專利名稱：高流動(dòng)性高斷裂伸長(zhǎng)率高剛性的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高斷裂伸長(zhǎng)率高流動(dòng)性高剛性聚丙烯組合物、及其制備方法和用途，所述聚丙烯組合物可用于汽車保險(xiǎn)杠、擋泥板等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型薄壁制品，具有較高的流動(dòng)性和剛性，并且同時(shí)具有較高的斷裂伸長(zhǎng)率。
背景技術(shù)：
聚丙烯材料由于原料豐富，價(jià)格便宜，綜合力學(xué)性能良好，易加工成型等優(yōu)點(diǎn)在各領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，特別是在汽車行業(yè)中，隨著輕量化及成本的考慮會(huì)使塑料件在汽車上的用量越來(lái)越大。與其他塑料材料相比，聚丙烯材料的需求增長(zhǎng)更為迅速，原因在于其具有比重低、易回收和價(jià)格便宜等優(yōu)勢(shì)。聚丙烯材料已在汽車中得到了廣泛的應(yīng)用，例如汽車內(nèi)外飾件，如儀表板、門板、保險(xiǎn)杠、擋泥板等。汽車行業(yè)中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)向形狀復(fù)雜、壁薄、質(zhì)量輕的方向發(fā)展。這就必然要求用來(lái)制造這些塑料制品的塑料材料具備較好的流動(dòng)性、較高的斷裂伸長(zhǎng)率、較高的剛性等性能。 盡管聚丙烯材料具有眾多優(yōu)點(diǎn)，但是，聚丙烯樹脂的固有限制在于，非常難以獲得優(yōu)異的流動(dòng)性和優(yōu)異的斷裂伸長(zhǎng)率或剛性之間的平衡。這就要求我們能夠制備一種即具有高流動(dòng)、 高斷裂伸長(zhǎng)率，又具有較高剛性的聚丙烯復(fù)合材料，以滿足汽車行業(yè)曰益苛刻的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中聚丙烯材料單一復(fù)配方法存在的剛性、韌性和流動(dòng)性的相互制約的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高流動(dòng)性高斷裂伸長(zhǎng)率高剛性的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)解決方案如下
高流動(dòng)性高斷裂伸長(zhǎng)率高剛性的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法包括以下重量份的原
料
高韌性共聚聚丙烯樹脂40
高流動(dòng)性高結(jié)晶共聚聚丙烯樹脂 31 硫酸鋇8
滑石粉12
增韌劑8
抗氧劑0. 3
光穩(wěn)定劑0. 3
加工助劑0. 4，
所述增韌劑為聚烯烴彈性體(Ρ0Ε)，所述抗氧劑為四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇脂，所述光穩(wěn)定劑為雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸脂，所述加工助劑為硬脂酸鋅；所述硫酸鋇的粒度為2500目，滑石粉的粒度為5000目，所述硫酸鋇和滑石粉為填充改性劑；
將上述配方中的高韌性共聚聚丙烯樹脂、高流動(dòng)性高結(jié)晶共聚聚丙烯樹脂、增韌劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、加工助劑置于高速混合機(jī)中攪拌混合2 5分鐘，混臺(tái)機(jī)的轉(zhuǎn)速為650 1300轉(zhuǎn)/分鐘，獲得混合物；
將填充改性劑和混合物送入雙螺桿擠出機(jī)，在溫度180 230°C條件下熔融混煉、擠出造粒，即獲得高流動(dòng)性高斷裂伸長(zhǎng)率高剛性的聚丙烯復(fù)合材料；所述聚丙烯復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率為188%，熔體流動(dòng)速率為26. 3g/10min (230°C /2. 16kgf)，彎曲模量為M47。所述的高韌性共聚聚丙烯樹脂的熔融指數(shù)(MI)為2g/10min，缺口沖擊強(qiáng)度為 40kJ/m2。所述的高流動(dòng)性高結(jié)晶共聚聚丙烯樹脂的熔融指數(shù)(MI)為50g/10min，缺口沖擊強(qiáng)度為5kJ/m2。所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比不小于40。本發(fā)明配方中的增韌劑選用聚烯烴彈性體POE (乙烯一辛烯共聚物)，其結(jié)構(gòu)中結(jié)晶的乙烯鏈節(jié)作為物理交聯(lián)點(diǎn)承受載荷，非晶的乙烯和辛烯長(zhǎng)鏈貢獻(xiàn)彈性，可大幅提高組合物的抗沖擊韌性?？寡鮿┻x用四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇脂，可以提高材料在加工和使用過(guò)程中的耐熱老化性能。光穩(wěn)定劑選用雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸脂，可以提高材料在加工和使用過(guò)程中的耐熱老化性能。加工助劑選用硬脂酸鋅，其主要作用是提高加工性能。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。高流動(dòng)性高斷裂伸長(zhǎng)率高剛性的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，取以下原料
