一种滑石粉填充聚丙烯组合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种滑石粉填充聚丙烯组合物及其制备方法与应用，属于高分子材料改性技术领域。本发明专利技术的滑石粉填充聚丙烯组合物包括以下重量份的组分：共聚聚丙烯54～69份，滑石粉14～21份，乙烯与极性单体的共聚物7～13份，聚氨酯弹性体7～13份，其中，共聚聚丙烯在230℃、2.16Kg负荷下的熔体质量流动速率为10～60g/10min，聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度在

【技术实现步骤摘要】
一种滑石粉填充聚丙烯组合物及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于高分子材料改性
，具体涉及一种滑石粉填充聚丙烯组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯材料具有力学性能优异、密度低、环保可回收等特点，被广泛应用在汽车、家用电器等领域。随着汽车工业的发展，聚丙烯材料因性价比高，而逐渐替代尼龙、聚酯、ABS等工程塑料，在汽车内外饰零部件中得到了越来越广泛的应用。为了改善聚丙烯材料的尺寸稳定性，通常需要添加大量的滑石粉，但滑石粉因表面含有亲水基团而带有极性，与聚丙烯的相容性较差，在聚丙烯中添加滑石粉会造成应力集中，导致聚丙烯材料的低温缺口冲击、低温多轴冲击等低温韧性严重下降。
[0003]目前，为改善滑石粉加入造成的聚丙烯低温韧性下降的情况，需要加入大量的POE(乙烯/辛烯共聚物弹性体)等弹性体，但是POE等弹性体的加入只能提升聚丙烯材料的
‑
30℃低温韧性，而无法满足更低温度的韧性需求(如
‑
50℃)。
[0004]因此，有必要开发一种在更低温度(如
‑
50℃)下韧性仍非常好的聚丙烯材料。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种在更低温度(如
‑
50℃)下韧性仍非常好的滑石粉填充聚丙烯组合物及其制备方法和应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种滑石粉填充聚丙烯组合物，包括以下重量份的组分：共聚聚丙烯54～69份，滑石粉14～21份，乙烯与极性单体的共聚物(简记为乙烯/极性单体共聚物)7～13份，聚氨酯弹性体7～13份；其中，所述共聚聚丙烯在230℃、2.16Kg负荷下的熔体质量流动速率为10～60g/10min，所述聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度在
‑
70℃以下，所述极性单体包括有机酸酐、有机酸酯中的至少一种。
[0007]上述滑石粉填充聚丙烯组合物，一方面通过添加玻璃化转变温度极低的聚氨酯弹性体以改善低温韧性；另一方面利用乙烯与极性单体的共聚物与部分聚氨酯弹性体反应生成大分子相容剂，有效改善非极性的聚丙烯与极性的聚氨酯弹性体的相容性，使聚氨酯弹性体能更好地改善该组合物的低温韧性。上述滑石粉填充聚丙烯组合物在更低温度下，如
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50℃，仍具有较高的缺口冲击强度和多轴冲击强度，适用于汽车内饰或外饰零部件。
[0008]相较丙烯与极性单体的共聚物(简记为丙烯/极性单体共聚物)，乙烯与极性单体的共聚物能使滑石粉填充聚丙烯组合物具有更好的低温韧性，可能在于乙烯与极性单体的共聚物具有更低的玻璃化转变温度。
[0009]共聚聚丙烯的熔体质量流动速率需要控制在上述特定范围内才能使所得滑石粉填充聚丙烯组合物具有较好的低温韧性。理论上，共聚聚丙烯的熔体质量流动速率越低，低温韧性越好，但当共聚聚丙烯的熔体质量流动速率低于上述范围时，由于加工难度高，其与其他物料难以混匀，导致所得滑石粉填充聚丙烯组合物的低温韧性反而较差。
[0010]所述聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度的测试方法如下：采用动态力学损耗(DMA)方法测试玻璃化转变温度，仪器型号：DMA 242E，德国NETZSCH生产，测试样条采用80
×
10
×
4mm尺寸的注塑样条，采用三点弯曲法进行测试，测试点分别是正中间和两端，液氮冷却，温度范围
‑
100～100℃，升温速率10℃/min，测试频率1Hz。
[0011]优选地，所述有机酸酸酐包括马来酸酐，所述有机酸酯包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
[0012]优选地，所述乙烯与极性单体的共聚物包括马来酸酐接枝聚乙烯共聚物、乙烯/马来酸酐/丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物中的至少一种。
[0013]进一步优选地，所述乙烯与极性单体的共聚物包括马来酸酐接枝聚乙烯共聚物与乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物。更进一步优选地，所述马来酸酐接枝聚乙烯共聚物与所述乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物的重量比为4:1～6:1。
