專利名稱：一種改性聚丙烯材料、制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料改性技術(shù)領(lǐng)域和加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種改性聚丙烯材料、制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
聚丙烯(PP)是一種熱塑性塑料，密度低，成品表面硬度大，彈性高，耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、絕緣性良好，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活等諸多領(lǐng)域。在汽車工業(yè)、家電以及機(jī)械領(lǐng)域，改性聚丙烯材料的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，對(duì)改性聚丙烯的技術(shù)要求也是越來(lái)越高。塑料屬于高分子材料，它的分子鏈很長(zhǎng)，塑料分子鏈相互纏繞在一起，具備一定的強(qiáng)度和硬度；但是在很大的外力(比如快速的剪切力或拉力)下，分子鏈來(lái)不及做出正常反應(yīng)，于是只能在外力的方向高度取向(規(guī)整折疊排列)以吸收外力的能量，但是如果外力夠大、作用時(shí)間夠短，高度取向的分子鏈依然來(lái)不及吸收這么大的功率，于是它會(huì)進(jìn)一步在外力方向取向，產(chǎn)生銀紋或剪切帶，以進(jìn)一步吸收巨大的功率，產(chǎn)生的銀紋和剪切帶足夠多之后，就在材料受力面產(chǎn)生了大量的空穴，此區(qū)域折光指數(shù)降低，于是出現(xiàn)了應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象。改性PP用于注塑產(chǎn)品時(shí)，特別是注塑大型制件，如汽車門板、儀表板等制品時(shí)，頂桿或者裝配處容易應(yīng)力集中，材料在此位置出現(xiàn)應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象，影響產(chǎn)品外觀和性能，從而導(dǎo)致產(chǎn)品不合格。因此，開(kāi)發(fā)一種適用于汽車內(nèi)飾件的耐應(yīng)力發(fā)白材料就非常有意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種改性聚丙烯材料，該材料具有優(yōu)異的綜合性能。 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述改性聚丙烯材料的制備方法。本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種將上述改性聚丙烯材料作為汽車內(nèi)飾件材料的用途。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:本發(fā)明提供了一種改性聚丙烯材料，該材料是由包括以下重量份數(shù)的組分制成:
聚丙烯58 84份；
礦物IO 25份；

增韌劑5 15份；
偶聯(lián)劑0.1 0.3份；
抗氧劑0.2 0.4份；
光穩(wěn)定劑0.1 0.5份；
耐刮擦劑0.3 0.5份；
加工助劑0.3 0.5份。所述的聚丙烯為熔融指數(shù)不同的共聚聚丙烯或者共聚聚丙烯和均聚聚丙烯的共混物，在230°C、2.16kg的條件下，其熔融指數(shù)為I 100g/10min ;由于汽車門板、儀表板等材料需要有一定的韌性，所以PP原料首選共聚PP，對(duì)材料的剛性要求較高時(shí)可以加入適量均聚PP。所述的礦物選自滑石粉、碳酸鈣、云母、硫酸鋇或硅灰石或它們的混合物，其粒徑范圍均為2 15微米。所述的增韌劑為丙烯-乙烯共聚物彈性體，其聚丙烯的結(jié)晶度為5 25%，乙烯含量為5 15%。所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)一步為KH-550，化學(xué)名稱為Y-氨丙基三乙氧基硅烷，分子式為NH2CH2CH2CH2Si (OC2H5) 3。所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑；其中:主抗氧劑選自受阻酚或硫酯類抗氧劑中的一種或一種以上的物質(zhì)，優(yōu)選四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)或β_(4’ -羥基_3’，5’ - 二叔丁基苯基)丙酸十八醇酯(抗氧劑1076);輔抗氧劑選自亞磷酸鹽或酯類抗氧劑中的一種或一種以上的物質(zhì)，優(yōu)選三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑168)。所述的光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑，受阻胺類光穩(wěn)定劑進(jìn)一步為雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶)癸二酸酯(光穩(wěn)定劑770)。所述的耐刮擦劑為芥酸酰胺。所述的加工助劑為潤(rùn)滑劑，潤(rùn)滑劑進(jìn)一步為硬脂酸鈣。本發(fā)明還提供了一種上述改性聚丙烯材料的制備方法，該方法包括以下步驟:(1)將58 84份聚丙烯、10 25份礦物、5 15份增韌劑、0.1 0.3份偶聯(lián)劑、0.2 0.4份抗氧劑、0.1 0.5份光穩(wěn)定劑、0.3 0.5份耐刮擦劑和0.3 0.5份加工助劑，放入高速混合機(jī)中混合3 5分鐘；(2)然后將上述混合物加入擠出機(jī)中擠出，控制擠出機(jī)的料筒溫度在180 230°C范圍內(nèi)；(3)擠出冷卻至室溫，干燥后，進(jìn)入切粒機(jī)造粒，得到改性聚丙烯材料。