技术摘要：
本发明属于汽车零部件材料技术领域，具体涉及一种高细腻度挤出级改性聚丙烯材料及汽车外水切。本发明的改性聚丙烯材料，包括以下重量份数的组分：PP树脂I：10‑60份、PP树脂II：10‑60份、填料：10‑30份、抗氧剂：0.2‑1份、光稳定剂：0.2‑2份、塑化剂：0‑3份、相容 全部
背景技术：
改性聚丙烯(PP树脂)是汽车领域常用的材料之一，目前汽车市场上普遍用改性挤 出级聚丙烯和热塑性硫化橡胶(TPV)材料通过挤出成型来制备汽车外水切。其中，PP 30％ TD改性PP材料用于生产外水切骨架，PP 20％TD改性PP材料用于生产外水切表面，TPV材料 用于生产外水切Lip。外水切表面作为外观面，表面不能有晶点，细腻度要求高，PP 20％TD 材料的性能直接决定了外水切产品的外观质量。 然而，当前改性挤出级聚丙烯材料一般用于管材、片材等对加工成型和外观要求 较低的领域，在应用于汽车外水切、薄膜等对外观要求很高的场合时，传统的挤出级改性聚 丙烯材料通常会出现表面晶点多、表面细腻度差等问题，少部分外观较好的材料对挤出设 备塑化能力要求高，生产的产品比较单一化，普适性低，且会增加生产加工能耗和成本。因 此现有的挤出级聚丙烯材料无法保证产品具有较高的表面细腻度同时满足塑化性能好、且 经济高效的生产要求。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种高细腻度挤出级改性聚丙烯材料， 具有易塑化且表面细腻度高的优点，解决了传统挤出级改性聚丙烯材料挤出成型后产品表 面晶点多、细腻度差和塑化困难的问题。 本发明的上述目的通过以下技术方案得以实施： 一种高细腻度挤出级改性聚丙烯材料，包括以下重量份数的组分： PP树脂I：10-60份 PP树脂II：10-60份 填料：10-30份 抗氧剂：0.2-1份 光稳定剂：0.2-2份 塑化剂：0-3份 相容剂：1-5份 阻聚剂：0.2-1份 色母粒：1-5份。 优选地，本发明所述的PP树脂I在230℃、2.16KG条件下的熔体质量流动速率为 0.3-3g/10min，PP树脂II在230℃、2.16KG条件下的熔体质量流动速率为1-5g/10min，并且 PP树脂II的熔体质量流动速率大于PP树脂I的熔体质量流动速率。 聚丙烯树脂的熔体质量流动速率对产品的力学性能和加工性能都有一定影响。当 4 CN 111592715 A 说 明 书 2/6 页 熔体质量流动速率增加时，流动性提高，但力学性能、剪切应力和剪切粘度都会相应下降； 而若聚丙烯的熔体质量流动速率过小，复合材料的流动性差，则增加加工难度，降低挤出造 粒的效率。因此本发明采用两种不同流动性的PP树脂复配使用，可使改性后的聚丙烯材料 兼备良好的加工性和较高的熔体强度。 进一步优选，本发明的高细腻度挤出级改性聚丙烯材料包括以下重量份数的组 分： PP树脂I：15份 PP树脂II：45份 填料：20份 抗氧剂：0.4份 光稳定剂：0.6份 塑化剂：1.5份 相容剂：2份 阻聚剂：0.5份 色母粒：3份。 优选地，本发明所述的填料为碳酸钙、滑石粉或硅灰石中的一种或多种。 优选地，本发明所述的抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类复配抗氧剂，其中受阻酚 类和亚磷酸酯类抗氧剂的复配比例为2-5:1(w/w)。 进一步优选，所述受阻酚类抗氧剂可以选自抗氧剂1010、1076、168、1024、1035、 1098、1726中的一种或几种。 进一步优选，所述亚磷酸酯类抗氧剂可以选自抗氧剂P-EPQ、618、626、PEP-36、HP- 10中的一种或几种。 