一種抗氧母粒和其製備方法與應用以及由其組成的汽車內飾聚丙烯材料與流程

2023-08-05 15:31:01

本發明涉及高分子材料及其成型加工領域，特別涉及一種抗氧母粒和其製備方法與應用以及由其組成的汽車內飾聚丙烯材料。

背景技術：

聚丙烯以其原料來源豐富、力學性能優異、價格低廉以及環保無毒的優勢逐漸取代ABS、PC等工程塑料成為汽車內飾件的首選材料。

但聚丙烯由於分子鏈中甲基的存在，極易受到熱氧引發的自由基的攻擊而老化，因此聚丙烯用作汽車內飾材料必須添加一定量的熱穩定劑和光穩定劑，但通常熱穩定劑和光穩定劑都為小分子極性物質，而聚丙烯則為非極性聚合物，因此高溫下通過熔融共混分散到聚丙烯中的熱穩定劑和光穩定劑，在常溫下由於溶解度的差異很容易析出到產品表面，在受熱或者光照的條件下這種析出更加顯著。

技術實現要素：

為了克服現有技術的不足與缺陷，本發明的首要目的是提供一種具有優異的抗氧耐候性和耐析出性的抗氧母粒。

本發明的另一目的是提供上述抗氧母粒的製備方法。

本發明的再一目的是提供上述抗氧母粒的用途。

本發明的又一目的是提供包含上述抗氧母粒的汽車內飾聚丙烯材料。

本發明上述目的通過如下技術方案予以實現：

一種抗氧母粒，按重量份數計，包括如下組分：

聚丙烯 28份-70份；

熱穩定劑 5份-30份；

光穩定劑 5份-15份；

乙烯/極性單體共聚物 20份-40份。

優選地，一種抗氧母粒，按重量份數計，包括如下組分：

聚丙烯 35份-55份；

熱穩定劑 15份-25份；

光穩定劑 5份-15份；

乙烯/極性單體共聚物 25份-35份。

只有控制特定含量的乙烯/極性單體共聚物，才能保證抗氧母粒與聚丙烯基體的相容性和對熱穩定劑和光穩定劑的分散性。當乙烯/極性單體共聚物的添加量超過40份，則會影響抗氧母粒與聚丙烯基體的相容性；當乙烯/極性單體共聚物的添加量低於20份，不足以保證對熱穩定劑和光穩定劑的分散性。

其中，所述聚丙烯選自熔體流動速率為10g/10min-1000g/10min的均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、無規共聚聚丙烯中的一種或幾種。

其中，所述乙烯/極性單體共聚物選自乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、乙烯/丙烯酸酯共聚物、乙烯/丙烯酸酯/甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物中的一種或幾種。

其中，所述熱穩定劑選自酚類、胺類、亞磷酸酯類、半受阻酚類、丙烯醯基官能團與硫代酯的複合物類、杯芳烴中的一種或幾種；所述光穩定劑選自分子量為500-3000的受阻胺光穩定劑的一種或幾種。

本發明公開的抗氧母粒，基於抗氧母粒的總重量，還包括0-2份其它助劑；所述其它助劑選自低分子酯類、金屬皂類、硬脂酸複合酯類、醯胺類中一種或幾種。

一種上述抗氧母粒的製備方法，包括如下步驟：

按照配比將聚丙烯、乙烯/極性單體共聚物、熱穩定劑、光穩定劑和/或其它助劑在長徑比為36-40:1的雙螺杆擠出機中熔融混合分散，擠出機各段溫度設置為120℃-180℃，擠出造粒，得到抗氧母粒。

本發明還公開了上述抗氧母粒在汽車內飾聚丙烯材料中的應用。

本發明還公開了包含上述抗氧母粒的汽車內飾聚丙烯材料，按重量份計，包括如下組分：包含1份-5份的抗氧母粒，60份-75份聚丙烯，15份-25份滑石粉，5份-15份乙烯-辛烯共聚物POE；其中，所述抗氧母粒，基於抗氧母粒的重量，按重量份數計，包括如下組分：

