[發明專利]一種超低溫韌性聚丙烯組合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201310610333.1
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103665570A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 肖華明;劉奇祥;陶四平;李晟;張春懷;李欣;王揚利
• 申請（專利權）人: 天津金發新材料有限公司;金發科技股份有限公司
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08L23/08;C08K13/02;C08K5/14;C08K3/34;C08J3/22
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產權代理有限公司 44253
• 代理人: 伍嘉陵

技術領域

?本發明涉及一種聚丙烯組合物，具體涉及一種超低溫韌性聚丙烯組合物及其制備方法。

背景技術

聚丙烯PP是一種用途廣泛的通用塑料，由丙烯單體聚合而成，其熔點為165~175℃，屬半結晶性塑料。聚丙烯塑料具有質量輕、易加工等特點，成為汽車用塑料中用量最大、發展速度最快的品種。但是聚丙烯材料的耐低溫性能差，剛性低，不能滿足汽車內飾件的要求和標準。內飾件包括儀表板，副儀表板，A、B與C立柱，手套箱，門板，后尾箱板等。

為了提高聚丙烯的低溫韌性和剛性，通常采用的辦法是添加彈性體提高低溫沖擊性能，添加礦物填料提高材料的剛性。CN101550252A公開了一種由聚丙烯，聚乙烯，乙烯基共聚物橡膠，滑石粉與抗氧劑組成的具有良好低溫性能與良好外觀的聚丙烯組合物；EP?0794222-A1公布了包括聚丙烯，含苯乙烯的彈性體和滑石的熱塑性樹脂組合物，其中報道了可接受的韌性與剛性的平衡；WO03/07076511A1采用HDPE與乙烯-己烯或者乙烯-丁烯共聚物增韌PP。

然而，上述文獻中公開的聚丙烯復合材料仍存在低溫沖擊韌性和剛性的綜合性能不夠好的缺陷。并且，這些技術使用的是懸臂梁或簡支梁缺口沖擊強度來評價低溫沖擊性能，并未對材料的多軸低溫沖擊強度進行評價，雖然缺口沖擊強度在某種程度上可以評價低溫沖擊性能，但是不能滿足汽車的安全性能的評價。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本發明的首要目的在于提供一種超低溫韌性聚丙烯組合物，該組合物具有良好的低溫沖擊韌性，尤其是多軸低溫沖擊強度，并保持良好的剛性。

本發明的另一目的在于提供一種上述超低溫韌性聚丙烯組合物的制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現：

一種超低溫韌性聚丙烯組合物，按質量百分比計，包含以下組分：?

聚丙烯：???????????????????????40-80%

增韌劑：???????????????????????15-30%

填充增強劑：?????????????????????5-30%；

所述增韌劑，按質量百分比計，包括以下組分：

乙烯-丁烯共聚物和/或乙烯-辛烯共聚物????97%-99%

氧化二異丙苯???????????????????????????1%-3%?。

本發明選用的增韌劑為XPOE，其制備方法由POE與氧化二異丙苯(DCP)交聯得到。在XPOE中，POE質量百分比為97%-99%，DCP質量百分比為1%-3%。所述的POE為低玻璃劃轉變溫度、低密度低熔指的乙烯-丁烯共聚物和/或乙烯-辛烯共聚物，其玻璃化轉變溫度<-55℃，密度為0.850-0.8700g/cm³，熔體質量流動速率為0.2-2g/10min（190℃/2.16kg）。

本發明選用的XPOE能增強POE和PP基體的界面作用從而進一步提高沖擊強度和剛性。

而采用低玻璃劃轉變溫度、低密度、低熔指的乙烯-丁烯共聚物和/或乙烯-辛烯共聚物是因為：丙烯聚合物在室溫下是韌性材料，即在機械應力下僅僅在材料斷裂制件發生塑性變形。然而，在降低的溫度下，丙烯聚合物顯示脆性斷裂。采用具有極低的玻璃化轉變溫度的聚烯烴彈性體，在較低的溫度下，共混物中的聚烯烴彈性體仍能保持良好的形變和運動能力，仍然能夠對聚丙烯基體引發大量的銀紋和剪切帶，從而提高共混物的低溫韌性。

所述填充增強劑為以POE為載體的滑石粉母粒。

所述滑石粉母粒的制備方法包括如下步驟：按質量百分比計，取10-30%的POE與70-90%的滑石粉在170-250℃溫度下混合，造粒、冷卻后即得。

將滑石粉制備成母粒，可以使滑石粉在共混物中分散的更加均勻，也有助于減少粉塵，改善工作環境。

所述聚丙烯為丙烯共聚物，其熔體流動速率在230℃、2.16kg條件下為20-60g/10min，懸臂梁缺口沖擊強度Izod?≥15?KJ/m²。

本發明的超低溫韌性聚丙烯組合物還包括0.1-4%（質量百分比）的其它添加劑，所述其他添加劑為熱穩定劑、光穩定劑、加工助劑或顏料中的一種或幾種的混合。由于本發明為汽車內飾用聚丙烯組合物，可根據不同汽車內飾的結構、技術要求等對上述添加劑進行單獨使用，或者復合使用。

熱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，通常可選自酚類、亞磷酸酯類、硫代酯類中的一種以上。