优选的，所述光稳定剂选自光稳定剂622、770、944、445、5057中的一种或几种。 优选地，本发明所述的塑化剂为磷酸二苯基辛基酯、二丙二醇二苯甲酸酯、顺丁烯 二酸二丁酯、己二酸二辛脂、柠檬酸三丁酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚乙烯蜡(PE蜡)、乙烯-醋 酸乙烯共聚物(EVA蜡)中的至少两种的混合物。 本发明通过添加少量塑化剂可减小改性聚丙烯材料熔体的剪切黏度。其中小分子 的硬脂酸锌和硬脂酸钙可嵌入大分子聚合物链之间，减小分子间的作用力，使分子链间的 运动加快，减少聚丙烯分子链之间的缠绕，增大分子间的距离，从而降低复合材料的熔体粘 度，大大改善加工过程中的熔体流动性。小分子塑化剂的微量添加对聚丙烯材料的其他性 能影响较小，若其添加量过高或超过体系饱和添加量时，容易迁移至制品表面，反而降低其 表面性能。而PE蜡和EVA蜡可通过分子热运动削弱分子链间的作用力，使塑化剂大分子插入 到聚丙烯分子间隙中，在复合材料冷却后，塑化剂分子仍留在其插入的部位，具有更好的内 部润滑作用。因此本发明采用多种塑化剂复配使用，可大大提升材料的塑化能力，同时也有 利于改善材料外观、减少产品表面晶点，使改性聚丙烯材料制品具有更好的表面细腻度。 进一步优选，本发明所述的塑化剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙中的一种和PE蜡或EVA 蜡中的一种按质量比3:(1-2)混合的复配塑化剂。 优选地，本发明所述的相容剂为聚丙烯接枝物，具体为聚丙烯接枝马来酸酐(PP- g-MAH)、聚丙烯接枝丙烯酸(PP-g-AA)、聚丙烯接枝甲基丙烯酸环氧丙酯(PP-g-GMA)、聚丙 5 CN 111592715 A 说 明 书 3/6 页 烯接枝三甲基丙烯酸酯(PP-g-TMA)、聚丙烯接枝唑啉(PP-g-OXA)中的一种或几种。 进一步优选，本发明所述相容剂为PP-g-MAH相容剂，接枝率为1.8％。 PP-g-MAH相容剂含有强极性基团，与无机填料有很强的作用力，还可与基体PP树 脂产生缠结和共结晶，从而起到交联点的作用。本发明的PP-g-MAH相容剂可改善PP树脂与 无机填料之间的相容性，提高材料力学性能。 然而，加入聚丙烯接枝物会增加分子交联点，使复合材料的粘度增加，流动性变 差，挤出成型困难，同时会使制品表面产生较多晶点。另一方面，聚丙烯树脂为部分结晶的 非极性聚合物，粘度较大时也会使产品表面晶点较多，影响外观性能。本申请在改性聚丙烯 材料中还加入了少量阻聚剂可有效降低聚丙烯大分子间的交联，减少制品表面的晶点。同 时，一定量的阻聚剂还能改善复合材料的流动性，但当体系中各组分处于均衡状态时，再增 加阻聚剂的含量对流动性就无明显改善作用。 本发明的相容剂和阻聚剂均起到调节PP树脂交联度的作用，两者同时加入基体材 料中，一方面有利于改善PP树脂与无机填料间的相容性，另一方面避免聚丙烯大分子间的 过度交联，从而有效保证材料流动性，减少改性聚丙烯材料表面的晶点数量，改善制品外 观。 优选地，本发明所述阻聚剂为对苯二酚、对苯醌、吩噻嗪、对叔丁基邻苯二酚、甲基 氢醌、对羟基苯甲醚中的一种或几种。 优选地，本发明所述的色母粒为以PE树脂为载体、炭黑为颜料的黑色母粒。 本发明还提供了一种高细腻度挤出级改性聚丙烯材料的制备方法，包括如下步 骤： (1)按比例称取组分原料，将10-60份PP树脂I、10-60份PP树脂II、10-30份填料、 0.2-1份抗氧剂、0.2-2份光稳定剂、0-3份塑化剂、1-5份相容剂、0.2-1份阻聚剂、1-5份色母 粒投入混合搅拌机中混合均匀； (2)再将混合好的原料加入到双螺杆挤出机共混造粒，双螺杆挤出机的温度设定 为190-220℃，主机转速为300-400rpm，挤出的料条通过水槽冷却和切粒成型，制得高细腻 度挤出级改性聚丙烯材料。 