一种动态硫化的耐低温高抗冲聚丙烯合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种动态硫化的耐低温高抗冲聚丙烯合金，包括以下重量份的组分：聚丙烯：70

【技术实现步骤摘要】
一种动态硫化的耐低温高抗冲聚丙烯合金及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种动态硫化的耐低温高抗冲聚丙烯合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯(PP)具有质轻、环保、无毒、综合性能较好等优点，被广泛应用于家电、汽车、日用、化工等领域。然而，由于分子结构所致，PP往往呈现脆性，尤其在低温(或高速)环境下极容易发生脆性破坏，从而限制其在某些极端场景下的应用。因此，需要对PP进行增韧改性。常用的增韧方法包括：添加弹性体增韧剂、添加无机粒子增韧剂、β
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成核剂增韧、动态硫化增韧等。然而，常见增韧方法虽对提高PP的室温韧性有显著效果，但对PP的低温韧性(
‑
20℃以下)效果不明显。另一方面，动态硫化增韧往往需要同时引入弹性体，故其增韧效果相对较好。但当动态硫化剂为过氧化物硫化剂时，在PP高温加工过程中，过氧化物极易引发PP的降解，从而限制增韧效果，并可能导致材料强度下降。当动态硫化剂为硫磺时，最终得到的制品颜色较深，且具有刺激性气味，限制了动态硫化增韧PP的应用。而且，采用硫磺硫化的材料在二次加工过程中，容易发生硫化返原现象，导致材料性能下降。因此，对于PP增韧而言，有必要开发一种无毒、无气味、适于二次加工且能有效提高PP低温韧性的增韧手段。
[0003]CN 113912948 A公开了具有低温韧性和刚韧平衡的聚丙烯纳米复合材料及其制备方法。该方法中，通过弹性体与纳米二氧化硅协同，并结合动态硫化技术，可实现材料低温增韧，在超低温(
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30℃)下具有很好的低温韧性。然而该方法采用的硫化剂是过氧化物硫化剂，如生产工艺控制不佳，加工过程中很容易导致PP分子的降解，从而导致最终产品性能的大幅波动。另一方面，该方法中需同时引入纳米二氧化硅粒子，成本较高。
[0004]Polymer 112(2017)318
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324公开了采用乙丙二元橡胶和SEP共同增韧PP的方法，该方法的问题是需使用质量百分比高达44％的弹性体才能将PP的脆韧转变温度(T
bd
)降至
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30℃，其
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30℃下的缺口冲击强度为约20kJ/m2，室温拉伸强度为约9MPa。由于弹性体用量大，不仅增加材料成本，同时导致材料在室温下的强度远低于常见的PP及其改性物(约20～30MPa)。

