本發明涉及汽車塑料配件領域，具體涉及一種汽車塑料配件用抗沖擊復合材料及其制備方法。
背景技術：
1、聚丙烯是一種性能優異的熱塑性合成樹脂，是丙烯通過加聚反應而成的無色半透明聚合物，是重要的通用塑料之一，但其高溫熔體強度低、抗沖擊性能差和易老化，限制了其在塑料配件用材料中的使用。
2、肉桂酸酯是一種常用的抗紫外老化劑，但是肉桂酸酯類紫外吸收劑不僅與聚丙烯的相容性較差，穩定性低，而且其紫外吸收范圍較短，紫外吸收能力有限，因此不能有效提升材料的抗紫外老化性，不利于延長材料的使用壽命，限制了其在汽車塑料配件用聚丙烯復合材料中的使用。
3、此前有研究將poe（如乙烯-辛烯共聚物）、蒙脫土復配使用，提升了聚丙烯材料的抗沖擊性能和阻燃性。然而蒙脫土與poe、聚丙烯的相容性均較差，且蒙脫土單獨用于阻燃時，其促進成炭能力不足，無法形成致密的碳層，抑煙性能薄弱，因此阻燃性能不滿足要求。
4、基于此，需要合適的改性方法，擴大肉桂酸酯類紫外吸收劑的紫外吸收范圍，提升蒙脫土的成炭能力和抑煙性能，并將它們應用于汽車塑料配件用聚丙烯復合材料中，從而獲得耐老化性、抗沖擊性、阻燃抑煙性等綜合性能更加優異的汽車塑料配件用聚丙烯復合材料。
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題，本發明提供一種汽車塑料配件用抗沖擊復合材料及其制備方法。
2、本發明的目的可以通過以下技術方案實現：
3、一種汽車塑料配件用抗沖擊復合材料，包括如下重量份原料：聚丙烯65-75份、相容劑3-5份、改性乙烯-辛烯共聚物15-20份、耐老化劑1-1.5份、滑石粉10-12份、偶聯劑2-4份、潤滑劑0.6-0.8份、助劑0.3-0.5份；
4、進一步地，所述相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯；偶聯劑為3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷；潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺；助劑為三(二聚丙二醇)亞磷酸酯；
5、所述汽車塑料配件用抗沖擊復合材料，其制備包括如下步驟：
6、將聚丙烯、改性乙烯-辛烯共聚物、滑石粉、偶聯劑混合，于低轉速下攪拌后，加入相容劑、耐老化劑、潤滑劑、助劑，于高轉速下攪拌后，得到混合料；將混合料擠出造粒，得到汽車塑料配件用抗沖擊復合材料；
7、所述汽車塑料配件用抗沖擊復合材料的制備包括如下具體步驟：
8、將聚丙烯、改性乙烯-辛烯共聚物、滑石粉、偶聯劑混合，于700-800rpm下攪拌5-7min，加入相容劑、耐老化劑、潤滑劑、助劑，于1000-1200rpm下攪拌10-12min，得到混合料；將混合料擠出造粒，得到汽車塑料配件用抗沖擊復合材料；
9、進一步地，聚丙烯需在80-90℃下干燥3-4h，冷卻后使用；混合料制備過程中的溫度≤60℃；擠出造粒過程中，使用雙螺桿擠出機，螺桿轉速為300-400rpm，物料停留時間為2-3min，加料段溫度為165-170℃，熔融段溫度為180-190℃，混煉段溫度為200-210℃，均化段溫度為190-200℃，機頭溫度為195-205℃；
10、所述改性乙烯-辛烯共聚物，其制備包括如下步驟：
11、步驟g1、將三丁基膦、丙酮、碘化鉀混合后，通入保護氣體，攪拌升溫，加入氯代烯烴，回流攪拌，后處理得到產物e1；將產物e1、乙醇混合攪拌后，加入氧化劑，升溫攪拌得到產物e2；
12、步驟g2、將產物e2、去離子水、乙醇混合，研磨后，加入納米蒙脫土，繼續研磨，后處理得到產物e3；
