一种聚丙烯组合物以及制备方法与应用技术

本发明专利技术公布了一种聚丙烯组合物以及制备方法与应用。所述聚丙烯组合物包括如下重量份的组分：40

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯组合物以及制备方法与应用


[0001]本专利技术属于高分子材料
，尤其涉及一种聚丙烯组合物以及制备方法与应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯(PP)具有密度低、易加工、力学性能优异等优点，已广泛应用在汽车工业、家电及机械领域。对于汽车工业，聚丙烯主要应用在汽车内外饰零部件上，内饰件如仪表板、门板和立柱等，外饰件如保险杠、挡泥板、导流板等。汽车轻量化是汽车发展的重要方向，实现汽车材料轻量化主要方式是低密度、薄壁化、微发泡。对于薄壁化，制件减薄后，零件刚性降低，为保持零件原来的刚性，要求材料具有更高的模量。
[0003]为了提高聚丙烯材料的模量，人们进行了很多研究。在聚丙烯中添加填料填充是最常用的方法。CN201110430772.5在聚丙烯材料中添加硅灰石晶须提高材料刚性。CN201910245653.9在PP中除添加矿物填充外还添加玻璃纤维进行增强。目前这些方案均通过添加矿物提高材料刚性，但会导致材料密度增加，不利于减重。因此，本领域尚需开发一种制备方法简单、高性能的聚丙烯材料，用于汽车塑料零部件。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于针对上述现有技术的不足之处而提供一种聚丙烯组合物以及制备方法与应用。本专利技术所述聚丙烯组合物中添加分子量分布指数为5
‑
20的聚丙烯作为增刚剂，使聚丙烯组合物材料在增强、增刚、增韧的同时实现材料轻量化。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种聚丙烯组合物包括如下重量份的组分：40
>‑
90份聚丙烯树脂，10
‑
30份增韧剂，10
‑
30份增刚剂，0.2
‑
0.8份加工助剂；所述增刚剂为分子量分布指数为5
‑
20且含有重均分子量为500000道尔顿以上的聚丙烯。
[0006]本专利技术重均分子量为500000道尔顿以上称为高分子量；重均分子量小于500000道尔顿称为低分子量，所述增刚剂中低分子量聚丙烯与高分子量聚丙烯的总含量为100％。
[0007]本专利技术在聚丙烯组合物中添加分子量分布指数为5
‑
20的增刚剂，相对传统聚丙烯(传统聚丙烯的分子量分布指数为3
‑
4)，增刚剂的高分子量部分为材料提供强度和刚性，低分子量部分提供材料的韧性、流动性和加工性，可避免传统方法中为增加材料的刚性添加填料但同时增加材料密度的缺陷。另外，本专利技术人通过大量试验发现，当增刚剂的含量较低时，对材料的刚性提升不明显，但当增刚剂的含量较高时，材料的韧性明显降低，因此增刚剂的添加量在本专利技术限定范围内，得到的聚丙烯组合物具有高模量、高冲击、低密度的特点。
[0008]作为本专利技术的优选实施方案，所述增刚剂中重均分子量为500000道尔顿以上聚丙烯的含量占比为30％
‑
40％。
[0009]本专利技术通过优化增刚剂中高分子量聚丙烯的含量使得所制备的材料综合性能较强，同时具有高模量、高冲击、低密度的性能。
[0010]作为本专利技术的优选实施方案，所述增刚剂为分子量分布指数为10
‑
16的聚丙烯；更优选地，所述增刚剂为分子量分布指数为13的聚丙烯。
[0011]所述聚丙烯的分子量分布指数按照凝胶渗透色谱法测试得到，通常，分子量分布指数D＝Mw/Mn来表示分子量分布宽度，其中，Mw为重均分子量，Mn为数均分子量；本专利技术中所述增刚剂的分子量分布指数直接影响材料的刚性和韧性，随着所述增刚剂的分子量分布指数增大，弯曲模量增大，冲击强度减小，在本专利技术限定的增刚剂的分子量分布指数范围内，所述材料同时具有较好的刚性和韧性，而且当所述增刚剂的分子量分布指数为13时，所述聚丙烯组合物同时具有高模量、高冲击、低密度的特点，材料性能最佳。
[0012]作为本专利技术的优选实施方案，所述增刚剂为15～25重量份；更优选地，所述增刚剂为20重量份。
[0013]本专利技术人通过大量试验发现，所述增刚剂为15～25重量份时，所制备的聚丙烯组合物具有较好的模量和冲击性、以及较低的密度，当所述增刚剂为20重量份时，材料的综合性能最佳。
[0014]作为本专利技术的优选实施方案，所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂和共聚聚丙烯树脂中的至少一种；所述聚丙烯树脂的分子量分布指数为3
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4。
[0015]作为本专利技术的优选实施方案，所述增韧剂为乙烯
