聚丙烯组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯组合物及其制备方法和应用，其由50‑65份聚丙烯、15‑25份抗冲改性剂、15‑25份滑石粉、0.1‑0.5份抗氧剂和2‑4份极性改性剂按照质量份制备而成，其中，所述抗冲改性剂为聚烯烃弹性体，所述极性改性剂为分子量大于2万的树枝状高分子，所述树枝状高分子的链端含有极性基团。该聚丙烯组合物具有高极性，用于爆破仪表板材料无需等离子或火焰处理工序即可实现与软质材料的包覆，具有重要应用意义。

【技术实现步骤摘要】
聚丙烯组合物及其制备方法和应用
本专利技术属于高分子材料改性
，具体涉及一种聚丙烯组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
聚丙烯(英文简称为PP)材料由于其良好的综合性能，在汽车各大总成系统中获得了广泛应用。现有的汽车外饰件与内饰件大多使用聚丙烯复合材料注塑成型，外饰件如保险杠、门槛、裙边等，汽车内饰件如仪表板、立柱、杂物箱、门板等。根据国家安全法规要求，其仪表板都有爆破要求，对于低端车型会采用直接注塑的硬质爆破仪表板，而中高端汽车为了提高其触感，一般会选用软质材料包覆的爆破仪表板。由于常规的聚丙烯材料表面能达因值只有26-28dyn/cm，满足不了其包覆的粘结强度要求，制作时需要额外增加等离子或火焰处理工序以提高其表面极性，从而使得其达因值达到40dyn/cm以上以保证包覆时包覆层与基材之间的粘结强度。若能选用可直接注塑的材料满足达因值40dyn/cm以上，就可以减少火焰处理或等离子处理工序，简化生产工艺。公开号为CN1182097A的中国专利申请选用通过加入极性单体，使用引发剂过氧化物DCP接枝到PP上，该方法制备的极性PP虽然表面能有提升，但是使用了DCP为引发剂，其气味较大，所制备的极性PP不能应用于气味要求不断提到的内饰爆破仪表板材料中。公开号为CN1182097A的中国专利申请中以聚丙烯为载体树脂，改性聚醚和极性增效剂协同复配，通过马来酸酐接枝到并聚丙烯材料的表面，由于马来酸酐接枝的产物气味很大，不能应用于气味要求不断提到的内饰爆破仪表板材料中。公开号为CN101698736A的中国专利申请则是通过加入极性单体马来酰亚胺化合物，通过引发剂过氧化物接枝到PP上从而制备得到高极性PP，但是由于引发剂过氧化物气味很大，其制备的高极性PP不能应用于气味要求不断提到的内饰爆破仪表板材料中。可以看出，虽然现有技术中提出了很多改善内饰爆破仪表板材料表面极性的方案，但都存在气味较大的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术有必要提供一种聚丙烯组合物及其制备方法和应用，该聚丙烯组合物具有高极性，且无需进行等离子或火焰处理工序即可实现爆破仪表板和软质材料的包覆，以解决上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了一种聚丙烯组合物，其由50-65份聚丙烯、15-25份抗冲改性剂、15-25份滑石粉、0.1-0.5份抗氧剂和2-4份极性改性剂按照质量份制备而成，其中，所述抗冲改性剂为聚烯烃弹性体，所述极性改性剂为分子量大于2万的树枝状高分子，所述树枝状高分子的链端含有极性基团。本专利技术中的聚丙烯组合物表面具有高极性，利用其高极性可避免采用现有软质材料与爆破仪表板基材包覆时的等离子或火焰处理工序，其直接注塑所得产品表面能达因值可达40dyn/cm以上，通过添加分子量大于2万的树枝状高分子，实现了聚丙烯基材表面的高极性和稳定性，且气味低。进一步的，本专利技术中采用的聚丙烯为基体树脂，其可以是本领域常规的任意聚丙烯种类，没有特别的限定，在本专利技术的一些实施方式中，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的至少一种。优选的，在本专利技术的另一些实施方式中，所述聚丙烯在230℃、2.16kg条件下的熔体流动速率为20-80g/10min，从而使得聚丙烯组合物的性能较佳。进一步的，本专利技术中添加聚烯烃弹性体的目的是提高聚丙烯组合物的抗冲击性能，可以理解的是，这里的聚烯烃弹性体可以是本领域中的常规选择，没有特别限定，具体的可提及的实例包括但不限于乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的至少一种。优选的，在本专利技术的另一些实施方式中，所述聚烯烃弹性体的密度在0.850-0.890g/cm3，在190℃、2.16kg条件下的熔体流动速率为0.5-2.0g/10min，从而使得聚丙烯组合物的性能较佳。进一步的，本专利技术中的抗氧剂没有特别的限定，可以是本领域中的常规选择，具体可提及的实例包括但不限于三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊四醇酯中的至少一种。