抗應(yīng)力發(fā)白劑、添加該劑的聚丙烯復合材料及其制備與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗應(yīng)力發(fā)白劑、添加該劑的聚丙烯復合材料及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明首次將均聚聚丙烯（HPP）與硅橡膠進行共混切粒制備出共聚聚丙烯抗應(yīng)力發(fā)白劑，在制備聚丙烯復合材料時其效果顯著，比常用的聚烯烴彈性體以及聚乙烯改善共聚聚丙烯抗應(yīng)力發(fā)白效果好。本發(fā)明的抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復合材料，具有較好的流動性能、剛韌平衡性能，主要應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件，尤其適用于汽車門內(nèi)飾板。
【專利說明】抗應(yīng)力發(fā)白劑、添加該劑的聚丙烯復合材料及其制備與應(yīng)用
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及高分子材料改性領(lǐng)域，尤其涉及一種抗應(yīng)力發(fā)白劑、添加該劑的聚丙烯復合材料與制備以及該聚丙烯復合材料在汽車內(nèi)飾件尤其是汽車門內(nèi)飾板的應(yīng)用。
[0002]【背景技術(shù)】:
聚丙烯材料由于成本低、質(zhì)量輕、耐化學性能好、加工性能優(yōu)異、易回收等優(yōu)點，近年來廣泛應(yīng)用于汽車和家電行業(yè)，尤其應(yīng)用于汽車內(nèi)外飾件，如:門內(nèi)飾板、儀表板、立柱、座椅護板、保險杠、側(cè)包圍、導流板、擋泥板等。然，其在注塑、裝車、運輸、使用過程中不可避免的會受到硬物的碰擦，從而導致內(nèi)應(yīng)力集中，表現(xiàn)為制件表面容易出現(xiàn)肉眼可見的發(fā)白現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱之為“應(yīng)力發(fā)白”。“應(yīng)力發(fā)白”在塑料粒子進行注塑成型時，由于模具頂針設(shè)計的不合理以及材料配方的設(shè)計缺陷常常會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。這時，可以從兩個方面進行改正，首先可以對模具進行微小的改造；其次可以對材料進行微小的配方調(diào)整。對于深色的制件(如:深灰、黑色等)內(nèi)部出現(xiàn)應(yīng)力集中時，人們不易從外表上觀察到發(fā)白的現(xiàn)象，這是由于深色的色粉掩蓋了事實真相；然對于淺色的制件(如:米黃、本色、)，如果內(nèi)應(yīng)力集中就會出現(xiàn)肉眼可見的發(fā)白 現(xiàn)象。就目前技術(shù)而言，對于解決應(yīng)力發(fā)白這個現(xiàn)象，尚未有一個較好的方法。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的在于提供一種汽車門內(nèi)飾板專用抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復合材料的制備及方法。本發(fā)明首次將均聚聚丙烯(HPP)與硅橡膠進行共混切粒制備出共聚聚丙烯抗應(yīng)力發(fā)白劑，其效果顯著，比常用的聚烯烴彈性體以及聚乙烯改善共聚聚丙烯抗應(yīng)力發(fā)白效果好。
[0004]本發(fā)明的一種抗應(yīng)力發(fā)白劑，其由如下組分按照重量份制成:
均聚聚丙烯 100份，
硅橡膠30-80份，
抗氧劑0.15^0.6份，
所述抗氧劑為四[β_ (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯按重量比2:1的復配。
[0005]一種添加上述所述抗應(yīng)力發(fā)白劑的聚丙烯復合材料，其由以下組分按重量份制成:
共聚聚丙烯100份，
抗應(yīng)力發(fā)白劑5~40份，
填充改性劑5~30份，
抗氧劑0.15^0.6份，
光穩(wěn)劑0.1~0.4份，
潤滑劑0.08、.4份，
偶聯(lián)劑0.1~5份，
著色劑0.3~1.2份。
[0006]上述所述填充改性劑為滑石粉、云母粉、碳酸鈣中的一種或幾種。[0007]上述所述抗氧劑選用四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)與三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)按重量比進行2:1復配使用。