挤出级聚丙烯材料在挤出成型时的反应温度和螺杆转速对制品的外观也有一定 影响，随着反应温度的升高，PP树脂的交联程度增加，同时也会增加制品表面的晶点数量； 而若设定的温度过低，会降低熔体材料的流动性，不利于加工成型。螺杆转速增加会使熔体 材料的热剪切增大，引发PP树脂部分交联，导致表明晶点数量增多。因此，本发明在改性聚 丙烯材料的挤出工艺中，需控制双螺杆挤出机的温度和主机转速在合适的范围内，以保证 复合材料具有较好的流动性和加工性，并且制得的产品表面无晶点，细腻度高。 优选地，本发明高细腻度挤出级改性聚丙烯材料的制备方法中所用双螺杆挤出机 的长径比47-55:1，螺杆直径为33-38mm。 本发明还提供一种由上述高细腻度挤出级改性聚丙烯材料制得的汽车外水切。 本发明与现有技术相比具有如下有益效果： (1)本发明的高细腻度挤出级聚丙烯材料通过特殊的配方和工艺设计，使制得的 产品表面细腻度高，满足挤出成型生产对制品外观的要求，应用于汽车外水切的生产具有 明显优势； 6 CN 111592715 A 说 明 书 4/6 页 (2)本发明选用不同熔体质量流动速率的PP树脂为基体，兼备良好的加工性和较 高的熔体强度，同时通过不同分子量的塑化剂复配使用提升材料的塑化能力； (3)本发明通过相容剂和阻聚剂的共同作用调节PP树脂交联度，在改善树脂基体 与无机填料相容性的同时，保证材料流动性，同时有效减少制品表面晶点数量，改善表面细 腻度； (4)本发明通过配方的优化设计，使材料具有较宽的加工温度范围，对设备塑化能 力要求较低，普适性强，同时优化挤出工艺参数，保证复合材料有较好的流动性和加工性， 满足高质量汽车外水切的生产需求。
本发明属于汽车零部件材料技术领域，具体涉及一种高细腻度挤出级改性聚丙烯材料及汽车外水切。本发明的改性聚丙烯材料，包括以下重量份数的组分：PP树脂I：10‑60份、PP树脂II：10‑60份、填料：10‑30份、抗氧剂：0.2‑1份、光稳定剂：0.2‑2份、塑化剂：0‑3份、相容 全部
背景技术：
改性聚丙烯(PP树脂)是汽车领域常用的材料之一，目前汽车市场上普遍用改性挤 出级聚丙烯和热塑性硫化橡胶(TPV)材料通过挤出成型来制备汽车外水切。其中，PP 30％ TD改性PP材料用于生产外水切骨架，PP 20％TD改性PP材料用于生产外水切表面，TPV材料 用于生产外水切Lip。外水切表面作为外观面，表面不能有晶点，细腻度要求高，PP 20％TD 材料的性能直接决定了外水切产品的外观质量。 然而，当前改性挤出级聚丙烯材料一般用于管材、片材等对加工成型和外观要求 较低的领域，在应用于汽车外水切、薄膜等对外观要求很高的场合时，传统的挤出级改性聚 丙烯材料通常会出现表面晶点多、表面细腻度差等问题，少部分外观较好的材料对挤出设 备塑化能力要求高，生产的产品比较单一化，普适性低，且会增加生产加工能耗和成本。因 此现有的挤出级聚丙烯材料无法保证产品具有较高的表面细腻度同时满足塑化性能好、且 经济高效的生产要求。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种高细腻度挤出级改性聚丙烯材料， 具有易塑化且表面细腻度高的优点，解决了传统挤出级改性聚丙烯材料挤出成型后产品表 面晶点多、细腻度差和塑化困难的问题。 本发明的上述目的通过以下技术方案得以实施： 一种高细腻度挤出级改性聚丙烯材料，包括以下重量份数的组分： PP树脂I：10-60份 PP树脂II：10-60份 填料：10-30份 抗氧剂：0.2-1份 光稳定剂：0.2-2份 塑化剂：0-3份 相容剂：1-5份 阻聚剂：0.2-1份 色母粒：1-5份。 