13、步驟g3、將膨脹石墨、高錳酸鉀溶液混合后，升溫攪拌，得到產物e4；將kh550、無水乙醇、去離子水混合，加熱攪拌后，加入產物e4，升溫繼續攪拌，得到產物e5；將產物e3、產物e5、dmac、四氫呋喃混合，于室溫下攪拌得到產物e6；
14、步驟g4、在保護氣體氛圍中，將硝基苯甲酸、無水四氫呋喃混合攪拌后，加入亞甲基三苯基膦，升溫回流攪拌，得到產物e7；將產物e7加入dmf中攪拌后，于冰水浴中加入草酰氯，升溫攪拌得到產物e8；將產物e6、甲苯、二甲亞砜混合，升溫并超聲分散，加入吡啶、碳酸鉀攪拌后，于冰水浴中加入產物e8的溶液，加完后攪拌得到產物e9；
15、步驟g5、將產物e9、甲苯、甲醇混合，超聲分散，加入硫化鈉、碳酸氫鉀，升溫回流攪拌，得到產物e10；將乙烯-辛烯共聚物、產物e10、甲苯、引發劑混合超聲分散后，升溫攪拌反應，得到改性乙烯-辛烯共聚物；
16、所述改性乙烯-辛烯共聚物的制備包括如下具體步驟：
17、步驟g1、將三丁基膦、丙酮、碘化鉀混合后，通入保護氣體，攪拌升溫至40-45℃，加入氯代烯烴，回流攪拌反應4.5-5h，過濾、用乙酸乙酯洗滌、旋蒸、35-40℃下真空干燥，得到產物e1；將產物e1、乙醇混合攪拌5-10min，加入氧化劑，于50-55℃下攪拌反應5-5.5h，得到產物e2；
18、進一步地，三丁基膦、丙酮、碘化鉀、氯代烯烴的用量比為21-23g：100-110ml：0.3-0.4g：16-20g；氯代烯烴選自11-氯-1-十一碳烯、8-氯-1-辛烯中的一種；產物e1、乙醇、氧化劑的用量比為50-52g：150-160ml：20-22g；乙醇的體積分數為95%；氧化劑為3-氯過氧苯甲酸；
19、步驟g1反應過程中，三丁基膦與氯代烯烴反應，生成含有碳碳雙鍵的季鏻鹽產物，即產物e1；產物e1的碳碳雙鍵被氧化成環氧基，得到含有環氧基的季鏻鹽產物，即產物e2；
20、步驟g2、將產物e2、去離子水、乙醇混合，研磨30-35min，加入納米蒙脫土，繼續研磨2-2.5h，攪拌過濾、水洗至用硝酸銀溶液檢測無白色渾濁產生，冷凍干燥，得到產物e3；
21、進一步地，產物e2、去離子水、乙醇、納米蒙脫土的用量比為53-55g：1900-2000ml：400-500ml：28-30g；乙醇的體積分數為95%；硝酸銀溶液的濃度為0.1-0.15mol/l；
22、步驟g2反應過程中，產物e2中含有環氧基的季鏻鹽對蒙脫土插層改性，得到含有環氧基的改性蒙脫土產物，即產物e3；
23、步驟g3、將膨脹石墨、高錳酸鉀溶液混合后，升溫至50-60℃，恒溫攪拌反應11-12h，得到產物e4；將kh550、無水乙醇、去離子水混合，于40-45℃下攪拌3-3.5h，加入產物e4，升溫至70-80℃，攪拌4-4.5h，得到產物e5；將產物e3、產物e5、dmac、四氫呋喃混合，于室溫下攪拌反應8-8.5h，得到產物e6；
24、進一步地，膨脹石墨、高錳酸鉀溶液的用量比為1-1.5g：45-50g；高錳酸鉀溶液為將高錳酸鉀、濃硫酸按照3-4g：40-42g的質量比例混合得到；濃硫酸的質量分數為98%；kh550、無水乙醇、去離子水、產物e4的用量比為1-1.5g：140-150ml：15-20ml：53-55g；產物e3、產物e5、dmac、四氫呋喃的用量比為31-33g：58-60g：1800-1900ml：500-600ml；
25、步驟g3反應過程中，膨脹石墨經高錳酸鉀溶液氧化，表面的含氧基團增多，得到產物e4；kh550水解后對表面的含氧基團增多的膨脹石墨表面改性，得到含氨基的膨脹石墨，即產物e5；產物e3中的環氧基與產物e5中的氨基反應，得到含有羥基的蒙脫土-膨脹石墨接枝產物，即產物e6；