聚丙烯 28份-70份；

熱穩定劑 5份-30份；

光穩定劑 5份-15份；

乙烯/極性單體共聚物 20份-40份。

其中，所述包含上述抗氧母粒的汽車內飾聚丙烯材料的製備方法，包括如下步驟：

按照配比將聚丙烯、滑石粉、乙烯-辛烯共聚物POE、抗氧母粒在長徑比為36-40:1的雙螺杆擠出機中熔融混合分散，擠出造粒，得到汽車內飾聚丙烯材料。

本發明與現有技術相比，具有如下有益效果：

本發明採用特定含量的乙烯/極性單體共聚物作為聚丙烯的共混基體樹脂，大大提高了聚丙烯與熱穩定劑、光穩定劑的相容性，從而能夠保證熱穩定劑和光穩定劑牢固地束縛在基體樹脂中而不會析出，使得製得的抗氧母粒具有優異的抗氧耐候性能和抗析出性；將該製得的抗氧母粒添加到由其組成的汽車內飾聚丙烯材料中，不但可以起到優異的抗氧耐候效果，而且具有優異的耐析出性。

具體實施方式

下面通過具體實施方式來進一步說明本發明，以下實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受下述實施例的限制。

本發明的實施例及對比例採用如下原料，但不僅限於這些原料：

聚丙烯，PP SM256，熔體流動速率為16g/10min的無規共聚聚丙烯，馬來西亞大騰石化；

PP M2600R，熔體流動速率為28g/10min的共聚聚丙烯，上海石化；

乙烯/極性單體共聚物：乙烯/丙烯酸酯共聚物，EA101，美國陶氏；

乙烯/醋酸乙烯酯共聚物，EVA2825，法國阿科瑪；

乙烯/丙烯酸酯/甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物，560D，美國杜邦；

乙烯/丙烯酸共聚物，EAA115，美國陶氏；

熱穩定劑：酚類熱穩定劑，3114，日本艾迪克；

亞磷酸酯類熱穩定劑，P-EPQ，科萊恩；

光穩定劑：受阻胺熱穩定劑，944，分子量為696.2，巴斯夫；

其它助劑：硬脂酸鎂，上海祿齊商貿有限公司；

硬脂酸鋅，中山華明泰化工股份有限公司民眾分公司；

硬脂酸鈣，中山華明泰化工股份有限公司民眾分公司；

硬脂酸醯胺EBS，廣州潤鋒化工有限公司；

滑石粉：目數為3000目，添源化工；

POE：7467，美國陶氏。

各性能指標的測試方法：

抗氧耐候性測試：採用注塑機注塑成70×50mm方板，按照ISO 188進行烘箱熱老化（150℃）測試；

耐析出性測試：按照大眾PV1306的測試方法進行評判，具體如下：

根據PV1306標準，Beta氙燈老化箱照射5周期（96h/周期）後，評判析出等級；

具體方法評判遮蓋面和光照面的外觀差異，根據析出嚴重程度分成8個等級，只有五周期全部為1級才算OK，詳細如表1所示：

表1 PV1306測試等級

實施例A1-A11及對比例B1-B2：抗氧母粒的製備

按表2的配比將聚丙烯、乙烯/極性單體共聚物、熱穩定劑、光穩定劑和/或其它助劑在長徑比為36-40:1的雙螺杆擠出機中熔融混合分散，擠出機各段溫度設置為120℃-180℃，擠出造粒，得到抗氧母粒。

表2 實施例A1-A11及對比例B1-B2的各組分配比（重量份）

續表2

實施例1-11及對比例1-2：汽車內飾聚丙烯材料的製備

按表3的配比將聚丙烯、滑石粉、POE、表2所示的抗氧母粒在長徑比為36-40:1的雙螺杆擠出機中熔融混合分散，擠出造粒，得到汽車內飾聚丙烯材料；所得汽車內飾聚丙烯材料的抗氧耐候性和耐析出性測試結果如表3所示。

表3 實施例1-11及對比例1-2的各組分配比（重量份）及性能結果

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