CN102276926A - 车用聚丙烯组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车用聚丙烯组合物，其组分按重量百分比包括：聚丙烯A40~94%、聚丙烯B2-20%、弹性体2~20%、液体萃取剂1~2%、滑石粉0~30%、液体萃取剂1~2%、助剂1~3%。所述聚丙烯A为共聚聚丙烯，其熔体流动速率为5-60g/10min，悬臂梁缺口冲击强度在23℃下大于5kJ/m²，共聚聚丙烯为无规或嵌段共聚物，并正离子配位聚合、Ziegler-Natta负离子配位聚合或者用茂金属催化剂合成；所述聚丙烯B为高熔体强度的聚丙烯，其熔体强度（cN）为8-30，熔体流动速率为0.2-10g/10min。其优点在于：1．引入高熔体强度聚丙烯和液体萃取剂可降低车用聚丙烯游离有机物的散发；2．二级真空脱挥可增加液体萃取剂在体系中的有效作用时间，所制得的组合物具有更低的散发特性；3．制备工艺简单，设备要求不高，产品良品率高。

Description

车用聚丙烯组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯组合物，特别是一种车用低散发聚丙烯组合物；本发明还给出一种低散发聚丙烯组合物的制备方法。

背景技术

汽车车厢由于经常处于封闭状况，其皮椅套或布椅套等内饰产品会产生游离甲醛、烷烃、苯、甲苯等散发性有机化合物，从而对人体产生不良影响。为降低材料中散发性物质的含量，需要从原材料来源、加工工艺、添加剂等方面进行控制，或添加能与这些小分子挥发性物质起反应的物质，生成分子量较大，不易挥发能稳定存在材料中而不易挥发出来的化合物，从而达到降低散发性物质的目的。

目前国内外主要采用两种方式制备低散发车用聚丙烯组合物：1.通过化学物理吸附作用降低材料的散发性物质，专利WO2007052074-A2公开了一种钯掺杂分子筛来吸附VOC气体，这种分子筛能长期有效地吸附挥发性气体，特别是在潮湿环境中，是一种有效的VOC去除剂；中国专利CN1727390A公开了一种低气味的聚丙烯复合材料及其制备方法，其方法为在体系中加入碱金属硅铝酸盐粉体气味去除剂（钠型分子筛），吸附体系中的难闻气味，制备出低气味的聚丙烯复合材料。

然而，通过化学反应来降低散发性物质的方法往往只针对一个因素，不能同时解决各种因素产生的散发性问题；物理吸附不具备特定的选择性，可以对所有产生的小分子进行吸附，但加入分子筛来制备低散发聚丙烯材料存在两个缺点：一是体系中不能加入油类物质，在实际生产过程中，一般要得到性能均匀的组合物，需要添加一定量的白油或矿物油让填料粘附在树脂料粒表面，添加分子筛后容易吸附油类物质使得吸附效果变差；二是分子筛吸附的物质仍存在体系内，在长期的热老化、光老化作用下，有重新释放的风险。

2.聚合物脱挥，主要采用专用的脱挥设备及工艺在聚丙烯聚合或改性过程中进行脱挥，在聚合过程中进行脱挥所需设备造价高的限制不易广泛采用；专利CN200810023327.5公开了一种在改性过程中添加低分子有机物去除剂再采用三级真空制备低散发汽车内饰专用料的方法；然而该方法添加的去除剂较难稳定地分散在聚合物熔体内，且三级真空使得去除剂存在体系的有效作用时间减少，脱挥效率不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚丙烯组合物，能够显著降低有机化合物的排放，从而降低其产生的车内气体污染。

本发明所述车用聚丙烯组合物，其组分按重量百分比包括：

聚丙烯A 40~94%

聚丙烯B 2~20%

弹性体 2~20%

液体萃取剂 1~2%

滑石粉 0~30%

助剂 1~3%

聚丙烯A为共聚聚丙烯；共聚聚丙烯的熔体流动速率（MFR）为5-60g/10min，其悬臂梁缺口冲击强度＞5 KJ/m²（23℃），共聚聚丙烯为无规或嵌段共聚物，并正离子配位聚合、Ziegler-Natta负离子配位聚合或者用茂金属催化剂合成。

聚丙烯B为高熔体强度的聚丙烯；高熔体强度聚丙烯的熔体强度（cN）为8-30，熔体流动速率为0.2-10g/10min。

所述的弹性体为乙烯－丙烯共聚物、乙烯－己烯共聚物、乙烯－丁烯共聚物、乙烯－辛烯共聚物的一种或几种的混合物，其密度为0.850-0.900g/cm³。

所述滑石粉的平均粒径尺寸（D50）为2~20µm，D97为10~45µm，滑石粉的粒径常用D50与D97表示；D50表示粒径大于它的颗粒占50%，小于它的颗粒也占50%，即平均粒径，D97表示粒径小于它的颗粒占97%。