26、步驟g4、在保護氣體氛圍中，將硝基苯甲酸、無水四氫呋喃混合，攪拌35-45min后，加入亞甲基三苯基膦，于55-60℃下回流攪拌反應5-5.5h，得到產物e7；將產物e7加入dmf中攪拌10-15min，于冰水浴中加入草酰氯，再于65-70℃下攪拌反應1-1.5h，得到產物e8；將產物e6、甲苯、二甲亞砜混合，升溫至50-60℃，超聲分散1.5-2h，加入吡啶、碳酸鉀攪拌10-15min，于冰水浴中加入產物e8的溶液，加完后攪拌6-6.5h，得到產物e9；
27、進一步地，硝基苯甲酸、無水四氫呋喃、亞甲基三苯基膦的用量比為21-23g：105-110ml：30-32g；硝基苯甲酸為2-甲?；?5-硝基苯甲酸；產物e7、dmf、草酰氯的用量比為18-20g：70-80ml：15-17g；產物e6、甲苯、二甲亞砜、吡啶、碳酸鉀、產物e8的溶液的用量比為10-12g：400-500ml：350-450ml：0.05-0.07g：26-28g：90-95ml；產物e8的溶液為將21-23g產物e8加入45-55ml二甲亞砜中攪拌混合得到；
28、步驟g4反應過程中，硝基苯甲酸的甲?；c亞甲基三苯基膦反應，得到含末端碳碳雙鍵的硝基苯甲酸，即產物e7；產物e7的羧基與草酰氯反應，得到含有酰氯的產物e8；產物e8的酰氯與產物e6的羥基反應，得到含有末端碳碳雙鍵、硝基的蒙脫土-膨脹石墨接枝產物，即產物e9；
29、步驟g5、將產物e9、甲苯、甲醇混合，超聲分散2-2.5h，加入硫化鈉、碳酸氫鉀，升溫至70-75℃，回流攪拌反應8-8.5h，得到產物e10；將乙烯-辛烯共聚物、產物e10、甲苯、引發劑混合超聲分散1-1.5h，于120-130℃下恒溫攪拌反應6-7h，得到改性乙烯-辛烯共聚物；
30、進一步地，產物e9、甲苯、甲醇、硫化鈉、碳酸氫鉀的用量比為14-16g：800-900ml：200-300ml：21-23g：1.5-2.5g；乙烯-辛烯共聚物、產物e10、甲苯、引發劑的用量比為100-105g：10-11g：3000-3200ml：0.5-0.7g；引發劑為偶氮二異丁腈；
31、步驟g5反應過程中，產物e9中的硝基被選擇性還原成氨基，保留末端雙鍵，得到含有末端碳碳雙鍵、氨基的蒙脫土-膨脹石墨接枝產物，即產物e10；產物e10與乙烯-辛烯共聚物接枝，得到改性乙烯-辛烯共聚物；
32、所述耐老化劑，其制備包括如下步驟：
33、步驟h1、將共軛羧酸、1,4-二氧六環混合攪拌后，加入二氯亞砜和dmf，升溫攪拌得到產物f2；將肉桂酸酯、乙酸乙酯混合后，加入三乙胺和連二亞硫酸鈉，升溫攪拌得到產物f2；
34、步驟h2、將產物f1、dmso混合得到混合液s；將產物f2加入dmso、乙酸乙酯中，攪拌后，加入碳酸鈉，繼續攪拌，于冰水浴中，加入混合液s，加入完畢后升溫，恒溫攪拌得到產物f3；
35、步驟h3、將產物f3加入dmac中攪拌后，升溫加入氨基苯酚、硫酸銨，繼續攪拌得到耐老化劑；
36、所述耐老化劑的制備包括如下具體步驟：
37、步驟h1、將共軛羧酸、1,4-二氧六環混合攪拌30-40min，加入二氯亞砜和dmf，升溫至45-50℃，攪拌反應4.5-5h，得到產物f2；將肉桂酸酯、乙酸乙酯混合攪拌25-35min，加入三乙胺和連二亞硫酸鈉，于50-60℃攪拌反應2-2.5h，得到產物f2；
38、進一步地，共軛羧酸、1,4-二氧六環、二氯亞砜、dmf的用量比為35-37g：105-115ml：18-20g：0.3-0.5g；共軛羧酸為?4-[(1e,3e,5e)-4-甲基-6-(2,6,6-三甲基-1-環己烯-1-基)-1,3,5-己三烯-1-基]苯甲酸（cas號：91587-01-8，供應商：陶術生物）；肉桂酸酯、乙酸乙酯、三乙胺、連二亞硫酸鈉的用量比為24-26g：110-120ml：3-4g：26-28g；肉桂酸酯為(e)-3-(4-硝基苯基)丙烯酸乙酯；
