[發明專利]一種聚丙烯材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210271304.6
• 申請日: 2022-03-18
• 公開（公告）號: CN114773722B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 左立增;陳延安;吳亦建;楊波;盧朝亮;孫剛;謝正瑞;陳桂吉;趙鵬偉
• 申請（專利權）人: 江蘇金發科技新材料有限公司;上海金發科技發展有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/08;C08J9/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 蘇晶晶

本發明公開了一種聚丙烯材料及其制備方法和應用，屬于發泡材料技術領域。聚丙烯材料以重量份數計，包括如下組分：聚丙烯80～95份；聚烯烴熱塑性彈性體5～18份；改性劑0.1～3份；泡孔穩定劑0.05～2份；潤滑劑0.05～3份；抗氧劑0.2～2份。本發明的聚丙烯材料，聚丙烯基體可以提供足夠的熔體強度，保證較高的初始性能，各組分協同作用，可有效提升界面結合力，提升發泡表面質量，減少凹坑和水花等表面缺陷，同時保證發泡的均勻性和材料的沖擊性能和彎曲模量保持率。

技術領域

本發明涉及發泡材料技術領域，更具體地，涉及一種聚丙烯材料及其制備方法和應用。

背景技術

汽車燃油消耗量和尾氣排放量與汽車的重量成正比，汽車輕量化技術是降低汽車重量最有效的方法之一。聚丙烯(PP)是汽車行業應用范圍最廣、用量最大的熱塑性材料，PP輕量化是降低整車重量的關鍵途徑。目前，PP輕量化技術主要包括纖維增強、低密度、薄壁化和微發泡PP。其中，微發泡PP日益受到各大主機廠汽車的重視，成為汽車輕量化解決方案中的熱點。

微發泡PP是在材料里添加物理或化學發泡劑，在高溫、高壓作用下形成聚丙烯/超臨界流體單相體系，經注塑壓力突降后經過泡孔成核、生長、穩定過程后形成的一種具有微米尺寸孔徑的多孔材料。因此，微發泡PP一般包含兩相或多相，其中固態PP作為連續相，氣孔作為分散相。與未發泡PP材料相比，微發泡PP具有密度低、高比強度、優異阻隔性和尺寸穩定性等優點。然而，PP是一種結晶性聚合物，其晶區對氣體擴散的阻礙強于非晶區，導致微發泡PP泡孔結構均一性較差。另外，傳統的線性PP熔體強度較低，導致泡孔成核能力較弱。同時，線性PP受限于自身的低熔體強度，對發泡過程中產生的擴張力限制不足，導致泡孔塌陷或合并，使PP材料的發泡倍率受限、表面缺陷嚴重。另外，由于發泡后PP材料的泡孔尺寸較大、泡孔結構不均，導致材料的性能保持率較低，發泡PP材料的應用大幅受限。

CN107987449A一種用于汽車保險杠的微發泡聚丙烯復合材料及其制備方法，所述原料組合物包括：第一共聚聚丙烯粉料85.5～93.5重量份；第二共聚聚丙烯粒料40～65重量份；丙烯酸烷基酯5～10重量份；引發劑0.5～1.5重量份；助交聯劑1～3重量份；發泡劑1.5～4重量份；滑石粉10～20重量份；彈性體10～20重量份；抗氧劑0.2～0.4重量份；潤滑劑0.5～1重量份；可選擇的助劑0～2重量份。該技術主要是通過丙烯酸烷基酯對共聚聚丙烯進行改性，來提升材料的力學性能和表面光滑性，有助于降低平均泡孔直徑和提升發泡材料的力學性能，但對于發泡過程中產生的擴張力限制不足，導致泡孔塌陷或合并等引起的外觀質量不佳，產生凹坑和水花等問題并未解決。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有聚丙烯發泡材料熔體強度低，對發泡過程中產生的擴張力限制不足，導致泡孔塌陷或合并，使PP材料的發泡倍率受限，表面缺陷嚴重，且發泡后PP材料的泡孔結構不均，泡孔分布寬，材料的性能保持率較低的缺陷和不足，提供一種聚丙烯材料，通過各組分的改性作用，協同改善了聚丙烯發泡材料的發泡倍率，改善了表面質量，且提高了泡孔結構均勻性，提高了彎曲模量的保持率。

本發明的另一目的在于提供一種聚丙烯材料的制備方法。

本發明的又一目的在于提供一種聚丙烯材料在制備發泡塑料制件中的應用。

本發明上述目的通過以下技術方案實現：

一種聚丙烯材料，以重量份數計，包括如下組分：

聚丙烯80～95份；聚烯烴熱塑性彈性體5～18份；改性劑0.1～3份；泡孔穩定劑0.05～2份；潤滑劑0.05～3份；抗氧劑0.2～2份，

所述聚烯烴熱塑性彈性體為乙烯-丁烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物中的一種或幾種，

所述改性劑為酞酸酯類偶聯劑、氨基硅烷類偶聯劑、鋁鈦復合偶聯劑、環氧硅烷偶聯劑和PP接枝馬來酸酐改性劑中一種或幾種。

其中，需要說明的是：