具有低光澤與良好耐劃傷性能的聚丙烯組合物及其製備方法
2023-07-08 12:21:06
專利名稱：具有低光澤與良好耐劃傷性能的聚丙烯組合物及其製備方法
技術領域：
本發明涉及汽車用聚丙烯組合物，具體地說，涉及具有低光澤與良好耐劃傷性能的聚丙烯組合物。
背景技術：
聚丙烯因其具有質量輕、耐溶劑、易加工、優異的機械性能、易回收等優點，獲得了廣泛應用，特別是在汽車工業、家電及機械領域的應用不斷提高。汽車工業未來向節能、環保、安全等方向發展。這就要求所用的材料質量輕、加工簡單、易回收等，聚丙烯滿足了這些要求。但是聚丙烯因其韌性差，往往通過添加三元乙丙橡膠(EPDM)、乙烯一辛烯或者乙烯一己烯等彈性體與乙烯一丙烯共聚物增韌PP，提高其衝擊性能。通過添加滑石粉使聚丙烯具有良好的剛韌平衡與低的收縮率。汽車製件是指汽車內飾件與外飾件。內飾件包括儀錶板、副儀錶板、立柱、手套箱、門板、後尾箱板、門檻等；外飾件包括保險槓、防擦條、翼子板與擋泥板等。隨著汽車工業技術的發展與進步，汽車內飾件要求具有良好的低光澤與良好的耐劃傷性能。於是經過科研工作者的努力，提出一些研究成果解決聚丙烯低光澤的技術課題。 CN200610037018. 4使用PE與PP共混來降低光澤，PE添加量大，對力學性能影響較大，不能滿足汽車製件力學性能標準要求。CN200580021321.9採用不同的彈性體降低材料表面的光澤度。CN200710171710. 0採用二氧化矽降低聚丙烯組合物的光澤性。CN200810207904. 6 利用矽灰石針狀晶形結構以及高長徑比使製件的表面產生大量的漫反射，從而達到消光的效果，使材料的光澤度得到降低。200880019322. 3採用添加大量的彈性體使材料的光澤性降低，通過添加高分子量的聚矽氧烷聚合物提高耐劃傷性能。汽車內飾件不僅要求較低的光澤度，還需要良好的耐劃傷性能。人們往往通過低分子潤滑劑、聚矽氧烷、高結晶高等規度聚丙烯或者乙烯基聚合物提高耐劃傷性能，如CN200710171709. 8、CN200810030393. 5、 CN200810220065. 1、CN200910176974. 4, CN200910176973. X、CN1437636A、CN1479766A、 CN1580115A、CN1631959A、CN1631960A 與 CN10203129. 7 等。這些技術發明提高耐劃傷性能的同時，無一例外的會增加注塑汽車內飾件的光澤性，使光澤性提高，不能滿足低光度要求。
發明內容
本發明的目的在於針對現有技術存在的不足，提供一種具有低光澤與良好耐劃傷性能的聚丙烯組合物。本發明的另一個目的在於提供上述聚丙烯組合物的製備方法。為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案一種聚丙烯組合物，由如下按重量百分數計的組分組成
聚丙烯一 A 0 77% ；
聚丙烯一 B 10 50%
彈性體 2 15% ；
滑石粉 10^25% ；
助劑 1 10%
