具有刚性、冲击平衡和高尺寸稳定性的低密度聚烯烃树脂制造技术

描述了具有改善的刚性、冲击平衡和高尺寸稳定性的低密度聚烯烃组合物。这些组合物可用于制造汽车部件，例如注塑部件，以及其它制造制品。所述组合物包含(a)包含聚丙烯、丙烯

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有刚性、冲击平衡和高尺寸稳定性的低密度聚烯烃树脂
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据专利合作条约提交，其要求2018年6月18日提交的美国临时申请第62/686,324号的优先权权益，该美国临时申请的内容通过引用整体并入本文。


[0003]本公开涉及一种聚烯烃组合物，具体地，涉及用于汽车应用(包括注塑部件)的聚烯烃组合物。

技术介绍

[0004]聚烯烃已经用于商业塑料应用，因为它们具有广泛的物理性能和加工性能。这些聚合物可以是无定形的或高度结晶的，并且它们能够表现为热塑性塑料、热塑性弹性体或热固性材料。因此，可以通过选择聚烯烃的分子结构和分子量分布来为选择的应用设计和改性聚烯烃，以在挤出过程中获得刚性、抗冲击性和加工性能的平衡。
[0005]特别地，聚丙烯和聚乙烯已经用于汽车工业。由于聚丙烯和乙烯-α-烯烃共聚物弹性体和塑性体的共混物的抗冲击性和耐受极端天气的能力，已经发现聚丙烯和乙烯-α-烯烃共聚物弹性体和塑性体的共混物用于注塑结构，包括汽车工业中的那些，如用于汽车、飞机和休闲车的保险杠、仪表板和内板，以及用于水运工具和机车的其他部件。
[0006]本公开的一个目的是实现用于商业应用(例如在空中、海洋和陆地中的汽车应用)的聚烯烃基组合物的重量降低，而不损害它们的关键性能并保持其加工性能。本公开的另一个目的是降低或保持组合物的线性热膨胀系数(CLTE)、收缩率和间隙闭合，与聚烯烃组合物中密度的降低和/或较高重量填料含量的去除以及强度、柔性和加工性能平衡。

