汽车用聚丙烯纳米复合物及其制备方法技术

一种无机化工技术领域的汽车用聚丙烯纳米复合物及其制备方法，包括：使用双螺杆挤出机，在温度１９０～２１０℃的条件下，可控降解ＰＰ，使其ＭＦＲ为１５－３０ｇ／１０ｍｉｎ。再在此ＰＰ基础上，用球磨过的无机粉体、弹性体、共聚ＰＰ进行双螺杆共混造粒，在获得良好的流动性的同时，也具备了较好的高低温抗冲性能和刚度。制备的ＰＰ复合物的ＭＦＲ为２５～３５ｇ／１０ｍｉｎ，常温冲击强度：２３℃，冲击不断，低温冲击强度：－２０℃，≥２０ＫＪ／ｍ＾２，弯曲模量：２３℃，≥１５００Ｎ／ｍｍ＾２。

Polypropylene nano composite for automobile and preparation method thereof

Polypropylene nano composite and a preparation technical field of inorganic chemical industry automobile preparation method, including: using a twin screw extruder, at a temperature of 190 to 210 DEG C under the condition of controllable degradation of PP, the MFR is 15 30g / 10min. Then based on PP, by blending, granulation with milling inorganic powder, elastomer, PP copolymer, in obtaining good liquidity at the same time, also have a good high and low temperature impact resistance and stiffness. PP composites prepared by MFR was 25 ~ 35g / 10min, the impact strength at room temperature: 23 degrees, the impact time, impact strength at low temperatures: - 20 DEG C ^ 20KJ / m ^ 2, flexural modulus: 23 C ^ 1500N / mm ^ 2.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种无机化工
的复合物及其制备方法，具体是一种汽车用聚丙烯纳米复合物及其制备方法。
技术介绍
汽车塑料的用量是衡量汽车生产技术的标志之一。目前，我国每辆汽车平均塑料 用量为70kg，平均占汽车总重量的6%左右，达到国外20世纪80年代中期的水平。我国车 用塑料主要有聚丙烯、PVC和PU，其中聚丙烯的用量排首位，2005年，我国汽车工业约消费 塑料22. 4万吨，其中聚丙烯约5. 82万吨。2007年，我国汽车工业约消费聚丙烯约8. 8万 吨。国内汽车部件用聚丙烯基础材料的熔体流动性与国外有较大差别，国外现在使用的专 用树脂大部分采用高流动性MFR大于30g/10min的共聚材料，适合薄壁注塑，具有冲击强度 高、表面性能好的特点，一般由共聚反应获得，也可通过共混改性制得。目前，大型石化企业 如果直接采用新型催化剂，在反应器中合成高流动性的聚丙烯(30-50g/10min)，比较困难， 此法产生的过渡料多，生产工艺难度大，不易控制。所以，目前国产汽车专用料采用的聚丙 烯基础树脂大部分是中、低流动性的，MFR小于18g/10min的聚丙烯。另一方面，聚丙烯本 身存在成型收縮率大、脆性高，缺口冲击强度低的问题，这就大大限制了聚丙烯的进一步应 用。因此，制备高流动性的聚丙烯，并对其进行增韧、增强改性是非常必要的。 经过对现有技术的检索发现，现有技术的共同特点是描述纳米无机粉体和弹 性体，或者加上其他的塑料如PBT， PET， PA， PC中的一种或几种，在分散剂和相容剂以及 其他助剂的作用下，改性制得了一种高拉伸性能、高刚性的聚丙烯复合物。具体如下 中国专利申请号200780012162. 5记载了一种核化聚丙烯纳米复合物；中国专利申请号 200610155134. 6记载了一种无规共聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料及其制备方法；中国专利 申请号03126909. 5记载了反应性单体改性纳米碳酸钙/聚丙烯母料及其制备方法；中国专 利申请号CN200510018124. 3记载了一种高流动性聚丙烯制造方法；但上述现有技术中均 未针对提高汽车用聚丙烯的流动性、和抗冲击性做出改进。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提供一种汽车用聚丙烯纳米复合物及其制 备方法，具有良好的流动性，MFR达到25-35g/10min，具有高的抗冲性能及刚度，23°C ，冲击 不断，-20°0 20KJ/nT2，弯曲模量23°0 1500N/mnT2。 本专利技术是通过以下技术方案实现的 本专利技术涉及汽车用聚丙烯纳米复合物，其制备组分及其质量百分比含量为 50-80 %可控降解聚丙烯、0-20%共聚丙烯、0-5%改性塑料弹性体或塑料弹性体、15-25% 无机粉体、0. 