高韌性共聚聚丙烯樹脂40Kg、高流動(dòng)性高結(jié)晶共聚聚丙烯樹脂31Kg、硫酸鋇(2500目) 8 Kg、滑石粉(5000目)12 Kg、聚烯烴彈性體P0E8 Kg、四[β - (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇脂0.3 Kg、雙(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸脂0.3 Kg、硬脂酸鋅 0. 4 Kg0其中高韌性共聚聚丙烯樹脂的熔融指數(shù)(MI)為1 3g/10min，缺口沖擊強(qiáng)度為 30 50kJ/m2 ；高流動(dòng)性高結(jié)晶共聚聚丙烯樹脂的熔融指數(shù)(MI)為25 60g/10min，缺口沖擊強(qiáng)度為3 7 kj/m2?？寡鮿┧腫β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇脂的商品牌號(hào)為 Irganox 1010。光穩(wěn)定劑雙(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸脂的商品牌號(hào)為TINUV 770的 N-烷基化類光穩(wěn)定劑。將上述配方中的高韌性共聚聚丙烯樹脂、高流動(dòng)性高結(jié)晶共聚聚丙烯樹脂、增韌劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、加工助劑置于高速混合機(jī)中攪拌混合4分鐘，混臺(tái)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1000 轉(zhuǎn)/分鐘，獲得混合物；
將填充改性劑硫酸鋇、滑石粉和混合物送入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比不小于40。在溫度200°C條件下熔融混煉、擠出造粒，即獲得高流動(dòng)性高斷裂伸長(zhǎng)率高剛性的聚丙烯復(fù)合材料；所述聚丙烯復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率為188%，熔體流動(dòng)速率為 26. 3g/10min (230°C /2. 16kgf)，彎曲模量 2447。
權(quán)利要求
1.高流動(dòng)性高斷裂伸長(zhǎng)率高剛性的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括以下重量份的原料高韌性共聚聚丙烯樹脂40高流動(dòng)性高結(jié)晶共聚聚丙烯樹脂31硫酸鋇8滑石粉12增韌劑8抗氧劑0. 3光穩(wěn)定劑0. 3加工助劑0. 4，所述增韌劑為聚烯烴彈性體Ρ0Ε，所述抗氧劑為四[β -(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基) 丙酸]季戊四醇脂，所述光穩(wěn)定劑為雙(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸脂，所述加工助劑為硬脂酸鋅；所述硫酸鋇的粒度為2500目，滑石粉的粒度為5000目，所述硫酸鋇和滑石粉為填充改性劑；將上述配方中的高韌性共聚聚丙烯樹脂、高流動(dòng)性高結(jié)晶共聚聚丙烯樹脂、增韌劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、加工助劑置于高速混合機(jī)中攪拌混合2 5分鐘，混臺(tái)機(jī)的轉(zhuǎn)速為650 1300轉(zhuǎn)/分鐘，獲得混合物；將填充改性劑和混合物送入雙螺桿擠出機(jī)，在溫度180 230°C條件下熔融混煉、擠出造粒，即獲得高流動(dòng)性高斷裂伸長(zhǎng)率高剛性的聚丙烯復(fù)合材料；所述聚丙烯復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率為188%，熔體流動(dòng)速率為26. 3g/10min (230°C /2. 16kgf)，彎曲模量為M47。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高流動(dòng)性高斷裂伸長(zhǎng)率高剛性的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的高韌性共聚聚丙烯樹脂的熔融指數(shù)(MI)為2g/10min，缺口沖擊強(qiáng)度為 40kJ/m2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高流動(dòng)性高斷裂伸長(zhǎng)率高剛性的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的高流動(dòng)性高結(jié)晶共聚聚丙烯樹脂的熔融指數(shù)(MI)為50g/10min，缺口沖擊強(qiáng)度為5kJ/m2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高流動(dòng)性高斷裂伸長(zhǎng)率高剛性的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比不小于40。
全文摘要
本發(fā)明涉及高流動(dòng)性高斷裂伸長(zhǎng)率高剛性的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。該方法所用原料如下高韌性共聚聚丙烯樹脂、高流動(dòng)性高結(jié)晶共聚聚丙烯樹脂、硫酸鋇、滑石粉、增韌劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑和加工助劑。本發(fā)明配方中的增韌劑結(jié)構(gòu)中結(jié)晶的乙烯鏈節(jié)作為物理交聯(lián)點(diǎn)承受載荷，非晶的乙烯和辛烯長(zhǎng)鏈貢獻(xiàn)彈性，可大幅提高組合物的抗沖擊韌性；抗氧劑可以提高材料在加工和使用過(guò)程中的耐熱老化性能；光穩(wěn)定劑可以提高材料在加工和使用過(guò)程中的耐熱老化性能；加工助劑選用硬脂酸鋅，其主要作用是提高加工性能。該方法獲得的聚丙烯復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率為188%，熔體流動(dòng)速率為26.3g/10min(230℃/2.16kgf)，彎曲模量2447。
文檔編號(hào)C08K5/134GK102304251SQ20111028248
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者白海, 程健, 黃家奇 申請(qǐng)人:安徽江淮汽車股份有限公司