高流動性高斷裂伸長率高剛性的聚丙烯複合材料的製備方法
2023-04-25 06:01:01 1
專利名稱：高流動性高斷裂伸長率高剛性的聚丙烯複合材料的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種高斷裂伸長率高流動性高剛性聚丙烯組合物、及其製備方法和用途，所述聚丙烯組合物可用於汽車保險槓、擋泥板等結構複雜的大型薄壁製品，具有較高的流動性和剛性，並且同時具有較高的斷裂伸長率。
背景技術：
聚丙烯材料由於原料豐富，價格便宜，綜合力學性能良好，易加工成型等優點在各領域得到了廣泛應用，特別是在汽車行業中，隨著輕量化及成本的考慮會使塑料件在汽車上的用量越來越大。與其他塑料材料相比，聚丙烯材料的需求增長更為迅速，原因在於其具有比重低、易回收和價格便宜等優勢。聚丙烯材料已在汽車中得到了廣泛的應用，例如汽車內外飾件，如儀錶板、門板、保險槓、擋泥板等。汽車行業中的產品設計向形狀複雜、壁薄、質量輕的方向發展。這就必然要求用來製造這些塑料製品的塑料材料具備較好的流動性、較高的斷裂伸長率、較高的剛性等性能。 儘管聚丙烯材料具有眾多優點，但是，聚丙烯樹脂的固有限制在於，非常難以獲得優異的流動性和優異的斷裂伸長率或剛性之間的平衡。這就要求我們能夠製備一種即具有高流動、 高斷裂伸長率，又具有較高剛性的聚丙烯複合材料，以滿足汽車行業曰益苛刻的要求。
發明內容
為了解決現有技術中聚丙烯材料單一復配方法存在的剛性、韌性和流動性的相互制約的問題，本發明提供一種高流動性高斷裂伸長率高剛性的聚丙烯複合材料的製備方法。實現上述目的的技術解決方案如下
高流動性高斷裂伸長率高剛性的聚丙烯複合材料的製備方法包括以下重量份的原
料
高韌性共聚聚丙烯樹脂40
高流動性高結晶共聚聚丙烯樹脂 31 硫酸鋇8
滑石粉12
增韌劑8
抗氧劑0. 3
光穩定劑0. 3
加工助劑0. 4，
所述增韌劑為聚烯烴彈性體(Ρ0Ε)，所述抗氧劑為四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇脂，所述光穩定劑為雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸脂，所述加工助劑為硬脂酸鋅；所述硫酸鋇的粒度為2500目，滑石粉的粒度為5000目，所述硫酸鋇和滑石粉為填充改性劑；
將上述配方中的高韌性共聚聚丙烯樹脂、高流動性高結晶共聚聚丙烯樹脂、增韌劑、抗氧劑、光穩定劑、加工助劑置於高速混合機中攪拌混合2 5分鐘，混臺機的轉速為650 1300轉/分鐘，獲得混合物；
將填充改性劑和混合物送入雙螺杆擠出機，在溫度180 230°C條件下熔融混煉、擠出造粒，即獲得高流動性高斷裂伸長率高剛性的聚丙烯複合材料；所述聚丙烯複合材料的斷裂伸長率為188%，熔體流動速率為26. 3g/10min (230°C /2. 16kgf)，彎曲模量為M47。所述的高韌性共聚聚丙烯樹脂的熔融指數(MI)為2g/10min，缺口衝擊強度為 40kJ/m2。所述的高流動性高結晶共聚聚丙烯樹脂的熔融指數(MI)為50g/10min，缺口衝擊強度為5kJ/m2。所述雙螺杆擠出機的螺杆長徑比不小於40。本發明配方中的增韌劑選用聚烯烴彈性體POE (乙烯一辛烯共聚物)，其結構中結晶的乙烯鏈節作為物理交聯點承受載荷，非晶的乙烯和辛烯長鏈貢獻彈性，可大幅提高組合物的抗衝擊韌性。抗氧劑選用四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇脂，可以提高材料在加工和使用過程中的耐熱老化性能。光穩定劑選用雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸脂，可以提高材料在加工和使用過程中的耐熱老化性能。加工助劑選用硬脂酸鋅，其主要作用是提高加工性能。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明作進一步地描述。高流動性高斷裂伸長率高剛性的聚丙烯複合材料的製備方法，取以下原料