优选地，本发明所述的PP树脂I在230℃、2.16KG条件下的熔体质量流动速率为 0.3-3g/10min，PP树脂II在230℃、2.16KG条件下的熔体质量流动速率为1-5g/10min，并且 PP树脂II的熔体质量流动速率大于PP树脂I的熔体质量流动速率。 聚丙烯树脂的熔体质量流动速率对产品的力学性能和加工性能都有一定影响。当 4 CN 111592715 A 说 明 书 2/6 页 熔体质量流动速率增加时，流动性提高，但力学性能、剪切应力和剪切粘度都会相应下降； 而若聚丙烯的熔体质量流动速率过小，复合材料的流动性差，则增加加工难度，降低挤出造 粒的效率。因此本发明采用两种不同流动性的PP树脂复配使用，可使改性后的聚丙烯材料 兼备良好的加工性和较高的熔体强度。 进一步优选，本发明的高细腻度挤出级改性聚丙烯材料包括以下重量份数的组 分： PP树脂I：15份 PP树脂II：45份 填料：20份 抗氧剂：0.4份 光稳定剂：0.6份 塑化剂：1.5份 相容剂：2份 阻聚剂：0.5份 色母粒：3份。 优选地，本发明所述的填料为碳酸钙、滑石粉或硅灰石中的一种或多种。 优选地，本发明所述的抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类复配抗氧剂，其中受阻酚 类和亚磷酸酯类抗氧剂的复配比例为2-5:1(w/w)。 进一步优选，所述受阻酚类抗氧剂可以选自抗氧剂1010、1076、168、1024、1035、 1098、1726中的一种或几种。 进一步优选，所述亚磷酸酯类抗氧剂可以选自抗氧剂P-EPQ、618、626、PEP-36、HP- 10中的一种或几种。 优选的，所述光稳定剂选自光稳定剂622、770、944、445、5057中的一种或几种。 优选地，本发明所述的塑化剂为磷酸二苯基辛基酯、二丙二醇二苯甲酸酯、顺丁烯 二酸二丁酯、己二酸二辛脂、柠檬酸三丁酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚乙烯蜡(PE蜡)、乙烯-醋 酸乙烯共聚物(EVA蜡)中的至少两种的混合物。 本发明通过添加少量塑化剂可减小改性聚丙烯材料熔体的剪切黏度。其中小分子 的硬脂酸锌和硬脂酸钙可嵌入大分子聚合物链之间，减小分子间的作用力，使分子链间的 运动加快，减少聚丙烯分子链之间的缠绕，增大分子间的距离，从而降低复合材料的熔体粘 度，大大改善加工过程中的熔体流动性。小分子塑化剂的微量添加对聚丙烯材料的其他性 能影响较小，若其添加量过高或超过体系饱和添加量时，容易迁移至制品表面，反而降低其 表面性能。而PE蜡和EVA蜡可通过分子热运动削弱分子链间的作用力，使塑化剂大分子插入 到聚丙烯分子间隙中，在复合材料冷却后，塑化剂分子仍留在其插入的部位，具有更好的内 部润滑作用。因此本发明采用多种塑化剂复配使用，可大大提升材料的塑化能力，同时也有 利于改善材料外观、减少产品表面晶点，使改性聚丙烯材料制品具有更好的表面细腻度。 进一步优选，本发明所述的塑化剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙中的一种和PE蜡或EVA 蜡中的一种按质量比3:(1-2)混合的复配塑化剂。 优选地，本发明所述的相容剂为聚丙烯接枝物，具体为聚丙烯接枝马来酸酐(PP- g-MAH)、聚丙烯接枝丙烯酸(PP-g-AA)、聚丙烯接枝甲基丙烯酸环氧丙酯(PP-g-GMA)、聚丙 5 CN 111592715 A 说 明 书 3/6 页 烯接枝三甲基丙烯酸酯(PP-g-TMA)、聚丙烯接枝唑啉(PP-g-OXA)中的一种或几种。 