚丙烯材料还包括0.1％-1.0％抗氧剂、0.1％-1％分散剂、1.0％-2.0％润滑剂和0.1％-1.0％光稳定剂。

10、在一些实施方式中，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或两种。优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物，所述混合物中，抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比为1-2：1。

11、在一些实施方式中，所述分散剂选自硬脂酸、硬脂酸金属盐和乙烯基双硬脂酰胺ebs中的一种或多种的组合。

12、在一些实施方式中，所述润滑剂选自硅酮、硅氧烷和芥酸酰胺类聚合物中的一种或多种的组合。优选地，所述硅酮的重均分子量至少为5000g/mol。硅酮可以是硅酮母粒的形式。

13、在一些实施方式中，所述光稳定剂选自受阻胺类光稳定剂、光屏蔽剂、紫外线吸收剂和猝灭剂中的一种或多种的组合。

14、本发明还提供了前述用于汽车内饰的聚丙烯材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：1)将所述高熔融指数聚丙烯树脂、低熔融指数聚丙烯树脂和乙烯-丁烯共聚物弹性体进行混合，得到第一混合物；2)将滑石粉和剩余原料进行混合，得到第二混合物；3)将所述第一混合物、第二混合物进行混合、挤出、造粒，得到所述用于汽车内饰的聚丙烯材料。

15、本发明还提供了前述用于汽车内饰的聚丙烯材料用于汽车内饰的用途。

16、与现有技术相比，本发明具有如下优势：

17、本发明通过选择特定粒径的滑石粉作为填料，同时配合特定熔融指数的乙烯-丁烯共聚物弹性体作为增韧剂，可以使得聚丙烯材料具有明显降低的线性膨胀系数，同时不会带来制件翘曲和外观问题，即能同时保证不具有翘曲和外观问题，并且该体系还能保证聚丙烯材料具有较高的冲击强度，即力学性能、膨胀性能和外观加工性能均较优。

18、本发明的用于汽车内饰的聚丙烯材料的线性膨胀系数可以低至50×10-6/k(流动方向)，同时避免了发生翘曲和外观目视不合格等问题，且冲击强度可高达35kj/m2以上，同时流动加工性好。

技术特征：

1.一种用于汽车内饰的聚丙烯材料，其特征在于：以重量百分比计，所述聚丙烯材料包括以下组分，40％-70％高熔融指数聚丙烯树脂、10％-30％低熔融指数聚丙烯树脂、5％-10％乙烯-丁烯共聚物弹性体、15％-30％滑石粉；所述高熔融指数聚丙烯树脂在230℃/2.16kg下的熔融指数为30-100g/10min，所述低熔融指数聚丙烯树脂在230℃/2.16kg下的熔融指数为1-10g/10min；所述乙烯-丁烯共聚物弹性体在190℃/2.16kg下的熔融指数为5-10g/10min；所述滑石粉的粒径为8000-10000目。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车内饰的聚丙烯材料，其特征在于：所述滑石粉的粒径为8500-9800目；和/或，所述高熔融指数聚丙烯树脂、低熔融指数聚丙烯树脂均为共聚聚丙烯。

3.根据权利要求1所述的一种用于汽车内饰的聚丙烯材料，其特征在于：所述乙烯-丁烯共聚物弹性体在190℃/2.16kg下的熔融指数为7.5-9g/10min。

4.根据权利要求1所述的一种用于汽车内饰的聚丙烯材料，其特征在于：所述聚丙烯材料还包括选自抗氧剂、分散剂、润滑剂和光稳定剂中的一种或多种的组合的助剂。

5.根据权利要求4所述的一种用于汽车内饰的聚丙烯材料，其特征在于：以重量百分比计，所述聚丙烯材料还包括0.1％-1.0％抗氧剂、0.1％-1％分散剂、1.0％-2.0％润滑剂和0.1％-1.0％光稳定剂。

6.根据权利要求4所述的一种用于汽车内饰的聚丙烯材料，其特征在于：所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或两种；优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物，所述混合物中，抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比为1-2：1。

7.根据权利要求4所述的一种用于汽车内饰的聚丙烯材料，其特征在于：所述分散剂选自硬脂酸、硬脂酸金属盐和乙烯基双硬脂酰胺中的一种或多种的组合。

8.根据权利要求4所述的一种用于汽车内饰的聚丙烯材料，其特征在于：所述润滑剂选自硅酮、硅氧烷和芥酸酰胺类聚合物中的一种或多种的组合；和/或，所述光稳定剂选自受阻胺类光稳定剂、光屏蔽剂、紫外线吸收剂和猝灭剂中的一种或多种的组合。

9.权利要求1-8任一项所述的用于汽车内饰的聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：1)将所述高熔融指数聚丙烯树脂、低熔融指数聚丙烯树脂和乙烯-丁烯共聚物弹性体进行混合，得到第一混合物；2)将滑石粉和剩余原料进行混合，得到第二混合物；3)将所述第一混合物、第二混合物进行混合、挤出、造粒，得到所述用于汽车内饰的聚丙烯材料。

10.权利要求1-8任一项所述的用于汽车内饰的聚丙烯材料用于汽车内饰的用途。

技术总结
本发明公开了一种低线性膨胀系数的用于汽车内饰的聚丙烯材料及其制备方法和应用。以重量百分比计，该聚丙烯材料包括：40％‑70％高熔融指数聚丙烯树脂、10％‑30％低熔融指数聚丙烯树脂、5％‑10％乙烯‑丁烯共聚物弹性体、15％‑30％滑石粉；高熔融指数聚丙烯树脂在230℃/2.16kg下的熔融指数为30‑100g/10min，低熔融指数聚丙烯树脂在230℃/2.16kg下的熔融指数为1‑10g/10min；乙烯‑丁烯共聚物弹性体在190℃/2.16kg下的熔融指数为5‑10g/10min；滑石粉的粒径为8000‑10000目。该材料具有明显降低的线性膨胀系数和较高的冲击强度，不出现翘曲。

技术研发人员：王江洪,具嘉俊,顾建飞
受保护的技术使用者：昆山顺威工程塑料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23