所述的擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)。本發(fā)明的改性聚丙烯材料，其性能符合汽車內(nèi)飾件材料如門板、儀表板等制件的性能要求，因此，本發(fā)明的技術(shù)方案包括本發(fā)明的改性聚丙烯材料用于汽車內(nèi)飾件的用途。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:1、本發(fā)明所制得的改性聚丙烯材料不僅具有良好的耐應(yīng)力發(fā)白特性，還具有優(yōu)異的綜合性能，在23°C下材料的彎曲模量可以達(dá)到1500MPa，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度可達(dá)25KJ/m2o2、本發(fā)明的材料中加入了增韌劑，改善了材料的沖擊韌性,另外相對(duì)于乙烯-辛烯共聚物彈性體，丙烯-乙烯共聚物彈性體與PP材料的相容性較好，使用該組分后材料的耐應(yīng)力發(fā)白特性會(huì)得到改善。3、本發(fā)明的材料用于生產(chǎn)汽車內(nèi)飾件，如汽車門板、儀表板等制件，可以很好的改善在生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)的制件應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。在實(shí)施例1 3中，聚丙烯為上海賽科石油化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)的嵌段共聚聚丙烯，商品名為K7926，其熔融指數(shù)為28g/10min (測(cè)試條件:230°C X 2.16kg)。以下所用的主抗氧劑為Ciba公司生產(chǎn)的抗氧劑1010，輔抗氧劑為Ciba公司生產(chǎn)的抗氧劑168 ;光穩(wěn)定劑為Ciba公司生產(chǎn)的770。材料的綜合力學(xué)性能通過(guò)測(cè)試所得的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度以及密度的數(shù)值進(jìn)行判斷，并測(cè)試其應(yīng)力發(fā)白性能。應(yīng)力發(fā)白測(cè)試采用樣品為200mmX140mmX3mm注塑板,測(cè)試采用落球?qū)嶒?yàn)機(jī),落球高度為140cm,落球重為500g。實(shí)施例1 將聚丙烯75.8份，粒徑為10微米的礦物滑石粉17.5份，增韌劑為乙烯含量為9%、聚丙烯的結(jié)晶度為25%的 丙烯-乙烯共聚物彈性體5份，硅烷偶聯(lián)劑KH-550 0.1份，主抗氧劑10100.2份，輔抗氧劑168 0.2份，光穩(wěn)定劑770 0.5份，耐刮擦劑芥酸酰胺0.3份，加工助劑硬脂酸鈣0.4份，放入高速混合機(jī)中混合5分鐘，然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出。雙螺桿擠出機(jī)的料筒各區(qū)段溫度分別設(shè)置為:一區(qū)180°C、二區(qū)185°C、三區(qū)195°C、四區(qū)195°C、五區(qū)200°C、六區(qū)200°C、機(jī)頭205°C。擠出條通過(guò)循環(huán)水槽冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)吹風(fēng)機(jī)干燥后進(jìn)入切粒機(jī)造粒，得到改性聚丙烯材料，性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表I。實(shí)施例2將聚丙烯68.6份，粒徑為5微米的礦物滑石粉20份，增韌劑為乙烯含量為11%、聚丙烯的結(jié)晶度為18%的丙烯-乙烯共聚物彈性體10份，硅烷偶聯(lián)劑KH-550 0.2份，主抗氧劑10100.1份，輔抗氧劑168 0.1份，光穩(wěn)定劑770 0.3份，耐刮擦劑芥酸酰胺0.4份，加工助劑硬脂酸鈣0.3份，放入高速混合機(jī)中混5分鐘，然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出。雙螺桿擠出機(jī)的料筒各區(qū)段溫度分別設(shè)置為:一區(qū)180°C、二區(qū)190°C、三區(qū)195°C、四區(qū)200°C、五區(qū)205 °C、六區(qū)21 (TC、機(jī)頭215 °C。擠出條通過(guò)循環(huán)水槽冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)吹風(fēng)機(jī)干燥后進(jìn)入切粒機(jī)造粒，得到改性聚丙烯材料，性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表I。將上述改性聚丙烯材料用海天注塑機(jī)注塑成汽車內(nèi)飾門板，注塑機(jī)型號(hào)為海天MA28000，注塑溫度為180 230°C，模具溫度為40 50°C。實(shí)施例3將聚丙烯58份，粒徑為2微米的礦物滑石粉25份，增韌劑為乙烯含量為15%、聚丙烯的結(jié)晶度為5%的丙烯-乙烯共聚物彈性體15份，硅烷偶聯(lián)劑KH-550 0.3份，主抗氧劑1010 0.1份，輔抗氧劑168 0.2份，光穩(wěn)定劑770 0.4份，耐刮擦劑芥酸酰胺0.5份，加工助劑硬脂酸鈣0.5份，放入高速混合機(jī)中混5分鐘，然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出。雙螺桿擠出機(jī)的料筒各區(qū)段溫度分別設(shè)置為:一區(qū)200°C、二區(qū)205°C、三區(qū)205°C、四區(qū)210°C、五區(qū)215°C、六區(qū)225°C、機(jī)頭230°C。擠出條通過(guò)循環(huán)水槽冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)吹風(fēng)機(jī)干燥后進(jìn)入切粒機(jī)造粒，得到改性聚丙烯材料，性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表I。將上述改性聚丙烯材料用海天注塑機(jī)注塑成汽車儀表板，注塑機(jī)型號(hào)為海天MA28000，注塑溫度為180 230°C，模具溫度為40 50°C。表I