进一步优选，本发明所述相容剂为PP-g-MAH相容剂，接枝率为1.8％。 PP-g-MAH相容剂含有强极性基团，与无机填料有很强的作用力，还可与基体PP树 脂产生缠结和共结晶，从而起到交联点的作用。本发明的PP-g-MAH相容剂可改善PP树脂与 无机填料之间的相容性，提高材料力学性能。 然而，加入聚丙烯接枝物会增加分子交联点，使复合材料的粘度增加，流动性变 差，挤出成型困难，同时会使制品表面产生较多晶点。另一方面，聚丙烯树脂为部分结晶的 非极性聚合物，粘度较大时也会使产品表面晶点较多，影响外观性能。本申请在改性聚丙烯 材料中还加入了少量阻聚剂可有效降低聚丙烯大分子间的交联，减少制品表面的晶点。同 时，一定量的阻聚剂还能改善复合材料的流动性，但当体系中各组分处于均衡状态时，再增 加阻聚剂的含量对流动性就无明显改善作用。 本发明的相容剂和阻聚剂均起到调节PP树脂交联度的作用，两者同时加入基体材 料中，一方面有利于改善PP树脂与无机填料间的相容性，另一方面避免聚丙烯大分子间的 过度交联，从而有效保证材料流动性，减少改性聚丙烯材料表面的晶点数量，改善制品外 观。 优选地，本发明所述阻聚剂为对苯二酚、对苯醌、吩噻嗪、对叔丁基邻苯二酚、甲基 氢醌、对羟基苯甲醚中的一种或几种。 优选地，本发明所述的色母粒为以PE树脂为载体、炭黑为颜料的黑色母粒。 本发明还提供了一种高细腻度挤出级改性聚丙烯材料的制备方法，包括如下步 骤： (1)按比例称取组分原料，将10-60份PP树脂I、10-60份PP树脂II、10-30份填料、 0.2-1份抗氧剂、0.2-2份光稳定剂、0-3份塑化剂、1-5份相容剂、0.2-1份阻聚剂、1-5份色母 粒投入混合搅拌机中混合均匀； (2)再将混合好的原料加入到双螺杆挤出机共混造粒，双螺杆挤出机的温度设定 为190-220℃，主机转速为300-400rpm，挤出的料条通过水槽冷却和切粒成型，制得高细腻 度挤出级改性聚丙烯材料。 挤出级聚丙烯材料在挤出成型时的反应温度和螺杆转速对制品的外观也有一定 影响，随着反应温度的升高，PP树脂的交联程度增加，同时也会增加制品表面的晶点数量； 而若设定的温度过低，会降低熔体材料的流动性，不利于加工成型。螺杆转速增加会使熔体 材料的热剪切增大，引发PP树脂部分交联，导致表明晶点数量增多。因此，本发明在改性聚 丙烯材料的挤出工艺中，需控制双螺杆挤出机的温度和主机转速在合适的范围内，以保证 复合材料具有较好的流动性和加工性，并且制得的产品表面无晶点，细腻度高。 优选地，本发明高细腻度挤出级改性聚丙烯材料的制备方法中所用双螺杆挤出机 的长径比47-55:1，螺杆直径为33-38mm。 本发明还提供一种由上述高细腻度挤出级改性聚丙烯材料制得的汽车外水切。 本发明与现有技术相比具有如下有益效果： (1)本发明的高细腻度挤出级聚丙烯材料通过特殊的配方和工艺设计，使制得的 产品表面细腻度高，满足挤出成型生产对制品外观的要求，应用于汽车外水切的生产具有 明显优势； 6 CN 111592715 A 说 明 书 4/6 页 (2)本发明选用不同熔体质量流动速率的PP树脂为基体，兼备良好的加工性和较 高的熔体强度，同时通过不同分子量的塑化剂复配使用提升材料的塑化能力； (3)本发明通过相容剂和阻聚剂的共同作用调节PP树脂交联度，在改善树脂基体 与无机填料相容性的同时，保证材料流动性，同时有效减少制品表面晶点数量，改善表面细 腻度； (4)本发明通过配方的优化设计，使材料具有较宽的加工温度范围，对设备塑化能 力要求较低，普适性强，同时优化挤出工艺参数，保证复合材料有较好的流动性和加工性， 满足高质量汽车外水切的生产需求。
