聚丙烯樹(shù)脂組合物及其產(chǎn)品的制作方法
【專利說(shuō)明】聚丙烯樹(shù)脂組合物及其產(chǎn)品 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚丙烯樹(shù)脂組合物及其產(chǎn)品。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 聚丙烯，英文名稱：Polypropylene (PP)，是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹(shù)脂。 聚丙烯的優(yōu)點(diǎn)在于高抗拉性和韌性，常溫下沖擊強(qiáng)度高，所以適用于韌性需求高的產(chǎn)品中， 如汽車(chē)保險(xiǎn)杠中，汽車(chē)保險(xiǎn)杠在低速下發(fā)生碰撞時(shí)，能防止車(chē)體損壞，因此汽車(chē)保險(xiǎn)杠對(duì)韌 性要求高。
[0003] 自從聚丙烯材料導(dǎo)入汽車(chē)保險(xiǎn)杠后，早期的汽車(chē)保險(xiǎn)杠開(kāi)發(fā)時(shí)需在PP外層還有 一層表皮，對(duì)PP的改性僅需符合成型、易噴涂的要求，相對(duì)地模量需要比較低，且線膨脹系 數(shù)較大。
[0004] 隨著汽車(chē)保險(xiǎn)杠的發(fā)展，保險(xiǎn)杠表面已全面使用改性PP，改性PP需要更高流動(dòng) 性、更高韌性、更高模量、更低線膨脹系數(shù)，剛性好，成型表面要美觀，才能滿足汽車(chē)保險(xiǎn)杠 的要求。
[0005] 有鑒于此，實(shí)有必要開(kāi)發(fā)一種聚丙烯樹(shù)脂組合物，以滿足高流動(dòng)性、高韌性、高模 量、剛性好及低線膨脹系數(shù)的要求。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006] 因此，本發(fā)明的目的是提供一種聚丙烯樹(shù)脂組合物，以使聚丙烯滿足高流動(dòng)性、高 韌性、高模量、剛性好及低線膨脹系數(shù)的要求。
[0007] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的聚丙烯樹(shù)脂組合物，其按重量份數(shù)表示包含：
[0008] (1)熱塑性樹(shù)脂即A成分40~90份，所述A成分包括均聚聚丙烯即A-I成分10~ 30份及嵌段共聚聚丙烯即A-2成分30~60份；
[0009] (2)增強(qiáng)填充材料即B成分10~60份，所述B成分包括纖維狀填充材料即B-I成 分3~30份，和除B-I成分外的增強(qiáng)填充材料即B-2成分7~30份；
[0010] (3)增韌劑即C成分1~20份；
[0011] (4)晶核劑即D成分0. 1~5份。
[0012] 可選地，所述A-I成分均聚聚丙烯的結(jié)晶度為50~60%。
[0013] 可選地，所述即A-2成分嵌段共聚聚丙烯為聚丙烯搭配2~5%的乙烯，或聚丙烯 搭配2~5%的乙烯再加入乙烯-丙烯共聚物進(jìn)行嵌段改性。
[0014] 可選地，所述B-I成分為含水硅酸鎂纖維狀填充材料，主體為片狀結(jié)構(gòu)，相對(duì)密度 為 2. 7 ~2. 8。
[0015] 可選地，所述B-2成分為玻璃纖維、硅灰石、碳系填料或表面涂布氧化鈦、氧化鋅、 氧化鈰或氧化硅的填料。
[0016] 可選地，所述碳系填料為碳纖維、金屬涂覆碳纖維或炭黑。
[0017] 可選地，所述C成分增韌劑為聚烯烴彈性體。
[0018] 可選地，所述聚烯烴彈性體為乙烯-丁烯橡膠或乙烯-辛烯橡膠，密度為0. 865~ 〇· 915,黏度為5~35。
[0019] 可選地，所述D成分晶核劑為苯甲酸、苯丙烯酸、二亞芐基山梨醇或奈米硅基氧化 物。
[0020] 可選地，所述聚丙烯樹(shù)脂組合物還包括穩(wěn)定劑、脫模劑、色材、阻燃劑、抗菌劑、分 散劑、光催化劑系防污劑、光致變色劑中的一種或其混合物。
[0021] 另外，本發(fā)明還提供一種產(chǎn)品，其為經(jīng)所述聚丙烯樹(shù)脂組合物成型后產(chǎn)生的產(chǎn)品。
[0022] 可選地，所述產(chǎn)品為汽車(chē)保險(xiǎn)杠。
[0023] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的聚丙烯樹(shù)脂組合物及其產(chǎn)品，通過(guò)兩種熱塑性樹(shù)脂進(jìn) 行復(fù)配，搭配增韌劑，并通過(guò)特殊處理的礦物纖維和無(wú)機(jī)填充材料進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)增剛，提高了聚 丙烯樹(shù)脂組合物的流動(dòng)性、韌性及剛性，得到高流動(dòng)性、高韌性、高模量、剛性好及低線膨脹 系數(shù)并符合如汽車(chē)保險(xiǎn)杠等產(chǎn)品要求的改性聚丙烯。 【【具體實(shí)施方式】】
[0024] 本發(fā)明的聚丙烯樹(shù)脂組合物，其按重量份數(shù)表示包含：
[0025] (I) A成分熱塑性樹(shù)脂40~90份：
[0026] A-I成分均聚聚丙烯10~30份，均聚聚丙烯本身結(jié)晶度高，結(jié)晶度為50~60%， 剛性與韌性平衡好，但在低溫韌性上明顯不足，需搭配其他熱塑性塑料進(jìn)行改性；