[0014]同时添加马来酸酐接枝聚乙烯共聚物与乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物能协同提高组合物的低温韧性，如能协同提高
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50℃缺口冲击强度，尤其当二者重量比在4:1～6:1范围内时，协同作用更强，对50℃缺口冲击强度提升效果更好。
[0015]优选地，所述聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度在
‑
80℃～
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75℃，以使所述滑石粉填充聚丙烯组合物的低温韧性更好。
[0016]优选地，满足以下条件中的至少一条：
[0017]a、所述滑石粉的平均粒径为2000～5000目，粒径D50为3～8μm。
[0018]b、所述滑石粉填充聚丙烯组合物还包括以下重量份的组分：抗氧剂0.3～2份。
[0019]所述熔体质量流动速率根据标准ISO 1133
‑
1:2011测得。
[0020]优选地，所述抗氧剂为受阻酚型抗氧剂、亚磷酸酯型抗氧剂中的至少一种。进一步优选地，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂与亚磷酸酯抗氧剂的混合物，两者的质量比为2:1～1:2。
[0021]本专利技术的另一目的在于提供所述滑石粉填充聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：将乙烯/极性单体共聚物和聚氨酯弹性体混合均匀后反应，再与其他原料混合，熔融分散，塑化造粒，得到滑石粉填充聚丙烯组合物。
[0022]优选地，所述反应的温度为180～220℃，所述反应的时间为0.05～0.2h；所述熔融分散的温度为180～220℃。
[0023]本专利技术的再一目的在于提供所述滑石粉填充聚丙烯组合物在制备汽车内饰和/或外饰中的应用，如汽车仪表板、门板等汽车内饰，保险杠、大包围等汽车外饰。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的滑石粉填充聚丙烯组合物利用乙烯与极性单体的共聚物与部分聚氨酯弹性体反应生成大分子相容剂以有效改善聚丙烯与聚氨酯弹性体的相容性，并控制聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度在
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70℃以下，而在更低温度(如
‑
50℃)下仍能保持较高的韧性，适用于对低温韧性要求比较高的汽车内饰或外饰零部件，而且该组合物制备方法操作简单、成本低，应用前景广阔。
具体实施方式
[0025]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。
[0026]以下各实施例和对比例中采用的原料如下：
[0027]共聚聚丙烯1：PP EP300M，中海壳牌，熔体质量流动速率为10g/min；
[0028]共聚聚丙烯2：PP EP548R，中海壳牌，熔体质量流动速率为30g/min；
[0029]共聚聚丙烯3：PP K7760H，台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滑石粉填充聚丙烯组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：共聚聚丙烯54～69份，滑石粉14～21份，乙烯与极性单体的共聚物7～13份，聚氨酯弹性体7～13份；其中，所述共聚聚丙烯在230℃、2.16Kg负荷下的熔体质量流动速率为10～60g/10min，所述聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度在
‑
70℃以下，所述极性单体包括有机酸酸酐、有机酸酯中的至少一种。2.如权利要求1所述的滑石粉填充聚丙烯组合物，其特征在于，所述有机酸酸酐包括马来酸酐，所述有机酸酯包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。3.如权利要求2所述的滑石粉填充聚丙烯组合物，其特征在于，所述乙烯与极性单体的共聚物包括马来酸酐接枝聚乙烯共聚物、乙烯/马来酸酐/丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物中的至少一种。4.如权利要求3所述的滑石粉填充聚丙烯组合物，其特征在于，所述乙烯与极性单体的共聚物包括马来酸酐接枝聚乙烯共聚物与乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物。5.如权利要求4所述的滑石粉填充聚丙烯组合物，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚乙烯共聚物与所述乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙刚，陈桂吉，程文超，赵鹏伟，秦炜，杨霄云，
申请(专利权)人：江苏金发科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：