技术实现思路

[0007]本公开涉及新的聚烯烃组合物以及由这样的组合物形成制品的方法，所述新的聚烯烃组合物满足了对汽车部件的具有较低密度和改善的物理性能的注塑部件的需要。
[0008]特别地，本公开的一个方面是新型组合物，其具有(a)包含聚丙烯均聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物或其组合的聚烯烃，其中基于组合物的总重量，聚烯烃以约55wt.％至约72wt.％范围内的量存在；(b)第一弹性体和第二弹性体，其中基于所述组合物的总重量，所述第一弹性体和所述第二弹性体的组合重量百分比在约18wt.％至约33wt.％的范围内；(c)基于所述组合物的总重量，以约6wt.％至约12wt.％范围内的量存在的填料；和(d)基于所述组合物的总重量，以约0.5wt.％至约5wt.％范围内的量存在的添加剂包。
[0009]所述新型组合物具有约0.92g/cm3至约0.99g/cm3的密度，约0.7％至约0.9％的烘烤后模具收缩率(1.0小时，121℃)，约5至约8(10E-5mm/mm/℃)的线性热膨胀系数，以及约1,400MPa和约2,500MPa之间的挠曲模量。
[0010]该新型组合物在无油漆在-30℃的多轴冲击下也具有100％延展性破坏。对于汽车工业的标准涂漆技术，在组合物上施涂单层底涂层和透明涂层，或具有两个重涂层的单层
白色，组合物在0℃和2.2m/s的冲击速度下具有100％延展性破坏。
[0011]所述新型组合物不同于试图降低聚烯烃的密度同时保持所需性能的现有组合物。例如US9,902,846中的现有努力依赖于聚丙烯和基于乙烯的共聚物之间的增容剂以调节例如最终注塑部件的刚性、冲击平衡或高尺寸稳定性的性能。相比之下，本公开的组合物仅使用双弹性体，而不使用增容剂，并选择聚丙烯均聚物(均聚-PP)和聚丙烯嵌段共聚物以实现相当的性能，同时大大降低了成本。
[0012]本公开还包括由上述新组合物制造的制品及其制造方法，所述制品可用作汽车、水运工具、机车、休闲车或飞机的部件。特别地，在注塑成型为所需制品之前，可将(a)、(b)、(c)和(d)中的化合物熔融共混在一起或用挤出机共混。或者，可以在挤出过程中在(d)中添加剂加入之前，将(a)、(b)和(c)中的化合物熔融共混在一起。
[0013]虽然公开了多个实施方案，但是对于本领域的技术人员来说，从下面的详细描述中，其它实施方案将变得显而易见。如将显而易见，如本文所公开的某些实施方案能够在不脱离本文所呈现的权利要求书的精神和范围的情况下在各个方面进行修改。因此，下文的详细描述应被视为本质上是说明性的而非限制性的。
具体实施方式
[0014]本文提供了不依赖于增容剂来调节注塑汽车制品所需的物理性能的聚烯烃基组合物。具体地，双弹性体和聚丙烯均聚物和聚丙烯-乙烯嵌段共聚物的选择用于降低模制品的密度，同时保持或改善期望的性能。在一些实施方案中，这些组合物具有降低的密度，同时保持或改善较高密度树脂的以下性能中的一种或多种：CLTE、低收缩率和尺寸稳定性。此外，该新型组合物可以注塑成任何形状和尺寸的制品，特别是较大的制品如汽车保险杠。通过使用双弹性体体系和容易加工的烯烃，大大降低了成本。
[0015]在本公开的一个方面，提供了组合物，其包含：
[0016](a)包含聚丙烯均聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物或其组合的聚烯烃，其中基于所述组合物的总重量，所述聚烯烃以约55wt.％至约72wt.％的量存在；
[0017](b)第一弹性体和第二弹性体，其中基于所述组合物的总重量，所述第一弹性体和所述第二弹性体的组合重量百分比在约18wt.％至约33wt.％的范围内；
[0018](c)基于所述组合物的总重量，以约6wt.％至约12wt.％范围内的量存在的填料；和
[0019](d)基于所述组合物的总重量，以约0.5wt.％至约5wt.％范围内的量存在的添加剂包；
[0020]其中所述组合物具有约0.92g/cm3至约0.99g/cm3的密度，约0.7％至约0.9％的烘烤后模具收缩率(1小时，121℃)，约5至约8(10E-5mm/mm/℃)的线性热膨胀系数，约1,400MPa和约2,500MPa之间的挠曲模量，以及在无油漆在-30℃的2.2m/s的速度的多轴冲击下的100％延展性破坏。汽车应用需要对具有三个油漆涂层的组合物进行延展性测试。具有单层底涂层和透明涂层，或具有两个重涂层的单层白色，组合物在0℃和2.2m/s的冲击速度下具有100％的延展性破坏。
[0021]在一些实施方案中，组合物具有约15g/10min至约50g/10min；可选地约18g/10min至约40g/10min；和可选地约20g/10min至约38g/10min的熔体流动速率(MFR，ASTM D1238，
230℃，2.16kg)。
[0022]在一些实施方案中，组合物具有约0.92g/cm3至约0.99g/cm3的密度。在这些实施方案的一些中，所述组合物具有约0.94g/cm3至约0.97g/cm3的密度。
[0023]在一些实施方案中，所述组合物具有约5(10-5
mm/mm/℃)至约8(10-5
mm/mm/℃)；可选地约5.5(10-5
mm/mm/℃)至约7(10-5
mm/mm/℃)的线性热膨胀系数(CLTE)，其中确定并报告在-30℃至100℃的温度范围内的CLTE本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，包含：(a)包含聚丙烯均聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物或其组合的聚烯烃，其中基于所述组合物的总重量，所述聚烯烃以约55wt.％至约72wt.％的量存在；(b)不相同的第一弹性体和第二弹性体，其中基于所述组合物的总重量，所述第一弹性体和所述第二弹性体的组合重量百分比在约18wt.％至约33wt.％的范围内，其中：(i)所述第一弹性体包含基于乙烯的共聚物，所述基于乙烯的共聚物具有约0.86g/cm3至约0.88g/cm3的密度，其中基于所述组合物的总重量，所述第一弹性体以约5wt.％至约15wt.％范围内的量存在；和(ii)所述第二弹性体包含乙烯-辛烯共聚物，所述乙烯-辛烯共聚物具有约0.85g/cm3至约0.87g/cm3的密度和低于-60℃的玻璃化转变温度，其中基于所述组合物的总重量，所述第二弹性体以约10wt.％至约22wt.％范围内的量存在；(c)基于所述组合物的总重量，以约6wt.％至约12wt.％范围内的量存在的填料；和(d)基于所述组合物的总重量，以约0.5wt.％至约5wt.％范围内的量存在的添加剂包；其中所述组合物具有约0.92g/cm3至约0.99g/cm3的密度，约0.7％至约0.9％的烘烤后模具收缩率(1小时，121℃)，约5至约8(10E-5mm/mm/℃)的线性热膨胀系数，以及约1,400MPa和约2,500MPa之间的挠曲模量。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第一弹性体的基于乙烯的共聚物具有约0.4g/10min至约2g/10min的熔体流动速率(MFR，ASTM D1238，190℃，2.16kg)。3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第一弹性体的基于乙烯的共聚物具有约3g/10min至约8g/10min的熔体流动速率(MFR，ASTM D1238，190℃，2.16kg)。4.根据权利要求2所述的组合物，其中所述第一弹性体的所述基于乙烯的共聚物为乙烯-丁烯共聚物和/或乙烯-辛烯共聚物。5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第二弹性体的所述乙烯-辛烯共聚物具有约3g/10min至约8g/10min的熔体流动速率(MFR，ASTM D1238，190℃，2.16kg)。6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述添加剂包包含以下中的一种或多种：成核剂、抗氧化剂、脱模剂、划痕减少添加剂、成核剂、中和剂/酸清除剂，其选自碱式碳酸镁铝及其水合物；和硬脂酸或硬脂酸盐。7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物具有约15g/10min至约50g/10min的熔体流动速率(MFR，ASTM D1238，230...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆珏，C，
申请(专利权)人：伊奎斯塔化学有限公司，
类型：发明
国别省市：