[0027] A-2成分嵌段共聚聚丙烯30~60份，為聚丙烯搭配2~5%的乙烯，或聚丙烯搭配 2~5%的乙烯再加入乙烯-丙烯共聚物進(jìn)行嵌段改性，因乙烯和乙烯-丙烯共聚物是以接 枝方式于聚丙烯上，不僅對(duì)聚丙烯的結(jié)晶度影響低，在低溫時(shí)可以保持相當(dāng)?shù)捻g性；
[0028] (2) B成分增強(qiáng)填充材料10~60份：
[0029] B-I成分含水硅酸鎂纖維狀填充材料3~30份，主體為片狀結(jié)構(gòu)，相對(duì)密度為 2. 7~2. 8,主體為片狀結(jié)構(gòu)可以有效降低線膨脹系數(shù)，含水硅酸鎂對(duì)聚丙烯有異相成核的 作用，可以加速聚丙烯的結(jié)晶；
[0030] B-2成分增強(qiáng)填充材料7~30份，為除B-I成分外的增強(qiáng)填充材料，所述B-2成分 可以為玻璃纖維、硅灰石、碳系填料，或其表面涂布氧化鈦、氧化鋅、氧化鈰或氧化硅等金屬 氧化物的填料，所述碳系填料為碳纖維、金屬涂覆碳纖維或炭黑；
[0031] (3 ) C成分增韌劑1~20份：
[0032] C成分增韌劑為聚烯烴彈性體，所述聚烯烴彈性體為乙烯-丁烯橡膠或乙烯-辛烯 橡膠，密度為0. 865~0. 915,黏度為5~35,在主體結(jié)構(gòu)上多了一個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)，使其于低溫狀 況下，仍可吸收大量沖擊能量而不使材料產(chǎn)生斷裂；
[0033] (4 ) D成分晶核劑0· 1~5份：
[0034] D成分晶核劑為苯甲酸、苯丙烯酸、二亞芐基山梨醇或奈米硅基氧化物，晶核劑能 在混煉過(guò)程中，迅速均勻分散在樹(shù)脂機(jī)體中，在樹(shù)脂熔體冷卻過(guò)程中首先結(jié)晶，不僅提高結(jié) 晶度，甚至將結(jié)晶后的晶粒尺寸降低，進(jìn)一步達(dá)到剛性與韌性的補(bǔ)強(qiáng)；
[0035] (5)其他添加劑：
[0036] 所述其他添加劑可以為穩(wěn)定劑，例如磷系穩(wěn)定劑、受阻酚系抗氧劑、紫外線吸收劑 或光穩(wěn)定劑；
[0037] 所述其他添加劑還可為脫模劑，提高成型時(shí)的生產(chǎn)率，提高成型品的尺寸精度，還 可以進(jìn)一步配合酸酯、聚烯烴系蠟、有機(jī)硅化合物、氟化合物、石蠟、蜂蠟等公知的脫模劑， 上述特定成分的配合在不損害組合物的特性的情況下解決成型收縮率低，脫模抵抗容易變 大，其結(jié)果容易招致脫模時(shí)成型品變形的問(wèn)題。
[0038] 所述其他添加劑為還可以配合A成分以外的熱塑性樹(shù)脂、橡膠質(zhì)聚合物、其它流 動(dòng)改性劑、抗菌劑、液體石蠟之類的分散劑、光催化劑系防污劑和光致變色劑等。
[0039] 為對(duì)本發(fā)明的目的、功能效果及技術(shù)手段有進(jìn)一步的了解，現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例說(shuō) 明如下。
[0040] 實(shí)施例1
[0041] A-1成分均聚聚丙烯 20份； A-2成分嵌段共聚聚丙烯 45份； B-I成分含水桂酸鎊 3份； B-2成分增強(qiáng)填充材料 15份； C成分聚烯烴彈性體 15份； D成分晶核劑 1份； 抗氧劑 0. 5份; 紫外線吸收劑 〇. 5份。
[0042] 將實(shí)施例1中各成分加入到高速混合機(jī)中高速預(yù)混；將所得混合物加入到雙螺桿 擠出機(jī)上熔融擠出造粒。
[0043] 實(shí)施例2
[0044] A-I成分均聚聚丙烯 10份； A-2成分嵌段共聚聚丙烯 58份； B-1成分含水硅酸鎂 5份； B-2成分增強(qiáng)填充材料 10份；
[0045] C成分聚烯烴彈性體 15份； D成分晶核劑 1份； 抗氧劑 0. 5份； 紫外線吸收劑 〇. 5份。
[0046] 將實(shí)施例2中各成分加入到高速混合機(jī)中高速預(yù)混；將所得混合物加入到雙螺桿 擠出機(jī)上熔融擠出造粒。
[0047] 實(shí)施例3
[0048] A-I成分均聚聚丙烯 15份； A-2成分嵌段共聚聚丙烯 58份； B-I成分含水桂酸鎂 5份； B-2成分增強(qiáng)填充材料 IO份； C成分聚烯烴彈性體 10份； D成分晶核劑 1份； 抗氧劑 〇. 5份; 紫外線吸收劑 0. 5份。
[0049] 將實(shí)施例3中各成分加入到高速混合機(jī)中高速預(yù)混；將所得混合物加入到雙螺桿 擠出機(jī)上熔融擠出造粒。
[0050] 以上各實(shí)施例熔融擠出造粒后，然后在注塑機(jī)上注塑成型ASTM標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試樣條，按 ASTM標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試所得材料的機(jī)械性能，其中按照ASTM D256測(cè)試沖擊強(qiáng)度，按照ASTM D638測(cè) 試?yán)鞆?qiáng)度及拉伸率，按照ASTM D790測(cè)試彎曲強(qiáng)度及彎曲模量，按照ASTM D955測(cè)試模具 收縮率，按照ASTM D1238測(cè)試流動(dòng)性MI值，測(cè)試結(jié)果如表1所示：