技术实现思路
：
[0005]本专利技术的目的在于提供一种动态硫化的耐低温高抗冲聚丙烯合金及其生产制备方法。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种动态硫化的耐低温高抗冲聚丙烯合金，所述材料包括以下重量份的组分：
[0008]聚丙烯：70～90重量份
[0009]乙丙三元橡胶：5～25重量份
[0010]热塑性弹性体：5～15重量份
[0011]辛基酚醛硫化树脂：0.1～3重量份
[0012]氯化亚锡：0.008～0.36重量份
[0013]氧化锌：0.1～0.75重量份
[0014]硬脂酸：0.05～0.375重量份。
[0015]所述热塑性弹性体为苯乙烯
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氢化异戊二烯共聚物(SEP)或苯乙烯
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氢化异戊二烯
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苯乙烯共聚物(SEPS)中的一种或两种。
[0016]所述辛基酚醛硫化树脂为热反应型辛基酚醛硫化树脂，分子结构中的烷基苯酚之间以亚甲基醚键(
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CH2OCH2‑
)和/或亚甲基键(
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CH2‑
)相连。
[0017]可选用商品化的市售辛基酚醛硫化树脂，如SP
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1045，HY
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2045等。
[0018]所述的辛基酚醛硫化树脂，其分子两端主要以羟甲基活性基团封端。优选羟甲基活性基团的质量含量为5～20％，更优选8～15％。
[0019]进一步，所述耐低温高抗冲的聚丙烯合金还可以含有少量抗氧剂，所述聚丙烯合金包括以下重量份的组分：
[0020]聚丙烯：70～90重量份
[0021]乙丙三元橡胶：5～25重量份
[0022]热塑性弹性体：5～15重量份
[0023]辛基酚醛硫化树脂：0.1～3重量份
[0024]氯化亚锡：0.008～0.36重量份
[0025]氧化锌：0.1～0.75重量份
[0026]硬脂酸：0.05～0.375重量份
[0027]抗氧剂：0.01～5重量份。
[0028]所述抗氧剂优选抗氧剂1010或抗氧剂1076中的一种或两种的混合复配物。
[0029]优选所述耐低温高抗冲的聚丙烯合金由以下重量份的组分组成：
[0030]聚丙烯：70～90重量份
[0031]乙丙三元橡胶：5～25重量份
[0032]热塑性弹性体：5～15重量份
[0033]辛基酚醛硫化树脂：0.1～3重量份
[0034]氯化亚锡：0.008～0.36重量份
[0035]氧化锌：0.1～0.75重量份
[0036]硬脂酸：0.05～0.375重量份
[0037]抗氧剂：0.01～5重量份。
[0038]进一步，更优选所述耐低温高抗冲的聚丙烯合金由以下重量份的组分组成：
[0039]聚丙烯：75～85重量份
[0040]乙丙三元橡胶：15～25重量份
[0041]热塑性弹性体：8～15重量份
[0042]辛基酚醛硫化树脂：0.5～2重量份
[0043]氯化亚锡：0.05～0.2重量份
[0044]氧化锌：0.3～0.7重量份
[0045]硬脂酸：0.15～0.35重量份
[0046]抗氧剂：0.05～2重量份。
[0047]所述辛基酚醛硫化树脂用量优选为乙丙三元橡胶质量的2～12％，更优选4～10％。
[0048]所述氯化亚锡用量优选为辛基酚醛树脂质量的8～12％，更优选为10％。
[0049]所述氧化锌用量优选为乙丙三元橡胶质量的2～3％，更优选2.5％。
[0050]所述硬脂酸用量优选为乙丙三元橡胶质量的1～1.5％，更优选1.25％。
[0051]本专利技术还提供所述耐低温高抗冲的聚丙烯合金的制备方法，所述方法为下列方法(一)或方法(二)：
[0052]方法(一)分步法：
[0053](1)按原料配比，将聚丙烯、乙丙三元橡胶、热塑性弹性体投料，并投入部分硬脂酸、部分氧化锌、部分氯化亚锡、部分抗氧剂，用密炼机熔融共混或用双螺杆挤出机熔融挤出造粒，得到中间体物料；
[0054](2)将中间体物料，余量的硬脂酸、余量的氧化锌、余量的氯化亚锡、余量的抗氧剂用双螺杆挤出机熔融挤出造粒，在双螺杆挤出机的熔融段投入辛基酚醛硫化树脂进行动态硫化，挤出造粒制得耐低温高抗冲的聚丙烯合金。
[0055]进一步，所述步骤(1)中，优选加入的部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态硫化的耐低温高抗冲聚丙烯合金，其特征在于所述动态硫化的耐低温高抗冲聚丙烯合金包括以下重量份的组分：聚丙烯：70～90重量份乙丙三元橡胶：5～25重量份热塑性弹性体：5～15重量份辛基酚醛硫化树脂：0.1～3重量份氯化亚锡：0.008～0.36重量份氧化锌：0.1～0.75重量份硬脂酸：0.05～0.375重量份；所述热塑性弹性体为苯乙烯
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氢化异戊二烯共聚物或苯乙烯
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氢化异戊二烯
‑
苯乙烯共聚物中的一种或两种。2.如权利要求1所述的动态硫化的耐低温高抗冲聚丙烯合金，其特征在于所述的辛基酚醛硫化树脂中羟甲基活性基团的质量含量为5～20％。3.如权利要求1所述的动态硫化的耐低温高抗冲聚丙烯合金，其特征在于所述耐低温高抗冲的聚丙烯合金还含有抗氧剂，所述动态硫化的耐低温高抗冲聚丙烯合金包括以下重量份的组分：聚丙烯：70～90重量份乙丙三元橡胶：5～25重量份热塑性弹性体：5～15重量份辛基酚醛硫化树脂：0.1～3重量份氯化亚锡：0.008～0.36重量份氧化锌：0.1～0.75重量份硬脂酸：0.05～0.375重量份抗氧剂：0.01～5重量份。4.如权利要求3所述的动态硫化的耐低温高抗冲聚丙烯合金，其特征在于所述耐低温高抗冲的聚丙烯合金由以下重量份的组分组成：聚丙烯：70～90重量份乙丙三元橡胶：5～25重量份热塑性弹性体：5～15重量份辛基酚醛硫化树脂：0.1～3重量份氯化亚锡：0.008～0.36重量份氧化锌：0.1～0.75重量份硬脂酸：0.05～0.375重量份抗氧剂：0.01～5重量份。5.如权利要求3所述的动态硫化的耐低温高抗冲聚丙烯合金，其特征在于所述耐低温高抗冲的聚丙烯合金由以下重量份的组分组成：聚丙烯：75～85重量份乙丙三元橡胶：15～25重量份热塑性弹性体：8～15重量份
辛基酚醛硫化树脂：0.5～2重量份氯化亚锡：0.05～0.2重量份氧化锌：0.3～0.7重量份硬脂酸：0.15～0.35重量份抗氧剂：0.05～2重量份。6.如权利要求1～5之一所述的动态硫化的耐低温高抗冲聚丙烯合金，其特征在于所述辛基酚...

【专利技术属性】
技术研发人员：上官勇刚，陈锋，李颀，李明钊，郑强，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：