權(quán)利要求
1.一種改性聚丙烯材料，其特征在于:該材料是由包括以下重量份數(shù)的組分制成:聚丙烯58 84份；礦物IO 25份；增韌劑5 15份；偶聯(lián)劑0.1 0.3份；抗氧劑0.2 0.4份；光穩(wěn)定劑0.1 0.5份；耐刮擦劑0.3 0.5份；加工助劑0.3 0.5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于:所述的聚丙烯為共聚聚丙烯或者共聚聚丙烯和均聚聚丙烯的共混物，在230°C、2.16kg的條件下，其熔融指數(shù)為I 100g/10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于:所述的礦物選自滑石粉、碳酸鈣、云母、硫酸鋇或硅灰石或它們的混合物，其粒徑范圍均為2 15微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于:所述的增韌劑為丙烯-乙烯共聚物彈性體，其聚丙烯的結(jié)晶度為5 25%，乙烯含量為5 15%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于:所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)一步為KH-550，化學(xué)名稱為Y-氨丙基三乙氧基硅烷，分子式為NH2CH2CH2CH2Si(OC2H5)3O
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于:所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑；其中:主抗氧劑選自受阻酚或硫酯類抗氧劑中的一種或一種以上的物質(zhì)，優(yōu)選四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或β_(4’ -羥基_3’，5’ - 二叔丁基苯基)丙酸十八醇酯；輔抗氧劑選自亞磷酸鹽或酯類抗氧劑中的一種或一種以上的物質(zhì)，優(yōu)選三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚丙烯材料，其特征在于:所述的光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑，受阻胺類光穩(wěn)定劑進(jìn)一步為雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶)癸二酸酯；所述的耐刮擦劑為芥酸酰胺；所述的加工助劑為潤(rùn)滑劑，潤(rùn)滑劑進(jìn)一步為硬脂酸鈣。
8.權(quán)利要求1至7任一所述的改性聚丙烯材料的制備方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: (1)將58 84份聚丙烯、10 25份礦物、5 15份增韌劑、0.1 0.3份偶聯(lián)劑、0.2 0.4份抗氧劑、0.1 0.5份光穩(wěn)定劑、0.3 0.5份耐刮擦劑和0.3 0.5份加工助劑，放入高速混合機(jī)中混合3 5分鐘； (2)然后將上述混合物加入擠出機(jī)中擠出，控制擠出機(jī)的料筒溫度在180 230°C范圍內(nèi)； (3)擠出冷卻至室溫，干燥后，進(jìn)入切粒機(jī)造粒，得到改性聚丙烯材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的改性聚丙烯材料的制備方法，其特征在于:所述的擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)。
10.權(quán)利要求1至7任一所述的改性聚`丙烯材料用于汽車內(nèi)飾件的用途。
全文摘要
本發(fā)明屬于高分子材料改性技術(shù)領(lǐng)域和加工技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種改性聚丙烯材料、制備方法及其應(yīng)用。本發(fā)明的改性聚丙烯材料是由包括以下重量份數(shù)的組分制成58～84份聚丙烯、10～25份礦物、5～15份增韌劑、0.1～0.3份偶聯(lián)劑、0.2～0.4份抗氧劑、0.1～0.5份光穩(wěn)定劑、0.3～0.5份耐刮擦劑和0.3～0.5份加工助劑。改性聚丙烯材料的制備方法如下將58～84份聚丙烯、10～25份礦物、5～15份增韌劑、0.1～0.3份偶聯(lián)劑、0.2～0.4份抗氧劑、0.1～0.5份光穩(wěn)定劑、0.3～0.5份耐刮擦劑和0.3～0.5份加工助劑，放入高速混合機(jī)中混合3～5分鐘；然后將上述混合物加入擠出機(jī)中擠出，控制擠出機(jī)的料筒溫度在180～230℃范圍內(nèi)；擠出冷卻至室溫，干燥后，進(jìn)入切粒機(jī)造粒，得到改性聚丙烯材料。本發(fā)明的材料具有良好的耐應(yīng)力發(fā)白特性，可用作汽車內(nèi)飾件。
文檔編號(hào)C08L23/14GK103160028SQ20111040632
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者宋偉華 申請(qǐng)人:合肥杰事杰新材料股份有限公司