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丁烯共聚物、乙烯
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辛烯共聚物、苯乙烯类共聚物弹性体中的至少一种。
[0016]作为本专利技术的优选实施方案，所述加工助剂包括抗氧剂、光稳定剂。
[0017]作为本专利技术的优选实施方案，所述抗氧剂为0.1
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0.5重量份，光稳定剂为0.1
‑
0.3重量份。
[0018]作为本专利技术的优选实施方案，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；更优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂3114、抗氧剂168、抗氧剂PEP
‑
36中的至少一种。
[0019]作为本专利技术的优选实施方案，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；更优选地，所述光稳定剂为光稳定剂UV
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3808PP5、光稳定剂LA
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402XP、光稳定剂LA
‑
402AF中的至少一种。
[0020]另外，本专利技术还要求保护所述聚丙烯组合物的制备方法，包括如下步骤：
[0021]将聚丙烯树脂、增韧剂、增刚剂、加工助剂混合均匀后进行熔融混炼、挤出造粒，得到聚丙烯组合物。
[0022]作为本专利技术的优选实施方案，所述熔融混炼、挤出造粒的装置为双螺杆挤出机，双螺杆挤出机转速为350～450转/分；所述熔融混炼温度为170～220℃。
[0023]本专利技术所述聚丙烯组合物在汽车塑料零部件制备中的应用。
[0024]本专利技术所述聚丙烯组合物具有高模量、高冲击、轻量化的特点，适合汽车轻量化发展的方向，因此所述聚丙烯组合物可用于制备汽车塑料零部件。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0026]本专利技术在聚丙烯材料中添加分子量分布指数为5
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20的聚丙烯作为增刚剂，通过增刚剂的高分子量部分为材料提供强度和刚性，低分子量部分提供材料的韧性、流动性和加工性，同时又可避免传统方法中添加填料而增加材料的刚性但同时增加材料的密度的缺陷。因此，本专利技术所述聚丙烯组合物可用于制备汽车塑料零部件。
具体实施方式
[0027]为更好的说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0028]以下试验例以下面来源的原料为例进行说明，实际生产中还可以采用其他来源的原料，原料如下：
[0029]聚丙烯树脂A：均聚聚丙烯树脂，具体牌号：PP H9018，由兰州石化提供；
[0030]聚丙烯树脂B本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯组合物包括如下重量份的组分：40
‑
90份聚丙烯树脂，10
‑
30份增韧剂，10
‑
30份增刚剂，0.2
‑
0.8份加工助剂；所述增刚剂为分子量分布指数为5
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20且含有重均分子量为500000道尔顿以上的聚丙烯。2.如权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述增刚剂中重均分子量为500000道尔顿以上聚丙烯的含量占比为30％
‑
40％。3.如权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述增刚剂的分子量分布指数为10
‑
16。4.如权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述增刚剂为15
‑
25重量份。5.如权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂、共聚聚丙烯树脂中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐宇航，陈平绪，叶南飚，雷亮，钱志军，郭唐华，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：