【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种低温高抗冲聚丙烯合金及其制备方法。
技术介绍
1、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呈现脆性，尤其在低温(或高速)冲击情况下容易发生脆性破坏，从而限制其在某些场景下的应用。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-成核剂增韧、动态硫化增韧等。相对于常温增韧，提高pp的低温韧性具有更大的技术挑战。
2、专利cn104592630a和polymer 112(2017)318-324公开了采用乙丙橡胶和sep共同增韧pp的方法。该方法采用sep作为低温增韧剂，搭配常温增韧剂乙丙橡胶对pp进行复合增韧。结果显示，采用该方法制备的改性pp具有低至-30℃的脆-韧转变温度。相比于其他已公开的低温增韧方法，该方法对pp低温韧性的提升非常显著。然而对于极端条件下的应用，采用上述方法制备的pp合金在-30℃下所呈现的约20kj/m2的缺口冲击强度仍有待提高。为此，最直接的方法是继续提高材料中的弹性体含量，但势必导致材料的刚性与强度进一步降低，无法满足材料使用的综合要求。
3、cn116656041a公开了一种动态硫化的耐低温高抗冲聚丙烯合金及其制备方法，sep和或seps搭配乙丙三元橡胶对pp进行增韧，同时采用酚醛树脂对乙丙三元橡胶进行动态硫化，可有效减少弹性体用量，提高材料的强度，平衡材料的低温韧性和强度。然而酚醛树脂的加入会使材料变黄；同时，酚醛树脂易吸湿的特性
4、为此，如能在不改变材料组成情况下，通过对原材料，特别是直接起增韧作用的弹性体进行优化筛选，找到控制弹性体增韧效率的物性参数，则可在不提高弹性体用量条件下进一步提升材料低温韧性，实现材料综合性能的优化。
技术实现思路
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技术实现思路
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1、本专利技术在已公开文献(cn104592630a和polymer 112(2017)318-324)的基础上，对所使用的增韧弹性体乙丙橡胶进行了优化筛选，给出了具有最佳低温增韧效率的乙丙橡胶门尼黏度范围，ml(1+4)100℃＝40～60。采用该门尼黏度范围的乙丙橡胶，可在不提高弹性体使用量的条件下，使材料的脆-韧转变温度从-30℃降低到-70℃，使材料综合性能显著提升，同时几乎不增加材料成本。
2、本专利技术采用的技术方案是：
3、一种低温高抗冲聚丙烯合金，所述材料包括以下重量份的组分：
4、聚丙烯：50-90重量份
5、乙丙橡胶：5-35重量份
6、热塑性弹性体：5-35重量份；
7、所述乙丙橡胶的门尼黏度为ml(1+4)100℃＝40～60，可以为一种或几种乙丙橡胶的混合物。
8、进一步，优选所述乙丙橡胶的门尼黏度ml(1+4)100℃＝50，其具有最佳低温增韧效率。
9、所述乙丙橡胶可以为二元乙丙橡胶epm或三元乙丙橡胶epdm，只要乙丙橡胶的门尼黏度在本专利技术限定范围内即可。
10、所述热塑性弹性体为苯乙烯-氢化异戊二烯共聚物(sep)或苯乙烯-氢化异戊二烯-苯乙烯共聚物(seps)中的一种或两种。
11、聚丙烯合金还可以含有少量抗氧剂，抗氧剂的用量为0-10重量份，其中的0代表无限接近于0但不为0。
12、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。
13、优选所述低温高抗冲聚丙烯合金由以下重量份的组分组成：
14、聚丙烯：50-70重量份
15、乙丙橡胶：15-30重量份，门尼黏度为ml(1+4)100℃＝40～60
16、热塑性弹性体：10-30重量份
17、抗氧剂：0.01-5重量份
18、进一步，更优选所述低温高抗冲聚丙烯合金由以下重量份的组分组成：
