System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种聚丙烯组合物及其制备方法与应用技术_技高网

一种聚丙烯组合物及其制备方法与应用技术

技术编号:41287313 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-11 09:35
本发明专利技术公开了一种聚丙烯组合物及其制备方法与应用,涉及高分子材料技术领域。本发明专利技术提供了一种聚丙烯组合物,包括以下重量份的组分:均聚聚丙烯A55‑95份、PP‑g‑PS接枝共聚物1‑5份、滑石粉0‑40份、助剂0.2‑1份;所述PP‑g‑PS接枝共聚物的接枝率为1.5%‑4.5%。本发明专利技术通过特定接枝率的PP‑g‑PS接枝共聚物使用,不仅可以实现低雾度,而且实现了高温拉伸模量保持率的提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料,尤其是一种聚丙烯组合物及其制备方法与应用


技术介绍

1、聚丙烯(polypropylene,简称pp)材料具有质轻、价廉、低碳等优势,在塑料工业有着广泛的应用背景。汽车中使用了大量的聚丙烯材料,应用在汽车内饰、汽车外饰以及功能性零件上,推动了聚丙烯行业的技术迭代。汽车的使用工况温度较高,在炎热的夏天长时间日照下,车厢内温度最高可达105℃,车外零件温度最高可达60℃,高温会使聚丙烯中的小分子组分析出并迁移到表面,并进一步蒸发到空气中,小分子物质触碰到温度较低的表面会冷凝并结晶,若结晶在玻璃上如前挡玻璃,侧挡玻璃和后档玻璃处,结晶物质会改变玻璃的透明度,影响驾驶员和乘客的视野。另外,应用在汽车大灯底座的材料一般也为聚丙烯材料,大灯的发热量也促使聚丙烯的小分子更快的迁出并在大灯玻璃上形成结晶雾滴,影响大灯照明效果。

2、中国专利技术专利cn 114181453 b,采用酰胺类润滑剂和熔喷聚丙烯作为主要配方,实现了在降低聚丙烯材料的摩擦系数的同时,使聚丙烯材料同时具有低雾化效果,解决了现有改性塑料存在的低摩擦系数与低雾化效果无法兼具的技术难题。该专利在高温下力学性能下降明显,在车灯等高温工况部品下存在一定的风险。中国专利技术专利cn 112662065a,从配方设计与制造工艺相结合来实现蒙脱土的复合改性,通过改善纳米级蒙脱土在pp中的分散来实现聚丙烯的低雾化,具有气味改善明显、无后处理工序等优点。该专利存在成本偏高,原材料特殊,加工难度大等劣势,不利于大范围推广应用。综上所述,低雾化聚丙烯组合物的主流技术为配方法和工艺法。无论采用哪种方法或两者的结合,能够实现尽可能少的特殊原材料使用,工艺简单即可制得高性能,低雾化聚丙烯产品才是专利的关键。目前已知的专利中,部分专利实现了低雾化但高温性能等有所降低,部分专利则使用了成本较高,推广难度大的方案。

3、因此,开发一款低雾化、高温性能保持良好的聚丙烯组合物材料具有广阔的市场应用前景。


技术实现思路

1、基于此,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聚丙烯组合物,该产品通过特定接枝率的pp-g-ps接枝共聚物使用,不仅可以实现低雾度,而且实现了高温拉伸模量保持率的提升。

2、为实现上述目的,本专利技术所采取的技术方案为:一种聚丙烯组合物,包括以下重量份的组分:均聚聚丙烯a 55-95份、pp-g-ps接枝共聚物1-5份、滑石粉0-40份、助剂0.2-1份;所述pp-g-ps接枝共聚物的接枝率为1.5%-4.5%。

3、优选地,所述均聚聚丙烯a占本专利技术聚丙烯组合物的质量百分比不低于40%。

4、优选地,所述pp-g-ps接枝共聚物的接枝率为3%-4%。

5、优选地,所述均聚聚丙烯a、pp-g-ps接枝共聚物的重量比为(70-80):(2-3)。

6、优选地,所述均聚聚丙烯a根据astmd1238-2010在230℃,2.16kg符合下的熔体流动速率为3g/10min-60g/10min。

7、优选地,所述均聚聚丙烯a的重量份为55份、58份、65份、70份、75份、78份、80份、85份、90份、94份、95份中的一者或任意两者的范围值;所述pp-g-ps接枝共聚物为1份、2份、3份、4份、5份中的一者或任意两者的范围值;所述滑石粉为0份、5份、10份、16份、20份、27份、30份、35份、40份中的一者或任意两者的范围值;所述助剂为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.8份、1份中的一者或任意两者的范围值。

8、优选地,所述均聚聚丙烯a根据astmd1238-2010在230℃,2.16kg符合下的熔体流动速率为3g/10min、8g/10min、10g/10min、20g/10min、28g/10min、30g/10min、40g/10min、50g/10min、55g/10min、60g/10min中的任意一者或两者的范围值。

