【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及高分子材料，尤其是涉及一種可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合材料及其制備方法。
技術介紹
1、近年來，熱塑性注射成型與反應性模內涂裝相結合的一體化成型工藝受到了業內的廣泛關注對該工藝的認同度和接受度日漸提高。
2、一步法模內上漆工藝的基本工作原理在一套模具中注射成型，后轉模再用反應注射成型設備，注射聚氨酯材料直接在樣件表面直接噴涂清漆。一步法模內上漆工藝不僅擁有成本優勢，而且獲得的涂層品質高，產品設計空間大、靈活性高。例如，涂層厚度均勻且可控，外觀無缺陷，可以獲得透明和各種彩色涂層，包括金屬漆效果、皮紋外觀和軟觸感，以及各種花紋和幾何圖案等；產品設計允許在同一表面集成多種顏色和不同的外觀效果，以及具有真實外觀和觸感的3d表面造型、可設計的光澤度和表面自修復功能。使用高度透明的聚氨酯對產品表面施以雙重模內修飾，令產品外觀呈現相應的設計效果或功能，例如，色彩豐富的外觀、觸控表面、背光、透光和氛圍燈等效果，甚至目前備受關注的隱藏式開關設計也可以實現。
3、通常，具有極性表面的熱塑性材料與聚氨酯的粘接力都很好，如pa、pc、pmma、abs、asa、san和tpu等以及它們的共混物如pc/abs等。但非極性熱塑性材料，如pe和pp，由于與涂層材料缺乏足夠的粘接力而無法直接用于一步法工藝，需要經表面活化處理后，比如采用等離子體或火焰處理后，這些非極性材料與聚氨酯材料的粘接力大幅提升，可用于一步法模內上漆工藝。但是目前模內上漆設備無法增加火焰處理這一設備，因此無法實現連續化模內上漆聚丙烯材料。因此，
技術實現思路
1、為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合材料及其制備方法。
2、本專利技術目的通過以下技術方案實現：
3、本專利技術的一種可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合材料及其制備方法，由以下重量份原料組成：
4、玻璃纖維：1～25wt％；
5、乙烯-醋酸乙烯酯5～20wt％；
6、乙烯-丙烯酸陽離子共聚物：1～15wt％
7、聚酰胺：5～20wt％
8、色粉：0.1～2wt％；
9、其他助劑：0.5～2wt％
10、聚丙烯：余下組份。
11、優選的，玻璃纖維為短切無堿玻璃纖維，纖維直徑6～10μm，短切纖維長度為15～30mm。
12、優選的，乙烯-醋酸乙烯酯的va含量范圍為10～25％，190℃@2.16kg條件下熔體流動速率為30～70g/10min.
13、優選的，乙烯-丙烯酸陽離子共聚物190℃@2.16kg條件下熔體流動速率為1.0～20g/10min，密度：0.94-0.96g/cm3，陽離子主要是鋅離子、鈉離子、鋰離子等其中一種。
14、優選的，聚酰胺材料主要是pa6粉末，數均分子量≤15000，粘度≤2.2。
15、優選的，色粉為無機或者有機色粉等其中一種或者多種組合物，色粉平均粒徑≤15μm。
16、優選的，其他助劑包括多種抗氧劑組合物，其中抗氧劑為1010(四(β—3,5—二叔丁基—4—羥基苯基)季戊四醇脂)、抗氧劑168(三(2,4—二叔丁基苯基)亞磷酸酯和抗氧劑dstp(硫代二丙酸雙十八醇酯)。
17、優選的，聚丙烯為均聚聚丙烯或者共聚聚丙烯粉末其中一種或幾種組合物，230℃@2.16kg條件下熔體流動速率30～100g/10min。
18、優選的，其生產步驟如下：
19、(1)按照重量配比稱取原料：乙烯-醋酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸陽離子共聚物、色粉、其他助劑，將稱取后的原料投入到高速攪拌機中混合均勻，然后通過雙螺桿擠出機主喂料口加入，擠出加工溫度140～170℃，主機轉速為300～500rpm。該雙螺桿機擠出機的長徑比≥52，設有兩段側喂料加入口，分別是側喂料口1和側喂料口2。
20、(2)按照重量配比稱取相應重量的短切玻璃纖維，通過側喂料口1加入。按照重量配比稱取相應重量的聚丙烯和聚酰胺粉末，通過側喂料口2加入。經熔融擠出、冷卻、造粒、均化后得到可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合材料。
21、(3)將改性后的聚丙烯復合材料加入到集注塑和反應成型于一體的注塑機上主料口中，完成第一步pp材料注射成型。成型結束后模具轉動進入聚氨酯表面材料涂覆環節，最終實現聚丙烯材料注塑和模內上漆一體化。
22、本專利技術通過在玻纖增強pp材料體系中加入乙烯-醋酸乙烯酯一方面可以提高pp材料的韌性，對比常規的增韌劑乙烯-辛烯共聚物或者乙烯-丁烯共聚物，乙烯-醋酸乙烯酯相對較高的極性，在不需要加入相容劑接枝物體系下可以進一步加強玻璃纖維和聚酰胺在pp基體中的分散，從而優化改善玻纖增強pp材料的表面外觀。丁二烯-丙烯腈-丙烯酸的陽離子共聚物比常規聚合物具有更高的極性，提升pp材料體系的極性，同時和pp材料的相容性比較好，可以進一步提升優化玻纖增強pp材料的韌性。聚酰胺材料極性高，與聚丙烯材料的物理纏結效果要明顯優于小分子酰胺，能夠明顯提升面漆的附著力。本專利技術制備的高性能聚丙烯復合材料可以直接在集注塑和反應成型于一體的模內上漆工藝和設備上，實現pp材料高光澤、優異的外觀設計效果，相比較傳統注塑而言，可以減少成本縮短工藝，節省空間且環保。
