[發(fā)明專利]汽車用聚丙烯納米復(fù)合物及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910196269.0
• 申請(qǐng)日: 2009-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN101709122A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳娟娟;盛小海;陳超;洪月蓉;金彩虹;何丹農(nóng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海納米技術(shù)及應(yīng)用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/12
• 分類號(hào): C08L23/12;C08K5/14
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種無機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域的復(fù)合物及其制備方法，具體是一種汽車用聚丙烯納米復(fù)合物及其制備方法。

背景技術(shù)

汽車塑料的用量是衡量汽車生產(chǎn)技術(shù)的標(biāo)志之一。目前，我國每輛汽車平均塑料用量為70kg，平均占汽車總重量的6％左右，達(dá)到國外20世紀(jì)80年代中期的水平。我國車用塑料主要有聚丙烯、PVC和PU，其中聚丙烯的用量排首位，2005年，我國汽車工業(yè)約消費(fèi)塑料22.4萬噸，其中聚丙烯約5.82萬噸。2007年，我國汽車工業(yè)約消費(fèi)聚丙烯約8.8萬噸。國內(nèi)汽車部件用聚丙烯基礎(chǔ)材料的熔體流動(dòng)性與國外有較大差別，國外現(xiàn)在使用的專用樹脂大部分采用高流動(dòng)性MFR大于30g/10min的共聚材料，適合薄壁注塑，具有沖擊強(qiáng)度高、表面性能好的特點(diǎn)，一般由共聚反應(yīng)獲得，也可通過共混改性制得。目前，大型石化企業(yè)如果直接采用新型催化劑，在反應(yīng)器中合成高流動(dòng)性的聚丙烯(30-50g/10min)，比較困難，此法產(chǎn)生的過渡料多，生產(chǎn)工藝難度大，不易控制。所以，目前國產(chǎn)汽車專用料采用的聚丙烯基礎(chǔ)樹脂大部分是中、低流動(dòng)性的，MFR小于18g/10min的聚丙烯。另一方面，聚丙烯本身存在成型收縮率大、脆性高，缺口沖擊強(qiáng)度低的問題，這就大大限制了聚丙烯的進(jìn)一步應(yīng)用。因此，制備高流動(dòng)性的聚丙烯，并對(duì)其進(jìn)行增韌、增強(qiáng)改性是非常必要的。

經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)的共同特點(diǎn)是描述納米無機(jī)粉體和彈性體，或者加上其他的塑料如PBT，PET，PA，PC中的一種或幾種，在分散劑和相容劑以及其他助劑的作用下，改性制得了一種高拉伸性能、高剛性的聚丙烯復(fù)合物。具體如下：中國專利申請(qǐng)?zhí)?00780012162.5記載了一種核化聚丙烯納米復(fù)合物；中國專利申請(qǐng)?zhí)?00610155134.6記載了一種無規(guī)共聚烯烴/蒙脫土納米復(fù)合材料及其制備方法；中國專利申請(qǐng)?zhí)?3126909.5記載了反應(yīng)性單體改性納米碳酸鈣/聚丙烯母料及其制備方法；中國專利申請(qǐng)?zhí)朇N200510018124.3記載了一種高流動(dòng)性聚丙烯制造方法；但上述現(xiàn)有技術(shù)中均未針對(duì)提高汽車用聚丙烯的流動(dòng)性、和抗沖擊性做出改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種汽車用聚丙烯納米復(fù)合物及其制備方法，具有良好的流動(dòng)性，MFR達(dá)到25-35g/10min，具有高的抗沖性能及剛度，23℃，沖擊不斷，-20℃，≥20KJ/m^2，彎曲模量23℃，≥1500N/mm^2。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及汽車用聚丙烯納米復(fù)合物，其制備組分及其質(zhì)量百分比含量為：50-80％可控降解聚丙烯、0-20％共聚丙烯、0-5％改性塑料彈性體或塑料彈性體、15-25％無機(jī)粉體、0.15％-0.75％偶聯(lián)劑以及0-1.25％液體石蠟。

所述的可控降解聚丙烯的組分及其質(zhì)量百分比為：0.2-0.3％可控降解劑和99.97-99.98％聚丙烯。

所述的可控降解劑為2，5-二甲基-2，5-雙-(叔丁基過氧)己烷(DTBHP)或過氧化二異丙苯(DCP)。

所述的無機(jī)粉體為滑石細(xì)粉或碳酸鈣粉。

本發(fā)明涉及上述汽車用聚丙烯納米復(fù)合物的制備方法，包括以下步驟：

第一步，采用反應(yīng)型雙螺桿機(jī)組，將普通聚丙烯原料在擠出機(jī)主加料口加入，將可控降解劑用精密注射機(jī)于反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)側(cè)加料口，通過反應(yīng)擠出工藝進(jìn)行可控降解處理，得到可控降解聚丙烯。

所述的可控降解劑為2，5-二甲基-2，5-雙-(叔丁基過氧)己烷(DTBHP)或過氧化二異丙苯(DCP)。

所述的反應(yīng)擠出可控降解工藝是指：設(shè)定溫度區(qū)間范圍在170-210℃，模頭溫度設(shè)定170-190℃，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定120-180rpm，喂料頻率設(shè)定為6-8Hz。

所述的可控降解聚丙烯的MFR為15-30g/10min，拉伸強(qiáng)度≥26MPa；彎曲強(qiáng)度≥25MPa，彎曲模量≥1100MPa。

第二步，將滑石粉或碳酸鈣加入球磨機(jī)中，進(jìn)行球磨處理后制成無機(jī)粉體，然后將無機(jī)粉體進(jìn)行中溫干燥處理。

所述的球磨處理是指：將300顆Φ6的瑪瑙球置于400ml瑪瑙罐中，加入10~30g的無機(jī)粉體，碳酸鈣或蒙脫土或滑石粉或空心微球等，加入占無機(jī)粉體含量1~3％(wt％)的硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑，加入10~30g的純凈水，10~20g乙醇，采用順時(shí)針轉(zhuǎn)30min，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)30min的循環(huán)方式，球磨4~8h。

所得到的無機(jī)粉體的細(xì)度為0.2-1.5μm；

所述的中溫干燥處理是指：采用真空烘箱，在0.08MPa真空度、60℃的環(huán)境下將無機(jī)粉體干燥4h。