进一步的，本专利技术中添加的分子量大于2万的树枝状高分子，其链端含有极性基团，所述极性基团包括胺基、羟基、羧基中的至少一种，优选的，所述树枝状高分子为聚酰胺-胺型树状大分子(英文简称：PAMAM)，其是一类三维的、高度有序的、具有纳米尺度的新型功能高分子化合物，其表面官能团的数目随着代数的增加而呈指数增长，优选的，在本专利技术的一些实施方式中，其代数高于4代。利用树状大分子中的碳氢链的亲油性和氨基的亲水性，PAMAM与PP基体具有很好的相容性，因此可均匀稳定分散在聚丙烯基体中，而PAMAM中的极性基团则如铆钉结构般分布在表面，实现了PP基材表面的高极性和稳定性。本专利技术还提供了一种如前述任一项所述的聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：按照配比将聚丙烯、抗冲改性剂、滑石粉、抗氧剂和极性改性剂充分混合，得到均匀的混合物料，可以理解的是，这里的充分混合没有特别的限定，本领域中常规的混合方式均可，而混合的转速、时间等同样没有特别的限定，只要能实现混合均匀的目的即可；将所述混合物料加入双螺杆挤出机中，经混炼、挤出、造粒，制得聚丙烯组合物。双螺杆挤出机的加工参数根据基体树脂或助剂选择的不同，其加工温度等可进行调整，因此，没有特别的限定，在本专利技术的一些具体的实施方式中，所述双螺杆挤出机的加工温度为：一区170～190℃、二区180～210℃、三区180～210℃、四区180～210℃、五区180～210℃、六区180～210℃、七区180～210℃、八区210～230℃、九区210～250℃、十区210～250℃；机头温度200～230℃，机头压力3.8MPa，主机电流30Hz，真空度-0.08MPa。本专利技术还提供了如前述任一项所述的聚丙烯组合物在用于制备爆破仪表板中的应用，本专利技术中的聚丙烯组合物具有高极性和稳定性，其表面能可达40dyn/cm以上，满足爆破仪表板的材料要求，同时该聚丙烯组合物气味低，可以避免因使用引发剂接枝极性基团或使用DCP等过氧化物为引发剂制备的极性PP材料因气味太大不能应用于汽车内饰的问题。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术中的聚丙烯组合物具有高极性和稳定性，可以减少现有软质材料与爆破仪表板基材包覆时的等离子或火焰处理工序，其直接注塑所得产品表面能达因值可达40dyn/cm以上。通过在聚丙烯体系中添加树状大分子，利用树状大分子中的碳氢链的亲油性和氨基的亲水性，使得其可均匀稳定分散在PP基体中，而极性基团如铆钉结构般分布在表面，从而实现了聚丙烯基材表面的高极性和稳定性，且本专利技术可以避免因使用引发剂接枝极性基团或使用DCP等过氧化物为引发剂制备的极性PP材料因气味太大不能应用于汽车内饰的问题。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将结合具体的实施例对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚丙烯组合物，其特征在于，其由50-65份聚丙烯、15-25份抗冲改性剂、15-25份滑石粉、0.1-0.5份抗氧剂和2-4份极性改性剂按照质量份制备而成，其中，所述抗冲改性剂为聚烯烃弹性体，所述极性改性剂为分子量大于2万的树枝状高分子，所述树枝状高分子的链端含有极性基团。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯组合物，其特征在于，其由50-65份聚丙烯、15-25份抗冲改性剂、15-25份滑石粉、0.1-0.5份抗氧剂和2-4份极性改性剂按照质量份制备而成，其中，所述抗冲改性剂为聚烯烃弹性体，所述极性改性剂为分子量大于2万的树枝状高分子，所述树枝状高分子的链端含有极性基团。


2.如权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的至少一种，所述聚丙烯在230℃、2.16kg条件下的熔体流动速率为20-80g/10min。


3.如权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚烯烃弹性体为乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的至少一种。


4.如权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚烯烃弹性体的密度在0.850-0.890g/cm3，在190℃、2.16kg条件下的熔体流动速率为0.5-2.0g/10min。


5.如权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊四醇酯中的至少一种。
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【专利技术属性】
技术研发人员：冉红川，朱福朋，李查，吴庭钢，
申请(专利权)人：重庆会通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50