19、聚丙烯：50-60重量份
20、乙丙橡胶：20-25重量份，门尼黏度为ml(1+4)100℃＝40～60
21、热塑性弹性体：15-25重量份
22、抗氧剂：0.01-1重量份。
23、本专利技术提供的低温高抗冲聚丙烯合金，脆-韧转变温度为-70℃，-40℃的缺口冲击强度大于70kj/m2，-50℃的缺口冲击强度大于50kj/m2，-60℃的缺口冲击强度大于20kj/m2，-70℃的缺口冲击强度大于15kj/m2。
24、本专利技术还提供所述低温高抗冲聚丙烯合金的制备方法，所述方法为：
25、将各原料按配方比例用高混机混合均匀后加入双螺杆挤出机喂料口，或采用具有单独计量系统的双螺杆挤出机对各组分按配方比例连续喂入挤出机喂料口，在90～230℃温度下挤出造粒。
26、更进一步，优选典型的挤出工艺为：输送段温度90～180℃，熔融段温度140～230℃，均化段温度160～230℃，口模温度160～230℃，螺杆转速200～500rpm。
27、本专利技术的有益效果在于：
28、本专利技术经过大量筛选，发现低温韧性受到乙丙橡胶的门尼黏度影响，对所用乙丙橡胶的门尼黏度进行了筛选，筛选出具有最佳低温抗冲性能的乙丙橡胶的门尼黏度范围。采用门尼黏度ml(1+4)100℃＝40～60的乙丙橡胶作为增韧剂，可呈现具有远优于其他门尼黏度乙丙橡胶的低温增韧效果。在不改变组成，保持橡胶用量不变的情况下，改变乙丙橡胶原料的门尼黏度，可将材料的脆-韧转变温度从-30℃降低到-70℃，使材料综合性能显著提升，同时几乎不增加材料成本。本专利技术技术方案简单，由于不增加弹性体用量，材料在显著提升低温韧性的同时可保持刚性不损失，实现材料强韧平衡。
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1.一种低温高抗冲聚丙烯合金，其特征在于所述低温高抗冲聚丙烯合金包括以下重量份的组分：
2.如权利要求1所述的低温高抗冲聚丙烯合金，其特征在于所述所述乙丙橡胶的门尼黏度ML(1+4)100℃＝50。
3.如权利要求1所述的低温高抗冲聚丙烯合金，其特征在于所述热塑性弹性体为苯乙烯-氢化异戊二烯共聚物或苯乙烯-氢化异戊二烯-苯乙烯共聚物中的一种或两种。
4.如权利要求1所述的低温高抗冲聚丙烯合金，其特征在于所述聚丙烯合金包括抗氧剂，抗氧剂的用量为0-10重量份。
5.如权利要求1所述的低温高抗冲聚丙烯合金，其特征在于所述低温高抗冲聚丙烯合金由以下重量份的组分组成：
6.如权利要求1所述的低温高抗冲聚丙烯合金，其特征在于所述低温高抗冲聚丙烯合金由以下重量份的组分组成：
7.如权利要求1～6之一所述的低温高抗冲聚丙烯合金的制备方法，其特征在于所述方法为：
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于挤出工艺为：输送段温度90～180℃，熔融段温度140～230℃，均化段温度160～230℃，口模温度160～23
...【技术特征摘要】
1.一种低温高抗冲聚丙烯合金，其特征在于所述低温高抗冲聚丙烯合金包括以下重量份的组分：
2.如权利要求1所述的低温高抗冲聚丙烯合金，其特征在于所述所述乙丙橡胶的门尼黏度ml(1+4)100℃＝50。
3.如权利要求1所述的低温高抗冲聚丙烯合金，其特征在于所述热塑性弹性体为苯乙烯-氢化异戊二烯共聚物或苯乙烯-氢化异戊二烯-苯乙烯共聚物中的一种或两种。
4.如权利要求1所述的低温高抗冲聚丙烯合金，其特征在于所述聚丙烯合金包括抗氧剂，抗氧剂的用量为0-10重量份。
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【专利技术属性】
技术研发人员：上官勇刚，王海博，陈锋，肖燃，张志毅，余雯雯，郑强，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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