[0008]上述所述光穩(wěn)劑為50%受阻胺光穩(wěn)定劑2，2，6，6_四甲基_4_哌啶醇硬脂酸酯低聚丙烯混合物(UV-3853PP5)和2- (2-羥基-5-叔幸基苯基)苯并三唑(UV-5411)按重量比進行1:1復配使用。
[0009]上述所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺(EBS)和硬脂酸鈣按重量比進行3:1復配使用。
[0010]上述所述偶聯(lián)劑為聚丙烯接枝馬來酸酐(PP-G)、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種或幾種，其中硅烷偶聯(lián)劑為Y-氨丙基三乙氧基硅烷(ΚΗ550)、鈦酸酯偶聯(lián)劑為異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯(DN-201)；
所述著色劑為鈦白粉、氧化鐵黑、鈦鎳黃、氧化鐵紅中的一種或幾種。
[0011]上述所述添加抗應(yīng)力發(fā)白劑的聚丙烯復合材料的制備方法，包括下述步驟:
(1)將100份共聚聚丙烯、5~40份抗應(yīng)力發(fā)白劑、0.1~5份偶聯(lián)劑按照一定重量份數(shù)稱好后倒入高速混合機中進行共混2-5分鐘，
(2)接著將一定重量的5~30份填充改性劑稱好后倒入高速混合機中進行共混2-5分
鐘，
(3)最后將0.15~0.6份抗氧劑、0.1~0.4份光穩(wěn)劑、0.08~0.4份潤滑劑、0.3~1.2份著色劑稱好后倒入高速混合機中進行共混2-5分鐘；然后將以上混合好的料粒加入雙螺桿擠出機中進行熔融共混、擠出、造粒、裝包。
[0012]上述所述聚丙烯復合材料可應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件中，尤其是可應(yīng)用在汽車門內(nèi)飾板。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于:
1、就目前而言，均聚聚丙烯(HPP)主要用于提高共聚聚丙烯的強度和模量，即為共聚聚丙烯的增強改性劑；硅橡膠主要是用于電纜線、醫(yī)療、嬰幼兒日常用品等領(lǐng)域。本發(fā)明首次將均聚聚丙烯(HPP)與硅橡膠進行共混切粒制備出共聚聚丙烯抗應(yīng)力發(fā)白劑，其效果顯著，比常用的聚烯烴彈性體以及聚乙烯改善共聚聚丙烯抗應(yīng)力發(fā)白效果好。
[0014]2、本發(fā)明制備的新型抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復合材料，允許注塑模具頂針有少許缺陷。
[0015]3、本發(fā)明制備的新型抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯，具有較好的流動性能、剛韌平衡性能，可廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)外飾件，尤其是汽車門內(nèi)飾板。
[0016]【具體實施方式】:
下面結(jié)合一些實施例與對比例對本發(fā)明作進一步說明。
[0017] 實施例以及對比例中用到的材料有:
共聚聚丙烯:
PP Κ7926 上海賽科；
PP ΒΧ3800 韓國 SK;
抗應(yīng)力發(fā)白劑主要原料:
HPP S2040 上海賽科；硅橡膠A R420-50 德國瓦克；
硅橡膠B KE941-U 日本信越；
常用普通抗應(yīng)力發(fā)白劑:
POE 8200 陶氏化學；
HDPE 5070 遼通化工；
填充改性劑:
滑石粉AH51210 遼寧艾海；
碳酸鈣LD1000C立達超微；
抗氧劑:
抗氧劑 IrganoxlOlO 瑞士汽巴精化；
抗氧劑 Irganoxl 68 瑞士汽巴精化；
潤滑劑:
潤滑劑EBS印尼朝陽化學有限公司；
潤滑劑硬脂酸鈣高密市長春助劑有限公司；
光穩(wěn)劑:
光穩(wěn)劑 UV-3853PP5美國氰特；
光穩(wěn)劑 UV-5411美國氰特；
偶聯(lián)劑:
PP-G 1001 上海壯景化工；
硅烷偶聯(lián)劑 KH550南京道寧化工有限公司；
鈦酸酯偶聯(lián)劑DN-201南京道寧化工有限公司；
著色劑:
鈦白粉R103美國杜邦；
氧化鐵黑XB5099美國洛克伍德(海明斯)；
鈦鎳黃K2010 美國杜邦；
氧化鐵紅41IOFM上海拜耳樂超細。
[0018]注:抗應(yīng)力發(fā)白的測試參考GB/T 14485 1.4m高度500g鋼球測試樣尺寸:220mm*145mm*3mm。落球沖擊測試完后，放置24小時后查看應(yīng)力發(fā)白的程度。應(yīng)力發(fā)白程度等級分1-5級共9個等級(依次為I級、1.5級、2級、2.5級、3級、3.5級、4級、4.5級、5級)，其中I級肉眼完全看不見應(yīng)力發(fā)白、5級嚴重應(yīng)力發(fā)白。