15% -0. 75%偶联剂以及0-1. 25%液体石蜡。 所述的可控降解聚丙烯的组分及其质量百分比为0.2-0. 3%可控降解剂和 99. 97-99. 98%聚丙烯。 所述的可控降解剂为2， 5- 二甲基-2， 5-双_(叔丁基过氧)己烷(DTBHP)或过氧 化二异丙苯(DCP)。 所述的无机粉体为滑石细粉或碳酸钙粉。 本专利技术涉及上述汽车用聚丙烯纳米复合物的制备方法，包括以下步骤 第一步，采用反应型双螺杆机组，将普通聚丙烯原料在挤出机主加料口加入，将可控降解剂用精密注射机于反应型双螺杆挤出机侧加料口 ，通过反应挤出工艺进行可控降解处理，得到可控降解聚丙烯。 所述的可控降解剂为2，5-二甲基-2，5-双-(叔丁基过氧)己烷(DTBHP)或过氧 化二异丙苯(DCP)。 所述的反应挤出可控降解工艺是指设定温度区间范围在170-21(TC，模头温度 设定170-190。C，螺杆转速设定120-180rpm，喂料频率设定为6_8Hz。 所述的可控降解聚丙烯的MFR为15-30g/10min，拉伸强度^ 26MPa;弯曲强度 > 25MPa，弯曲模量^ llOOMPa。 第二步，将滑石粉或碳酸钙加入球磨机中，进行球磨处理后制成无机粉体，然后将 无机粉体进行中温干燥处理。 所述的球磨处理是指将300颗①6的玛瑙球置于400ml玛瑙罐中，加入10 30g 的无机粉体，碳酸钙或蒙脱土或滑石粉或空心微球等，加入占无机粉体含量广3% (wt% ) 的硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂，加入10 30g的纯净水，10 20g乙醇，采用顺时针转30min， 逆时针旋转30min的循环方式，球磨4 8h。 所得到的无机粉体的细度为0. 2-1. 5 ii m ; 所述的中温干燥处理是指采用真空烘箱，在0.08MPa真空度、6(TC的环境下将无 机粉体干燥4h。 第三步，将可控降解聚丙烯与共聚丙烯、塑料弹性体或改性塑料弹性体通过高混 机进行高速混合处理，然后依次将无机粉体、偶联剂和液体石蜡进行二次高速混合处理，制 成复合原料。 所述的可控降解聚丙烯、共聚丙烯、塑料弹性体或改性塑料弹性体、无机粉体、偶 联剂和液体石蜡的质量配比依次为50-80%可控降解聚丙烯、0-20%共聚丙烯、0-5%改性 塑料弹性体或塑料弹性体、15_25%无机粉体、0. 15% -0. 75%偶联剂以及0_1. 25%液体石 蜡。所述的高速混合处理是指以730rpm的转速搅拌混合5min ; 所述的共聚丙烯的MFR为15-30g/10min，拉伸强度^ 21MPa ;弯曲强度^ 25MPa，弯曲模量^ 900MPa ; 所述的塑料弹性体是指C4或C8聚烯烃弹性体； 所述的改性塑料弹性体是指经双马来酸酐接枝改性的塑料弹性体； 所述的偶联剂的用量为无机粉体质量的1% _3%，该偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂； 所述的液体石蜡的用量为无机粉体质量的0-5% ; 所述的偶联剂和液体石蜡采用针筒喷射的方式喷洒至无机粉体上； 所述的二次高速混合处理是指以730rpm的转速搅拌混合10min。 第四步，将复合原料再次加入双螺杆机组中，通过双螺杆挤出制备获得聚丙烯纳 米复合物。 所述的双螺杆挤出工艺是指设定一区至九区的温度在195-22(TC的范围，模头 温度设定210-215t:，螺杆转速设定100-200rpm，喂料频率设定为8-12Hz。 本专利技术制备所得的聚丙烯，具有良好的流动性，MFR达到25g/10min以上，具有高 的抗冲性能及刚度，23。C，冲击不断，-2(TO 20KJ/nT2，弯曲模量23。0 1500N/mnT2。 本专利技术方法适用于目前各大石化厂的大型专用生产装置生产出的PP，能克服目 前大型专用装置生产中存在的诸多缺点。目前，国产大装置生产出来的PP的熔融流动 性普遍偏低，国产汽车专用料采用的聚丙烯基础树脂大部分是中、低流动性的，MFR小于 18g/10min的聚丙烯，限制了注塑工序的发展。同时，此方法将可控降解技术和纳米改性技 术有机结合，可根据需要，生产出可控流动性的原料，同时，在力学性能方面，又能达到良好 的刚性和低温抗冲性能。具体实施例方式下面对本专利技术的实施例作详细说明本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施 例。实施例1 : 第一步、采用双螺杆机组，将99. 98% (wt% )的普通聚丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车用聚丙烯纳米复合物，其特征在于，其组分及其质量百分比含量为：５０－８０％可控降解聚丙烯、０－２０％共聚丙烯、０－５％改性塑料弹性体或塑料弹性体、１５－２５％无机粉体、０．１５％－０．７５％偶联剂以及０－１．２５％液体石蜡。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴娟娟，盛小海，陈超，洪月蓉，金彩虹，何丹农，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]