9、优选地,所述pp-g-ps接枝共聚物的接枝率为1.5%、2%、2.5%、3%、3.2%、3.9%、4%、4.3%、4.5%中的一者或任意两者的范围值。

10、专利技术人在实际实验过程中发现,pp-g-ps接枝共聚物的用量会影响聚丙烯组合物中聚苯乙烯基团的多少,聚苯乙烯基团均匀分布在聚丙烯组合物中。单位质量/单位体积中的聚苯乙烯基团增多,有助于对极性小分子物质的牵引作用,使聚丙烯组合物中原容易因与聚丙烯结合力不足而迁出的小分子,结合更加牢固。从而不容易迁出。防雾化的效果更佳,因此雾化实验结果更好,雾化实验结果的数值更低。同时由于聚苯乙烯基团的存在,刚性苯环结构使其在80℃下的性能保持率更佳。

11、但由于聚苯乙烯的增多,聚丙烯与聚苯乙烯的界面增多,界面结合力较弱也是影响聚丙烯组合物性能的关键因素。因此在本专利专利技术的体系下,过量的pp-g-ps接枝共聚物的使用,会存在降低聚丙烯组合物80℃高温拉伸模量保持率的风险。同理,pp-g-ps接枝共聚物的接枝率对80℃高温拉伸模量保持率影响极大,高接枝率也会带来的聚丙烯与聚苯乙烯的界面增多,导致80℃高温拉伸模量保持率降低。同时,如果pp-g-ps接枝共聚物的用量过低,则聚丙烯组合物体系中单位质量/单位体积中的聚苯乙烯基团减少,不足以实现小分子的结合,小分子迁出导致雾化实验结果较差。同理,pp-g-ps接枝共聚物的接枝率较低,也会导致防雾化性能降低。

12、因此,本专利技术限定了均聚聚丙烯a、pp-g-ps接枝共聚物、滑石粉、助剂各组分的特定用量,不仅可以实现低雾度,而且实现了高温拉伸模量保持率的提升。

13、优选地,本专利技术所述pp-g-ps接枝共聚物可以为市售产品,也可以自制,具体地,所述pp-g-ps接枝共聚物的制备方法,包括如下步骤:

14、(1)将均聚聚丙烯b、苯乙烯、接枝引发剂混合搅拌后,装入密炼机中并在150-200℃下反应5-20分钟,从混合室中取出样品。

15、(2)将步骤(1)得到的样品在乙酸乙酯抽提24h,除去未反应的单体及其均聚物,烘干称重,得到所述pp-g-ps接枝共聚物。

16、接枝率及接枝效率分别按式(1)计算。

17、式(1):gp=(w1-w0)/w1×100%。式中:gp为接枝率;w0为pp的质量,g;w1为pp-g-ps抽提后的质量,g。

18、优选地,所述pp-g-ps接枝共聚物中基体树脂均聚聚丙烯b的等规指数为93.5%-95.5%。进一步优选地,所述均聚聚丙烯b的等规指数为94%-95%。

19、优选地,所述均聚聚丙烯b的等规指数的测试方法为升温淋洗分级法。

20、专利技术人在实际实验过程中发现,合成pp-g-ps接枝共聚物的过程中,均聚聚丙烯b的等规指数过高,不利于接枝反应,导致接枝率较低,虽然有利于高温模量保持率,但其雾化实验结果不满足要求,且对高温模量保持率的提升并不明显,不能很好地平衡低本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种聚丙烯组合物,其特征在于,包括以下重量份的组分:均聚聚丙烯A55-95份、PP-g-PS接枝共聚物1-5份、滑石粉0-40份、助剂0.2-1份;所述PP-g-PS接枝共聚物的接枝率为1.5%-4.5%。

2.如权利要求1所述的聚丙烯组合物,其特征在于,所述PP-g-PS接枝共聚物的接枝率为3%-4%。

3.如权利要求1所述的聚丙烯组合物,其特征在于,所述均聚聚丙烯A、PP-g-PS接枝共聚物的重量比为(70-80):(2-3)。

4.如权利要求1所述的聚丙烯组合物,其特征在于,所述滑石粉的粒径D90为3.5μm-20.0μm。

5.如权利要求1所述的聚丙烯组合物,其特征在于,所述助剂为抗氧剂、润滑剂中的至少一种,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,所述润滑剂为酰胺类润滑剂。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的聚丙烯组合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

7.一种如权利要求1-5任一项所述的聚丙烯组合物在汽车内外饰、功能性零件中的应用。

【技术特征摘要】

1.一种聚丙烯组合物,其特征在于,包括以下重量份的组分:均聚聚丙烯a55-95份、pp-g-ps接枝共聚物1-5份、滑石粉0-40份、助剂0.2-1份;所述pp-g-ps接枝共聚物的接枝率为1.5%-4.5%。

2.如权利要求1所述的聚丙烯组合物,其特征在于,所述pp-g-ps接枝共聚物的接枝率为3%-4%。

3.如权利要求1所述的聚丙烯组合物,其特征在于,所述均聚聚丙烯a、pp-g-ps接枝共聚物的重量比为(70-80):(2-3)。

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【专利技术属性】
技术研发人员:陈嘉杰陈平绪叶南飚俞飞陆湛泉刘乐文
申请(专利权)人:金发科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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