[0019]測試項目，按照以下標準執(zhí)行:
熔融指數(shù) g/10min 230°C,2.16kg GB/T 3682 ；
拉伸強度 MPa 50mm/min GB/T 1040 ；
斷裂伸長率 ％ 50mm/min GB/T 1040 ；
彎曲強度 MPa 2mm/min GB/T 9341;
彎曲模量 MPa 2mm/min GB/T 9341;
懸臂梁缺口沖擊 KJ/m2 GB/T 1843 ；
本發(fā)明所列出的實施例只是本發(fā)明的典型實施例，然本發(fā)明的保護范圍不局限于此。如無特別說明，所述份數(shù)均為重量份。[0020]實施例1
第一步:制備抗應(yīng)力發(fā)白劑；
將100份均聚聚丙烯S2040、30份硅橡膠R420-50、0.1份抗氧劑1010、0.05份抗氧劑168混合2分鐘，將以上混合好的料粒加入雙螺桿擠出機中進行熔融共混、擠出、造粒、裝包。注:高速混合機的溫度為60°C，混合轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘；擠出機的溫度從喂料到機頭依次為 18(rc、20(rc、20(rc、21(rc、21(rc、21(rc、21(rc、215t:。
[0021]第二步:制備汽車門內(nèi)飾板專用抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復合材料；
稱取100份的PP K7926，5份第一步制備的抗應(yīng)力發(fā)白劑，0.1份的KH550加入高速混合機中混合2min，接著加入5份的滑石粉AH51210混合2min，最后加入0.1份抗氧劑1010、
0.05份抗氧劑168、0.05份光穩(wěn)劑UV-3 853PP5、0.05份光穩(wěn)劑UV_5411、0.06份潤滑劑EBS、
0.02份潤滑劑硬脂酸鈣、0.25份鈦白粉R103、0.012份氧化鐵黑XB5099、0.038份鈦鎳黃K2010混合2min ;將混合好的粒料加入雙螺桿擠出機進行熔融共混、擠出、造粒、裝包。注:高速混合機的溫度為60°C，混合轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘；擠出機的溫度從喂料到機頭依次為180°C、200°C、200°C、210°C、210°C、21(rC、21(rC、215°C。具體性能見表-1。
[0022]對比例I (不添加抗應(yīng)力發(fā)白劑)
稱取100份的PP K7926，0.1份的KH550加入高速混合機中混合2min，接著加入5份的滑石粉AH51210混合2min，最后加入0.1份抗氧劑1010、0.05份抗氧劑168、0.05份光穩(wěn)劑UV-3853PP5、0.05份光穩(wěn)劑UV_5411、0.06份潤滑劑EBS、0.02份潤滑劑硬脂酸鈣、0.25份鈦白粉R103、0.012份氧化鐵黑XB5099、0.038份鈦鎳黃K2010混合2min ;將混合好的粒料加入雙螺桿擠出機進行熔融共混、擠出、造粒、裝包。注:高速混合機的溫度為60°C，混合轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘；擠出機的溫度從喂料到機頭依次為180°c、200°c、20(rc、21(rc、21(rc、210°C、210°C、215°C。具體性能見表-1。
[0023]對比例2 (添加普通抗應(yīng)力發(fā)白劑POE 8200)
稱取100份的PP K7926，5份POE 8200,0.1份的ΚΗ550加入高速混合機中混合2min，接著加入5份的滑石粉AH51210混合2min，最后加入0.1份抗氧劑1010、0.05份抗氧劑168、
0.05份光穩(wěn)劑UV-3853PP5、0.05份光穩(wěn)劑UV_5411、0.06份潤滑劑EBS、0.02份潤滑劑硬脂酸鈣、0.25份鈦白粉R103、0.012份氧化鐵黑XB5099、0.038份鈦鎳黃K2010混合2min ;將混合好的粒料加入雙螺桿擠出機進行熔融共混、擠出、造粒、裝包。注:高速混合機的溫度為60°C，混合轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘；擠出機的溫度從喂料到機頭依次為180°C、200°C、20(rC、210°C、210°C、210°C、21(rC、215°C。具體性能見表-1。
[0024]對比例3 (添加普通抗應(yīng)力發(fā)白劑HDPE 5070)
稱取100份的PP K7926，5份HDPE 5070,0.1份的KH550加入高速混合機中混合2min，接著加入5份的滑石粉AH51210混合2min，最后加入0.1份抗氧劑1010、0.05份抗氧劑