上述聚丙烯一 A為共聚聚丙烯；共聚聚丙烯的的熔體流動速率(MFR)為5飛Og/lOmin， 其懸臂梁缺口衝擊強度在》5KJ/m2 (23 °C )，共聚聚丙烯可以選擇無規、嵌段或枝形共聚物。 可以採用正離子配位聚合、Ziegler-Natta負離子配位聚合或者用茂金屬催化劑合成的聚丙烯。上述聚丙烯一 B的結晶溫度低於115°C，結晶溫度採用差示掃描量熱儀測試，升溫與降溫速率為10°c /分鐘，其熔體流動速率為1 30g/10min，採用茂金屬催化劑合成的聚丙烯。上述彈性體為α-烯烴共聚物，可採用乙烯一己烯共聚物、乙烯一丁烯共聚物、乙烯一辛烯共聚物等的一種或幾種；本發明的彈性體在選擇時，選擇密度為 0. 85(H). 900g/cm3,優先選擇密度為0. 855 0. 870g/cm3的彈性體。這些彈性體有埃克森埃克森美孚(Exxonmobil)的EXACT牌號系列，陶氏(DOW)的ENGAGE牌號系列，三井化學 (Mitsuichemicals)的 TFMER 牌號系列。上述滑石粉平均粒徑尺寸(D5tl)為5 20Mffl，D97為15 45Mm。滑石粉的粒徑常用D5tl 與D97表示。D5tl表示粒徑大於它的顆粒佔50%，小於它的顆粒也佔50%，即平均粒徑。D97表示粒徑小於它的顆粒佔97%。粒徑的測試採用雷射衍射法。上述助劑為耐劃傷劑、耐候劑、抗氧劑、潤滑劑與色粉等。所述耐劃傷劑包括聚矽氧烷、脂肪族伯醯胺、聚四氟乙烯及乙烯基聚合物。所述的耐候劑為受阻胺類、酮類和苯並三唑類的一種或多種復配。所述的抗氧劑為受阻酚類和亞磷酸酯類，為四[β —(3，5—二叔丁基一 4 一羥基苯基)丙酸]季戊四醇和亞磷酸三(2，4 二叔丁基苯基)酯的一種或兩種復配。所述潤滑劑為硬脂酸鈣等。所述色粉為有機顏料和無機顏料。有機顏料有永固紅、 永固黃、酞菁藍、酞菁綠等，無機有二氧化鈦、碳黑、氧化鐵紅、氧化鐵黑、群青等。這些顏料可以根據注塑件顏色要求單獨使用，也可以複合使用。本發明的聚丙烯組合物的製備方法為將上述各組成材料根據配方所述重量百分數稱料，並混合均勻後，通過雙螺杆擠出機或往復式單螺杆擠出機。螺杆長徑比不小於32， 在17(T230°C的溫度下熔融混煉，優先選擇190 - 210°C。擠出造粒、水冷、風乾，粒徑在任何方向的尺寸為1 5mm，優先選擇為3mm，包裝即可。本發明的聚丙烯組合物可用於製備汽車用製件，汽車製件是指汽車內飾件與外飾件。內飾件包括儀錶板、副儀錶板、立柱、手套箱、門板、後尾箱板、門檻等；外飾件包括保險槓、防擦條、翼子板與擋泥板等。採用本發明聚丙烯組合物經注塑的汽車製件為帶皮紋的內飾件，如帶皮紋的儀錶板、門板、立柱與副儀錶板等。這些製件具有低光澤與良好的耐劃傷性能。皮紋的平均尺寸為0. 05 2_，皮紋的深度為0. 05 0. 25mm,皮紋的斜度為1 2°。按標準測試試樣由CJ80C型注塑機在20(T230°C溫度下成型。成型條件和試樣製備符合 IS0294. 1 — 96 和 IS01873. 2 — 97 的要求。經過測試，本發明的聚丙烯材料製備的汽車部件，具有低光澤與良好的耐劃傷性能，滿足汽車使用標準與廣泛。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果
本發明通過大量的技術研究與試驗，發現採用結晶溫度低於115°C的聚丙烯製備得到的組合物能產生令人意想不到的結果。採用該組合物製備的汽車內飾件在保持良好耐劃傷性能的同時，還具有低光澤度。本發明解決了聚丙烯材料注塑汽車內飾件提高耐劃傷性能， 光澤度高的缺陷。
具體實施例方式測試方法
1.耐劃傷性能按照PV3952標準測試，負荷10N，針頭的直徑1mm。2.光澤度採用德國BI公司的光澤度儀測試，為60°的光澤度。