液体萃取剂常温为液体，常压下沸点或挥发温度为90~180℃，且无色无味。液体萃取剂包括水、六甲基二硅氧烷、六甲基二硅烷、三乙基硅烷、三乙基硅醇、八甲基环四硅氧烷或八甲基三硅氧烷。

所述助剂为抗氧剂、光稳定剂、润滑剂与色粉；所述的抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类，包括四[ß－（3，5－二叔丁基－4－羟基苯基）丙酸]季戊四醇和亚磷酸三（2，4 二叔丁基苯基）酯的一种或两种复配，所述光稳定剂为低分子量受阻胺与受阻苯甲酸酯复配物3808；所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌；所述色粉为有机颜料和无机颜料，由于本发明用于注塑汽车制件，为了达到美观需要，常制作不同颜色，所以本发明组合物中还包含有微量有机颜料和无机颜料，有机颜料有永固红、永固黄、酞菁蓝、酞菁绿，无机有二氧化钛、碳黑、氧化铁红、氧化铁黑、群青，这些颜料可以根据注塑件颜色要求单独使用，也可以复合使用。

本发明所述车用聚丙烯组合物，其制备方法包括如下步骤：

按重量百分比称取组分聚丙烯A、聚丙烯B、弹性体、液体萃取剂和助剂；先在高速混合机中混合1-2分钟，然后再加入滑石粉混合3-5分钟，得到预混料；预混料经双螺杆挤出机熔融挤出、二级真空造粒制得成品。

本发明所述的聚丙烯组合物可用于制备汽车用塑料制件，汽车塑料制件是指汽车内饰件，包括仪表板、副仪表板、立柱、手套箱、门板、后尾箱板、门槛。

经过测试，本发明的聚丙烯材料制备的汽车部件，其各种性能均达到使用要求，具有低散发性能，满足汽车使用标准与规范。

与现有技术相比，本发明所述车用聚丙烯组合物具有如下有益效果：

1．在共聚聚丙烯中引入聚丙烯B即高熔体强度的聚丙烯和液体萃取剂，可降低车用聚丙烯改性材料的散发性，从而降低游离有机物的散发；

2．使用二级真空脱挥，可增加液体萃取剂在体系中的有效作用时间，所制得的组合物具有更低的散发特性；

3．制备工艺简单，设备要求低，产品良品率高，可广泛应用于各种散发率汽车内饰材料的生产。

具体实施方式

下面给出实施例以对本发明进行具体的描述，但不限于此。

实施例一

按重量百分比称取表1所示的组分：共聚聚丙烯、高熔体强度的聚丙烯、弹性体乙烯-丙烯共聚物、水和助剂抗氧剂、光稳定剂、色粉；先在高速混合机中混合1分钟，然后再加入滑石粉混合3分钟，得到预混料；预混料经双螺杆挤出机熔融挤出、二级真空造粒制得成品，并测定其综合性能，具体数值列于表1。

实施例二

按重量百分比称取表1所示的组分共聚聚丙烯、高熔体强度的聚丙烯、弹性体乙烯-丁烯共聚物、水和助剂抗氧剂、润滑剂、色粉；先在高速混合机中混合1分钟，然后再加入滑石粉混合3分钟，得到预混料；预混料经双螺杆挤出机熔融挤出、二级真空造粒制得成品，并测定其综合性能，具体数值列于表1。

实施例三

按重量百分比称取表1所示的组分共聚聚丙烯、高熔体强度的聚丙烯、弹性体乙烯-辛烯共聚物、水和助剂抗氧剂、光稳定剂、润滑剂、色粉，制备方法同实施例一，并测定其综合性能，具体数值列于表1。

实施例四

按重量百分比称取表1所示的组分共聚聚丙烯、高熔体强度的聚丙烯、弹性体乙烯-丙烯共聚物、水和助剂抗氧剂、润滑剂、色粉，制备方法同实施例一，并测定其综合性能，具体数值列于表1。

实施例五

按重量百分比称取表1所示的组分共聚聚丙烯、高熔体强度的聚丙烯、弹性体乙烯-己烯共聚物、水和助剂抗氧剂、光稳定剂、色粉，制备方法同实施例一，并测定其综合性能，具体数值列于表1。

实施例六

按重量百分比称取表1所示的组分共聚聚丙烯、高熔体强度的聚丙烯、弹性体乙烯-丁烯共聚物、水和助剂抗氧剂、色粉，制备方法同实施例一，并测定其综合性能，具体数值列于表1。

实施例七

按重量百分比称取表2所示的组分共聚聚丙烯、高熔体强度的聚丙烯、弹性体乙烯-丙烯烯共聚物、六甲基二硅氧烷和助剂，制备方法同实施例一，并测定其综合性能，具体数值列于表2。