168,0.05份光穩(wěn)劑UV-3853PP5、0.05份光穩(wěn)劑UV_5411、0.06份潤滑劑EBS、0.02份潤滑劑硬脂酸鈣、0.25份鈦白粉R103、0.012份氧化鐵黑XB5099、0.038份鈦鎳黃K2010混合2min ；將混合好的粒料加入雙螺桿擠出機進行熔融共混、擠出、造粒、裝包。注:高速混合機的溫度為60°C，混合轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘；擠出機的溫度從喂料到機頭依次為180°C、200°C、200°C、210°C、21(TC、21(rC、21(rC、215°C。具體性能見表-1。
[0025]實施例2第一步:制備抗應(yīng)力發(fā)白劑；
將100份均聚聚丙烯S2040、80份硅橡膠ΚΕ941-υ、0.4份抗氧劑1010、0.2份抗氧劑168混合3分鐘，將以上混合好的料粒加入雙螺桿擠出機中進行熔融共混、擠出、造粒、裝包。注:高速混合機的溫度為60°C，混合轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘；擠出機的溫度從喂料到機頭依次為 18(rc、20(rc、20(rc、21(rc、21(rc、21(rc、21(rc、215t:。
[0026]第二步:制備汽車門內(nèi)飾板專用抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復合材料；
稱取100份的PP BX3800，40份的第一步制備的抗應(yīng)力發(fā)白劑，0.4份的偶聯(lián)劑DN-201，4.6份的PP-G 1001加入高速混合機中混合5min，接著加入20份的滑石粉AH51210,10份的碳酸鈣LD1000C混合5min,最后加入0.4份抗氧劑1010,0.2份抗氧劑
168,0.2份光穩(wěn)劑UV-3853PP5、0.2份光穩(wěn)劑UV_5411、0.3份潤滑劑EBS、0.1份潤滑劑硬脂酸鈣、1.0份鈦白粉R103、0.06份氧化鐵黑XB5099、0.08份鈦鎳黃K2010、0.06份氧化鐵紅4110FM混合5min ;將混合好的粒料加入雙螺桿擠出機進行熔融共混、擠出、造粒、裝包。注:高速混合機的溫度為60°C，混合轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘；擠出機的溫度從喂料到機頭依次為18(rc、20(rc、20(rc、21(rc、21(rc、21(rc、21(rc、215t:。具體性能見表-1。
[0027]實施例3
第一步:制備抗應(yīng)力發(fā)白劑；
將100份均聚聚丙烯S2040、 50份硅橡膠ΚΕ941-υ、0.3份抗氧劑1010、0.15份抗氧劑168混合5分鐘，將以上混合好的料粒加入雙螺桿擠出機中進行熔融共混、擠出、造粒、裝包。注:高速混合機的溫度為60°C，混合轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘；擠出機的溫度從喂料到機頭依次為 18(rc、20(rc、20(rc、21(rc、21(rc、21(rc、21(rc、215t:。
[0028]第二步:制備汽車門內(nèi)飾板專用抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復合材料；
稱取100份的PP BX3800，15份的第一步制備的抗應(yīng)力發(fā)白劑，0.3份的偶聯(lián)劑DN-201，
4.0份的PP-G 1001加入高速混合機中混合4min，接著加入15份的滑石粉AH51210，8份的碳酸鈣LD1000C混合4min，最后加入0.2份抗氧劑1010、0.1份抗氧劑168、0.1份光穩(wěn)劑UV-3853PP5、0.1份光穩(wěn)劑UV_5411、0.21份潤滑劑EBS、0.07份潤滑劑硬脂酸鈣、1.0份鈦白粉R103、0.06份氧化鐵黑XB5099、0.08份鈦鎳黃K2010、0.06份氧化鐵紅41IOFM混合5min;將混合好的粒料加入雙螺桿擠出機進行熔融共混、擠出、造粒、裝包。注:高速混合機的溫度為60°C，混合轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘；擠出機的溫度從喂料到機頭依次為180°C、200°C、200°C、210°C、210°C、210°C、21(rC、215°C。具體性能見表-1。
[0029]實施例4
第一步:制備抗應(yīng)力發(fā)白劑；
將100份均聚聚丙烯S2040、60份硅橡膠ΚΕ941-υ、0.3份抗氧劑1010、0.15份抗氧劑168混合5分鐘，將以上混合好的料粒加入雙螺桿擠出機中進行熔融共混、擠出、造粒、裝包。注:高速混合機的溫度為60°C，混合轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘；擠出機的溫度從喂料到機頭依次為 18(rc、20(rc、20(rc、21(rc、21(rc、21(rc、21(rc、215t:。