本發明實施例中原材料性能
聚丙烯一 A 共聚聚丙烯，熔體質量流動速率為30g/10min (2. 16kg，230°C )，懸臂梁缺口衝擊強度為8KJ/m2 (23°C)；
聚丙烯一 B - 1結晶溫度為105°C，熔體質量流動速率為10g/10min(2. 16kg，230°C)， 懸臂梁缺口衝擊強度為40KJ/m2 (23°C)；
聚丙烯一 B - 2結晶溫度為110°C，熔體質量流動速率為20g/10min(2. 16kg，230°C)， 懸臂梁缺口衝擊強度為40KJ/m2 (23°C)；
POEl 乙烯一丁烯共聚物，熔體質量流動速率為1.2g/10min (2. 16kg，190°C )，0. 864g/cm 3；
P0E2 :乙烯一辛烯共聚物，熔體質量流動速率為13g/10min (2. 16kg，190°C) ；0. 866g/
cm 3；
耐劃傷劑芥酸醯胺、聚矽氧烷、聚四氟乙烯與乙烯基聚合物等； Talc 滑石粉，粒徑D5tl為6 μ m與D97為25 μ m。實施例具有低光澤與良好耐劃傷性能的聚丙烯組合物本實施例的聚丙烯組合物，其組成如表1所示。表1聚丙烯組合物組成與性能
權利要求
1.一種聚丙烯組合物，其特徵在於由如下按重量百分數計的組分組成 聚丙烯一 A 0 77% ；聚丙烯一 B 10 50%彈性體2 15% ；滑石粉10 25% ；助齊[J1 10% ；所述聚丙烯一 A為共聚聚丙烯；所述聚丙烯一 B為結晶溫度低於115°C的聚丙烯。
2.如權利要求1所述的聚丙烯組合物，其特徵在於，所述共聚聚丙烯的熔體流動速率 (MFR)為5 60g/10min，其懸臂梁缺口衝擊強度在彡5KJ/m2 (23°C)；共聚聚丙烯為無規、嵌段或枝形共聚物；或是採用正離子配位聚合、Ziegler-Natta負離子配位聚合或者用茂金屬催化劑合成的聚丙烯。
3.如權利要求1所述的聚丙烯組合物，其特徵在於，所述聚丙烯一B的熔體流動速率為 1 30g/10mino
4.根據權利要求1所述的聚丙烯組合物，其特徵在於，所述彈性體為乙烯一己烯共聚物、乙烯一丁烯共聚物、乙烯一辛烯共聚物中的一種或幾種的混合物。
5.根據權利要求1所述的聚丙烯組合物，其特徵在於，所述助劑為耐劃傷劑、耐候劑、 抗氧劑、潤滑劑或色粉。
6.權利要求廣5所述聚丙烯組合物的製備方法，其特徵在於包括如下步驟將各組分混合均勻後，通過雙螺杆擠出機，熔融混煉，熔融混煉溫度為17(T230°C，螺杆長徑比不小於 32，擠出造粒，包裝即可。
全文摘要
本發明公開了一種具有低光澤與良好耐劃傷性能的聚丙烯組合物及其製備方法，該聚丙烯組合物按重量百分比計包含如下組分聚丙烯－A0~77%，聚丙烯－B10～50%，彈性體2~15%，滑石粉10~25%；助劑1～10%。本發明的聚丙烯組合物通過注塑加工汽車製件，具有低光澤與良好的耐劃傷性能，滿足汽車製件使用標準。
文檔編號C08L23/08GK102286177SQ20111023568
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月17日 優先權日2011年8月17日
發明者丁超, 葉南飈, 寧凱軍, 李永華, 楊波, 羅忠富, 鄭明嘉, 陳銳 申請人:上海金髮科技發展有限公司, 綿陽東方特種工程塑料有限公司, 金髮科技股份有限公司