[發明專利]一種聚丙烯組合物及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201711452467.X
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108034138B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 羅忠富;雷亮;蘇娟霞;孫剛;謝正瑞;李晟;楊波;王大中
• 申請（專利權）人: 金發科技股份有限公司;上海金發科技發展有限公司;天津金發新材料有限公司
• 主分類號: C08K13/06
• 分類號: C08K13/06
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;周全英

本發明涉及一種聚丙烯組合物及其制備方法與應用，屬于高分子材料技術領域。本發明的聚丙烯組合物包括下述重量份的制備原料：聚丙烯樹脂40～80份，納米蒙脫土1～7份，相容劑3～15份；所述相容劑為SEBS?g?GMA。本發明通過選用納米蒙脫土與相容劑SEBS?g?GMA，將蒙脫土充分剝離和分散，并增強蒙脫土與聚丙烯基體的相容性，利用納米蒙脫土實現聚丙烯/蒙脫土復合材料增強和增韌；本發明的聚丙烯組合物具有低密度(輕質)、高剛性和高韌性的特性，可用于制備汽車內外飾件，實現減重的目的。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種聚丙烯組合物及其制備方法與應用。

背景技術

汽車輕量化是汽車工業發展的重要方向，要求使用輕質的材料。在保證材料性能不變的情況下，降低填料的添加量來降低材料的密度，是實現減重的主要方法。通常填料含量低時，材料的剛性低，如要保持材料性能不變，就需要采用高性能的納米填料。

二維層狀結構的納米蒙脫土(MMT)由于片層間可進行陽離子交換、插層及層間剝離成1nm厚片層的特性，已成為制備聚合物納米復合材料的優良填料。CN 1182192C先對蒙脫土進行離子交換反應，然后進行液相反應接枝改性的聚丙烯，得到聚丙烯/蒙脫土復合材料。該方法使用了液相反應，不利于工業大規模生產。CN 104231319A依次采用十六烷基三甲基溴化銨、環氧樹脂、異佛爾酮二異氰酸酯、十八胺對蒙脫土進行改性，得到有機蒙脫土，然后將其與聚丙烯進行共混擠出，得到聚丙烯/蒙脫土復合材料。該方法工藝流程多，不利于工業生產。CN106366456A將丙烯酰胺改性的蒙脫土與聚丙烯進行熔融共混加工，利用丙烯酰胺與聚丙烯發生接枝反應，使蒙脫土剝離，得到聚丙烯/蒙脫土復合材料。該方法雖然工藝簡單，但沒加引發劑，僅利用剪切熱，很難發生接枝反應，因此該方法制得的蒙脫土剝離程度并不高。

然而，上述專利公開的聚丙烯/蒙脫土復合材料存在制備過程復雜和性能不足的缺陷。因此，本領域尚需開發一種制備簡單且輕質高性能的聚丙烯復合材料，用于汽車內外飾件。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處而提供一種輕質高性能的聚丙烯組合物及其制備方法與應用。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

第一方面，本發明提供了一種聚丙烯組合物，其包括下述重量份的制備原料：聚丙烯樹脂40～80份，納米蒙脫土1～7份，相容劑3～15份；所述相容劑為SEBS-g-GMA。

上述SEBS-g-GMA即為甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。本發明研究驚訝地發現，采用納米蒙脫土為增強填料、SEBS-g-GMA為相容劑改性的聚丙烯具有低密度、高剛性和高韌性的特點。在雙螺桿剪切作用下，相容劑插層到納米蒙脫土層間，將蒙脫土剝離，同時SEBS-g-GMA中GMA上的環氧基團與蒙脫土上的羥基反應，SEBS-g-GMA中的SEBS與聚丙烯樹脂具有更好的相容性，且SEBS-g-GMA中SEBS具有增韌作用，這樣就既使得納米蒙脫土很好的剝離分散，同時將與聚丙烯基體有很好的相容性，從而在低蒙脫土含量下，大幅度提高材料的剛性和韌性。

作為本發明所述聚丙烯組合物的優選實施方式，所述納米蒙脫土為3～6重量份，所述相容劑為5～10重量份。更優選地，所述納米蒙脫土為4重量份，所述相容劑為8重量份。當蒙脫土含量低時，增剛效果差，模量低；當蒙脫土含量高時，材料的密度偏大，不利于產品的減重。而當相容劑含量太低時，對蒙脫土的改性程度較低，材料模量和沖擊性能較差，當相容劑含量太高時，材料的模量較低。

作為本發明所述聚丙烯組合物的優選實施方式，如下(a)～(c)中的至少一項：

(a)所述聚丙烯樹脂為共聚聚丙烯樹脂或均聚聚丙烯樹脂，所述聚丙烯樹脂的熔體質量流動速率(MFR)為10～60g/10min，所述熔體質量流動速率(MFR)是根據ISO 1133使用2.16kg重量并在230℃的溫度測量；