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1.一種可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合材料，其特征在于：由以下重量份原料組成：
2.根據權利要求1所述的一種可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合材料，其特征在于：玻璃纖維為短切無堿玻璃纖維，纖維直徑6～15μm，短切纖維長度為5～30mm。
3.根據權利要求1所述的一種可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合材料，其特征在于：乙烯-醋酸乙烯酯的VA含量范圍為5～30％，190℃@2.16kg條件下熔體流動速率為20～100g/10min。
4.根據權利要求1所述的一種可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合材料，其特征在于：乙烯-丙烯酸陽離子共聚物190℃@2.16kg條件下熔體流動速率為1.0～20g/10min，密度：0.94-0.98g/cm3，陽離子主要是鋅離子、鈉離子、鋰離子等其中一種。
5.根據權利要求1所述的一種可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合材料，其特征在于：聚酰胺材料主要是PA6粉末，數均分子量≤20000，粘度≤2.45。
6.根據權利要求1所述的一種可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合
7.根據權利要求1所述的一種可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合材料，其特征在于：所述的其他助劑包括抗氧劑、光穩定劑等其中一種或者兩種組合物。抗氧劑為1010(四(β—3,5—二叔丁基—4—羥基苯基)季戊四醇脂)、抗氧劑168(三(2,4—二叔丁基苯基)亞磷酸酯和抗氧劑DSTP(硫代二丙酸雙十八醇酯)中的一種或者幾種混合物。光穩定劑為鄰羥基二苯甲酮、苯并三唑類、水楊酸酯、受阻胺類其中一種或幾種組合物。
8.根據權利要求1所述的一種可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合材料，其特征在于：聚丙烯為均聚聚丙烯或者共聚聚丙烯粉末其中一種或多種組合物，230℃@2.16kg條件下熔體流動速率10～100g/10min。
9.根據權利要求1-8任意之一所述可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合材料的制備方法，其特征在于，其生產步驟如下：
...【技術特征摘要】
1.一種可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合材料，其特征在于：由以下重量份原料組成：
2.根據權利要求1所述的一種可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合材料，其特征在于：玻璃纖維為短切無堿玻璃纖維，纖維直徑6～15μm，短切纖維長度為5～30mm。
3.根據權利要求1所述的一種可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合材料，其特征在于：乙烯-醋酸乙烯酯的va含量范圍為5～30％，190℃@2.16kg條件下熔體流動速率為20～100g/10min。
4.根據權利要求1所述的一種可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合材料，其特征在于：乙烯-丙烯酸陽離子共聚物190℃@2.16kg條件下熔體流動速率為1.0～20g/10min，密度：0.94-0.98g/cm3，陽離子主要是鋅離子、鈉離子、鋰離子等其中一種。
5.根據權利要求1所述的一種可直接模內上漆高性能玻纖增強聚丙烯復合材料，其特征在于：聚酰胺材料主要是pa6粉末，數均分子量≤20000，粘度≤2.45。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：趙麗萍，張楊，張海生，錢紅勇，王帆，張鍇，蔡瑩，蔡青，周文，
申請(專利權)人：浙江普利特新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：
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