实施例八

按重量百分比称取表2所示的组分共聚聚丙烯、高熔体强度的聚丙烯、弹性体乙烯-辛烯共聚物、六甲基二硅烷和助剂，制备方法同实施例一，并测定其综合性能，具体数值列于表2。

实施例九

按重量百分比称取表2所示的组分共聚聚丙烯、高熔体强度的聚丙烯、弹性体乙烯-辛烯共聚物、三乙基硅烷和助剂，制备方法同实施例一，并测定其综合性能，具体数值列于表2。

实施例十

按重量百分比称取表2所示的组分共聚聚丙烯、高熔体强度的聚丙烯、弹性体乙烯-丙烯共聚物、三乙基硅醇和助剂，制备方法同实施例一，并测定其综合性能，具体数值列于表2。

实施例十一

按重量百分比称取表2所示的组分共聚聚丙烯、高熔体强度的聚丙烯、弹性体乙烯-辛烯共聚物、八甲基环四硅氧烷和助剂，制备方法同实施例一，并测定其综合性能，具体数值列于表2。

实施例十二

按重量百分比称取表2所示的组分共聚聚丙烯、高熔体强度的聚丙烯、弹性体乙烯-丁烯共聚物、八甲基三硅氧烷和助剂，制备方法同实施例一，并测定其综合性能，具体数值列于表2。

对比例一

按重量百分比称取表3所示的组分，制备方法同实施例一，并测定其综合性能，具体数值列于表3。

对比例二

按重量百分比称取表3所示的组分，制备方法同实施例一，并测定其综合性能，具体数值列于表3。

对比例三

按重量百分比称取表3所示的组分，制备方法同实施例一，并测定其综合性能，具体数值列于表3。

对比例四

按重量百分比称取表3所示的组分，制备方法同实施例一，并测定其综合性能，具体数值列于表3。

对比例五

按重量百分比称取表3所示的组分，制备方法同实施例一，并测定其综合性能，具体数值列于表3。

对比例六

按重量百分比称取表3所示的组分，制备方法同实施例一，并测定其综合性能，具体数值列于表3。

表 1 聚丙烯组合物组成及散发性能

表 2 聚丙烯组合物组成及散发性能

表 3 聚丙烯组合物组成及散发性能对比例

性能评价方式及实行标准

聚丙烯组合物的有机化合物排放测定（TVOC）按照TS-INT-002进行检测。

由各个实施例与对比例的散发性能测试结果可以看出，本发明采用聚丙烯B和液体萃取剂后，得到的聚丙烯组合物具有更低的TVOC值，即组合物的散发性能有了较大提高，并满足汽车内饰件的使用标准。

本发明所述实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据本发明内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种车用聚丙烯组合物，其组分按重量百分比包括：

聚丙烯A 40~94%

聚丙烯B 2-20%

弹性体 2~20%

液体萃取剂 1~2%

滑石粉 0~30%

助剂 1~3%

所述聚丙烯A为共聚聚丙烯；共聚聚丙烯的熔体流动速率为5-60g/10min，其悬臂梁缺口冲击强度在23℃下大于5KJ/m²，共聚聚丙烯为无规或嵌段共聚物，并正离子配位聚合、Ziegler-Natta负离子配位聚合或者用茂金属催化剂合成；

所述聚丙烯B为高熔体强度的聚丙烯，其熔体强度为8-30，熔体流动速率为0.2-10 g/10min。

2.根据权利要求1所述的一种车用聚丙烯组合物，其特征在于，所述的弹性体为乙烯－丙烯共聚物、乙烯－己烯共聚物、乙烯－丁烯共聚物、乙烯－辛烯共聚物的一种或几种的混合物，其密度为0.850-0.900g/cm³。

3.根据权利要求1所述的一种车用聚丙烯组合物，其特征在于，所述的滑石粉的平均粒径尺寸D50为2~20µm，D97为10~45µm。

4.根据权利要求1所述的一种车用聚丙烯组合物，其特征在于，所述的液体萃取剂常温为液体，常压下沸点或挥发温度为90~180℃，且无色无味。

5.根据权利要求1所述的一种车用聚丙烯组合物，其特征在于，所述的液体萃取剂为水、六甲基二硅氧烷、六甲基二硅烷、三乙基硅烷、三乙基硅醇、八甲基环四硅氧烷或八甲基三硅氧烷。

6.根据权利要求1所述的一种车用聚丙烯组合物，其特征在于，所述的助剂为抗氧剂、光稳定剂、润滑剂与色粉。

7.制备权利要求1-7所述车用聚丙烯组合物的方法，包括如下步骤：

按重量百分比称取组分聚丙烯A、聚丙烯B、弹性体、液体萃取剂和助剂；先在高速混合机中混合1-2分钟，然后再加入滑石粉混合3-5分钟，得到预混料；预混料经双螺杆挤出机熔融挤出、二级真空造粒制得成品。

8.权利要求1~7所述任一项车用聚丙烯组合物在制备汽车制件中应用。