高韌性共聚聚丙烯樹脂40Kg、高流動性高結晶共聚聚丙烯樹脂31Kg、硫酸鋇(2500目) 8 Kg、滑石粉(5000目)12 Kg、聚烯烴彈性體P0E8 Kg、四[β - (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇脂0.3 Kg、雙(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸脂0.3 Kg、硬脂酸鋅 0. 4 Kg0其中高韌性共聚聚丙烯樹脂的熔融指數(MI)為1 3g/10min，缺口衝擊強度為 30 50kJ/m2 ；高流動性高結晶共聚聚丙烯樹脂的熔融指數(MI)為25 60g/10min，缺口衝擊強度為3 7 kj/m2。抗氧劑四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇脂的商品牌號為 Irganox 1010。光穩定劑雙(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸脂的商品牌號為TINUV 770的 N-烷基化類光穩定劑。將上述配方中的高韌性共聚聚丙烯樹脂、高流動性高結晶共聚聚丙烯樹脂、增韌劑、抗氧劑、光穩定劑、加工助劑置於高速混合機中攪拌混合4分鐘，混臺機的轉速為1000 轉/分鐘，獲得混合物；
將填充改性劑硫酸鋇、滑石粉和混合物送入雙螺杆擠出機，雙螺杆擠出機的螺杆長徑比不小於40。在溫度200°C條件下熔融混煉、擠出造粒，即獲得高流動性高斷裂伸長率高剛性的聚丙烯複合材料；所述聚丙烯複合材料的斷裂伸長率為188%，熔體流動速率為 26. 3g/10min (230°C /2. 16kgf)，彎曲模量 2447。
權利要求
1.高流動性高斷裂伸長率高剛性的聚丙烯複合材料的製備方法，其特徵在於包括以下重量份的原料高韌性共聚聚丙烯樹脂40高流動性高結晶共聚聚丙烯樹脂31硫酸鋇8滑石粉12增韌劑8抗氧劑0. 3光穩定劑0. 3加工助劑0. 4，所述增韌劑為聚烯烴彈性體Ρ0Ε，所述抗氧劑為四[β -(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基) 丙酸]季戊四醇脂，所述光穩定劑為雙(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸脂，所述加工助劑為硬脂酸鋅；所述硫酸鋇的粒度為2500目，滑石粉的粒度為5000目，所述硫酸鋇和滑石粉為填充改性劑；將上述配方中的高韌性共聚聚丙烯樹脂、高流動性高結晶共聚聚丙烯樹脂、增韌劑、抗氧劑、光穩定劑、加工助劑置於高速混合機中攪拌混合2 5分鐘，混臺機的轉速為650 1300轉/分鐘，獲得混合物；將填充改性劑和混合物送入雙螺杆擠出機，在溫度180 230°C條件下熔融混煉、擠出造粒，即獲得高流動性高斷裂伸長率高剛性的聚丙烯複合材料；所述聚丙烯複合材料的斷裂伸長率為188%，熔體流動速率為26. 3g/10min (230°C /2. 16kgf)，彎曲模量為M47。
2.根據權利要求1所述的高流動性高斷裂伸長率高剛性的聚丙烯複合材料的製備方法，其特徵在於所述的高韌性共聚聚丙烯樹脂的熔融指數(MI)為2g/10min，缺口衝擊強度為 40kJ/m2。
3.根據權利要求1所述的高流動性高斷裂伸長率高剛性的聚丙烯複合材料的製備方法，其特徵在於所述的高流動性高結晶共聚聚丙烯樹脂的熔融指數(MI)為50g/10min，缺口衝擊強度為5kJ/m2。
4.根據權利要求1所述的高流動性高斷裂伸長率高剛性的聚丙烯複合材料的製備方法，其特徵在於所述雙螺杆擠出機的螺杆長徑比不小於40。
全文摘要
本發明涉及高流動性高斷裂伸長率高剛性的聚丙烯複合材料的製備方法。該方法所用原料如下高韌性共聚聚丙烯樹脂、高流動性高結晶共聚聚丙烯樹脂、硫酸鋇、滑石粉、增韌劑、抗氧劑、光穩定劑和加工助劑。本發明配方中的增韌劑結構中結晶的乙烯鏈節作為物理交聯點承受載荷，非晶的乙烯和辛烯長鏈貢獻彈性，可大幅提高組合物的抗衝擊韌性；抗氧劑可以提高材料在加工和使用過程中的耐熱老化性能；光穩定劑可以提高材料在加工和使用過程中的耐熱老化性能；加工助劑選用硬脂酸鋅，其主要作用是提高加工性能。該方法獲得的聚丙烯複合材料的斷裂伸長率為188%，熔體流動速率為26.3g/10min(230℃/2.16kgf)，彎曲模量2447。
文檔編號C08K5/134GK102304251SQ20111028248
公開日2012年1月4日 申請日期2011年9月22日 優先權日2011年9月22日
發明者白海, 程健, 黃家奇 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司