[0051] 表1 :各實(shí)施例測(cè)試結(jié)果
[0052]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚丙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述聚丙烯樹(shù)脂組合物按重量份數(shù)表示包 含： (1) 熱塑性樹(shù)脂即A成分40~90份，所述A成分包括均聚聚丙烯即A-I成分10~30 份及嵌段共聚聚丙烯即A-2成分30~60份； (2) 增強(qiáng)填充材料即B成分10~60份，所述B成分包括纖維狀填充材料即B-I成分 3~30份，和除B-I成分外的增強(qiáng)填充材料即B-2成分7~30份； (3) 增韌劑即C成分1~20份； (4) 晶核劑即D成分0. 1~5份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述A-I成分均聚聚丙烯的 結(jié)晶度為50~60%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述即A-2成分嵌段共聚聚 丙烯為聚丙烯搭配2~5%的乙烯，或聚丙烯搭配2~5%的乙烯再加入乙烯-丙烯共聚物 進(jìn)行嵌段改性。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述B-I成分為含水硅酸鎂 纖維狀填充材料，主體為片狀結(jié)構(gòu)，相對(duì)密度為2. 7~2. 8。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述B-2成分為玻璃纖維、 硅灰石、碳系填料，或表面涂布氧化鈦、氧化鋅、氧化鈰或氧化硅的填料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚丙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述碳系填料為碳纖維、金 屬涂覆碳纖維或炭黑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述C成分增韌劑為聚烯烴 彈性體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚丙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述聚烯烴彈性體為乙 烯-丁烯橡膠或乙烯-辛烯橡膠，密度為〇. 865~0. 915,黏度為5~35。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述D成分晶核劑為苯甲 酸、苯丙烯酸、二亞芐基山梨醇或奈米硅基氧化物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述聚丙烯樹(shù)脂組合物還 包括穩(wěn)定劑、脫模劑、色材、阻燃劑、抗菌劑、分散劑、光催化劑系防污劑、光致變色劑中的一 種或其混合物。
11. 一種產(chǎn)品，其特征在于，所述產(chǎn)品為經(jīng)所述權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的聚丙烯 樹(shù)脂組合物成型后產(chǎn)生的產(chǎn)品。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述產(chǎn)品為汽車(chē)保險(xiǎn)杠。
【專利摘要】一種聚丙烯樹(shù)脂組合物及其產(chǎn)品，所述組合物按重量份數(shù)表示包含：（1）熱塑性樹(shù)脂即A成分40～90份，所述A成分包括均聚聚丙烯即A-1成分10～30份及嵌段共聚聚丙烯即A-2成分30～60份；（2）增強(qiáng)填充材料即B成分10～60份，所述B成分包括纖維狀填充材料即B-1成分3～30份，和除B-1成分外的增強(qiáng)填充材料即B-2成分7～30份；（3）增韌劑即C成分1～20份；（4）晶核劑即D成分0.1～5份。所述產(chǎn)品為所述聚丙烯樹(shù)脂組合物成型后產(chǎn)生的產(chǎn)品。本發(fā)明的聚丙烯樹(shù)脂組合物及其產(chǎn)品，提高了聚丙烯樹(shù)脂組合物的流動(dòng)性、韌性及剛性，得到高流動(dòng)性、高韌性、高模量、剛性好及低線膨脹系數(shù)的改性聚丙烯。
【IPC分類】C08L23-08, C08K7-06, C08L23-12, C08K13-06, C08K3-34, C08K7-10, C08L53-00, C08K3-04, C08K7-14, C08K9-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104788804
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410022332
【發(fā)明人】陳冠華, 楊漢民
【申請(qǐng)人】漢達(dá)精密電子(昆山)有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2014年1月17日