[0030]第二步:制備汽車門內(nèi)飾板專用抗應(yīng)力發(fā)白聚丙烯復合材料；
稱取100份的PP K7926，20份的第一步制備的抗應(yīng)力發(fā)白劑，0.3份的偶聯(lián)劑DN-201，4.0份的PP-G 1001加入高速混合機中混合4min，接著加入10份的滑石粉AH51210，5份的碳酸鈣LD1000C混合4min，最后加入0.2份抗氧劑1010、0.1份抗氧劑168、0.1份光穩(wěn)劑UV-3853PP5、0.1份光穩(wěn)劑UV_5411、0.21份潤滑劑EBS、0.07份潤滑劑硬脂酸鈣、1.0份鈦白粉R103、0.06份氧化鐵黑XB5099、0.08份鈦鎳黃K2010、0.06份氧化鐵紅41IOFM混合5min ;將混合好的粒料加入雙螺桿擠出機進行熔融共混、擠出、造粒、裝包。注:高速混合機的溫度為60°C，混合轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘；擠出機的溫度從喂料到機頭依次為180°C、200°C、200°C、210°C、210°C、210°C、21(rC、215°C。具體性能見表-1。
[0031]表-1實施例f 4和對比例f 3基本性能
【權(quán)利要求】
1.一種抗應(yīng)力發(fā)白劑，其由如下組分按照重量份制成: 均聚聚丙烯 100份， 硅橡膠30-80份， 抗氧劑0.15^0.6份， 所述抗氧劑為四[β_ (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯按重量比2:1的復配。
2.一種添加如權(quán)利要求1所述抗應(yīng)力發(fā)白劑的聚丙烯復合材料，其特征在于，由以下組分按重量份制成: 共聚聚丙烯100份， 抗應(yīng)力發(fā)白劑5~40份， 填充改性劑5~30份， 抗氧劑0.15^0.6份， 光穩(wěn)劑0.1-0.4份， 潤滑劑0.08、.4份， 偶聯(lián)劑0.1-5份， 著色劑0.3^1.2份。
3.如權(quán)利要求2所聚丙烯復合材料的制備及方法，其特征在于，所述填充改性劑為滑石粉、云母粉、碳酸鈣中的一種或幾種。
4.如權(quán)利要求2所述聚丙烯復合材料的制備及方法，其特征在于，所述抗氧劑選用四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯按重量比進行2:1復配使用。
5.如權(quán)利要求2所述聚丙烯復合材料的制備及方法，其特征在于，所述光穩(wěn)劑為50%受阻胺光穩(wěn)定劑2，2，6，6-四甲基-4-哌啶醇硬脂酸酯低聚丙烯混合物和2- (2-羥基-5-叔幸基苯基)苯并三唑按重量比進行1:1復配使用。
6.如權(quán)利要求2所述聚丙烯復合材料的制備及方法，其特征在于，所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺和硬脂酸鈣按重量比進行3:1復配使用。
7.如權(quán)利要求2所述聚丙烯復合材料的制備及方法，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為聚丙烯接枝馬來酸酐、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種或幾種；所述著色劑為鈦白粉、氧化鐵黑、鈦鎳黃、氧化鐵紅中的一種或幾種。
8.權(quán)利要求2-7所述聚丙烯復合材料的制備方法，包括下述步驟: (1)將100份共聚聚丙烯、5~40份抗應(yīng)力發(fā)白劑、0.1-5份偶聯(lián)劑按照一定重量份數(shù)稱好后倒入高速混合機中進行共混2-5分鐘， (2)接著將一定重量的5~30份填充改性劑稱好后倒入高速混合機中進行共混2-5分鐘， (3)最后將0.15~0.6份抗氧劑、0.1~0.4份光穩(wěn)劑、0.08~0.4份潤滑劑、0.3~1.2份著色劑稱好后倒入高速混合機中進行共混2-5分鐘；然后將以上混合好的料粒加入雙螺桿擠出機中進行熔融共混、擠出、造粒、裝包。
9.權(quán)利要求2所述聚丙烯復合材料在汽車內(nèi)飾件中的應(yīng)用。
10.如權(quán)利要求9所述應(yīng)用，其特征在于，所述汽車內(nèi)飾件為汽車門內(nèi)飾板。
【文檔編號】C08K5/098GK103910934SQ201410130742
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】楊桂生, 俞飛 申請人:合肥杰事杰新材料股份有限公司