39、步驟h1反應過程中，共軛羧酸與二氯亞砜反應，得到含有酰氯的產物f1；肉桂酸酯中的硝基被還原成氨基，得到產物f2；
40、步驟h2、將產物f1、dmso混合攪拌20-25min得到混合液s；將產物f2加入dmso、乙酸乙酯中，攪拌15-25min后，加入碳酸鈉，繼續攪拌10-15min，于冰水浴中，加入混合液s，加入完畢后升溫至40-50℃，恒溫攪拌反應7-7.5h，得到產物f3；
41、進一步地，混合液s中產物f1、dmso的用量比為40-42g：85-90ml；產物f2、dmso、乙酸乙酯、碳酸鈉、混合液s的用量比為22-24g：20-30ml：30-40ml：2.5-3.5g：130-140ml；
42、步驟h2反應過程中，產物f1中的酰氯與產物f2中的氨基反應，得到產物f3；
43、步驟h3、將產物f3加入dmac中攪拌30-40min，升溫至80-90℃，加入氨基苯酚、硫酸銨，繼續攪拌反應9-9.5h，得到耐老化劑；
44、進一步地，產物f3、dmac、氨基苯酚、硫酸銨的用量比為66-68g：180-190ml：16-18g：3-3.5g；氨基苯酚為5-氨基苯-1,2,3-三醇；
45、步驟h3反應過程中，產物f3中的酯基與氨基苯酚的氨基反應，得到多元共軛雙鍵、苯環、肉桂酰胺組成的具有較大共軛體系的含多元酚羥基的化合物，即耐老化劑；
46、本發明的有益效果：本發明公開了一種汽車塑料配件用抗沖擊復合材料及其制備方法，所述汽車塑料配件用抗沖擊復合材料是由聚丙烯、相容劑、改性乙烯-辛烯共聚物、耐老化劑等原料制備得到。
47、所述改性乙烯-辛烯共聚物，是由季鏻鹽改性的蒙脫土、硅烷改性的膨脹石墨、2-甲?；?5-硝基苯甲酸等反應得到的含有末端碳碳雙鍵、氨基的蒙脫土-膨脹石墨接枝產物即產物e10，產物e10再與乙烯-辛烯共聚物接枝得到的。與乙烯-辛烯共聚物接枝后，蒙脫土、膨脹石墨在基體中的相容分散性增強，膨脹石墨在燃燒時能促進形成致密穩定的碳層，通過多孔吸收抑制煙霧的釋放，膨脹石墨與蒙脫土接枝后，產生分子內協同阻燃作用，彌補了蒙脫土成炭效率不足、抑煙性能薄弱的缺陷；2-甲?；?5-硝基苯甲酸參與反應引入的氨基，使改性乙烯-辛烯共聚物可以和相容劑即馬來酸酐接枝聚丙烯產生化學交聯，進一步增強了改性乙烯-辛烯共聚物與聚丙烯的界面結合力，從而有助于抗沖擊性、阻燃抑煙性的進一步提升。
48、所述耐老化劑是由(e)-3-(4-硝基苯基)丙烯酸乙酯、5-氨基苯-1,2,3-三醇、?4-[(1e,3e,5e)-4-甲基-6-(2,6,6-三甲基-1-環己烯-1-基)-1,3,5-己三烯-1-基]苯甲酸等反應得到的由多元共軛雙鍵、苯環、肉桂酰胺組成的具有較大共軛體系的含多元酚羥基的化合物。(e)-3-(4-硝基苯基)丙烯酸乙酯與?4-[(1e,3e,5e)-4-甲基-6-(2,6,6-三甲基-1-環己烯-1-基)-1,3,5-己三烯-1-基]苯甲酸反應結合后，將(e)-3-(4-硝基苯基)丙烯酸乙酯中的肉桂酸酯骨架與多元共軛雙鍵結合，擴大了紫外吸收波長范圍，增強紫外吸收能力，彌補了肉桂酸酯紫外吸收能力不足的缺陷，且多元共軛雙鍵與聚丙烯的結構相似，增強了耐老化劑與聚丙烯的相容性；再將5-氨基苯-1,2,3-三醇參與反應中，使肉桂酸酯轉化為更加穩定的肉桂酰胺，同時引入多元酚羥基，增強耐老化劑的抗氧化作用，也可以與馬來酸酐接枝聚丙烯作用，進一步增強耐老化劑與聚丙烯的相容性，從而賦予汽車塑料配件用材料較好的耐老化性。