CN102367314A

CN102367314A - 一种长效耐脏污聚丙烯组合物

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Publication number: CN102367314A
Application number: CN2011103057953A
Authority: CN
Inventors: 吴国峰; 王灿耀; 杨波; 黄达; 罗忠富; 叶南飚; 陈大华; 吴博
Original assignee: MIANYANG DONGFANG SPECIAL ENGINEERING PLASTIC Co Ltd; Kingfa Science and Technology Co Ltd; Shanghai Kingfa Science and Technology Co Ltd
Current assignee: MIANYANG DONGFANG SPECIAL ENGINEERING PLASTIC Co Ltd; Kingfa Science and Technology Co Ltd; Shanghai Kingfa Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2012-03-07

Abstract

本发明公开了一种长效耐脏污聚丙烯组合物，其特征在于所述的组合物组分按重量百分比包括：聚丙烯树脂18-99.7%，矿物粉体0-50%，增韧剂0-20%，长效润滑剂0.2-6%，其它助剂0.1-6%，所述的长效润滑剂为硅氧烷聚合物，结构式为

，其中R基团为甲基、乙烯基、环氧基、氨基或羟基中的一种或两种，或者是它们的混合物，粘度范围在500-3500mPas。此类耐脏污聚丙烯组合物优点如下：1.通过自制聚硅氧烷类润滑剂的引入，使得聚丙烯材料表面脏污易被擦拭，可以满足汽车部件耐脏污试验的要求，符合汽车制件的使用要求；2.所添加的聚硅氧烷类润滑剂在高温环境下不易析出，而且不溶于油脂中，能达到长效耐脏污的目的。

Description

一种长效耐脏污聚丙烯组合物

技术领域

本发明属于材料改性技术领域，具体涉及一种长效耐脏污聚丙烯（PP）组合物，属于高分子复合材料技术领域。

背景技术

改性聚丙烯材料具有优异的力学性能，加之低廉的价格，因而在汽车各大总成系统中获得了广泛应用。然而易脏污等缺陷的存在大大影响了聚丙烯材料的美观，给聚丙烯材料的应用造成了困扰。

聚丙烯制件的脏污主要来源于两个方面，一方面聚丙烯材料的电阻率达到10¹⁶以上，使用的过程中容易产生静电，长时间暴露于户外极易吸附外界的灰尘而脏污；另一方面聚丙烯制件在使用过程中，不慎被脏污物质如油污、汗渍等碰触而产生脏污。对于因静电作用产生的脏污一般如中国专利CN102070824A、CN101759917A所述，可通过在材料改性过程中添加抗静电剂，并由抗静电剂在材料表面吸附水分降低表面电阻率的方法来消除或减弱，但是添加抗静电剂的方法并不能完全消除脏污灰尘的吸附，还是需要通过擦拭的方法来消除。

由碰触产生的脏污则不可避免，在这些情况下，脏污是否容易被擦拭显得尤为重要。中国专利200910176978.X公开了一种聚丙烯组合物及其制备方法，所述组合物包括：聚丙烯树脂、、二氧化硅、矿物填料、增韧剂、接枝聚丙烯，另外还包括有耐划伤剂，所述产品应用于汽车内饰具有良好的耐划伤性能，抗变形能力强，但其不足的地方还是容易被外界杂质污染，造成其使用一段时间后显得老旧，不太美观。

发明内容

本发明的目的是提供一种长效耐脏污聚丙烯组合物，该组合物能使其表面的脏污容易被擦拭，从而达到美观效果，拓宽聚丙烯材料的应用。

本发明所述长效耐脏污聚丙烯组合物，其组成按重量百分比包括：

聚丙烯树脂 18-99.7%

矿物粉体 0-50%

增韧剂 0-20%

长效润滑剂 0.2-6%

其它助剂 0.1-6%。

所述的长效润滑剂为硅氧烷聚合物，结构式为

Figure 2011103057953100002DEST_PATH_IMAGE002

，其中R基团为甲基、乙烯基、环氧基、氨基或羟基中的一种或两种，或者是它们的混合物，粘度范围在500-3500mPas。

聚丙烯树脂为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中一种或几种，熔指为5~50g/10min；矿物粉体为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡中的一种或两种；其超过95％的粒径分布在0.5-5μm，优先选择0.5-1μm；增韧剂为弹性体，选择乙烯－己烯共聚物、乙烯－丁烯共聚物、乙烯－辛烯共聚物、乙烯－丙烯－辛烯三元共聚物、氢化乙烯－丁二烯－苯乙烯共聚物中的一种或几种。

所述其它助剂包括抗氧剂、分子量调节剂、光稳定剂、抗氧剂、抗静电剂等加工助剂，这些助剂的种类和添加方法已经为业界所熟知，这些助剂在本发明中的含量一般占组合物总质量百分比的0.1%-6%，在0.5%~6%效果更好，最好在1%~5%。

由于本发明主要应用于注塑汽车内饰件，为了美观需要，常制作成不同颜色，所以本发明组合物中还包含微量有机颜料或无机颜料。有机颜料有永固红、永固黄、酞菁蓝、酞菁绿，无机颜料有二氧化钛、炭黑、氧化铁红、氧化铁黑，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。

上述组合物根据配方称料，先放入转速约为1000rpm的高速混合器中混合3分钟，然后再放入双螺杆挤出机，温度控制在：200℃～215 ℃，螺杆转速450转/分钟条件下挤出造粒即得。所制得的聚丙烯材料主要应用于易与外界碰触的汽车门槛、门板等汽车内饰部件及免部分免喷涂的汽车外饰件。

与现有技术相比，本发明所述长效耐脏污聚丙烯组合物，具有以下优点：

1. 引入自制聚硅氧烷类润滑剂，使得聚丙烯材料表面脏污易被擦拭，可以满足汽车部件耐脏污试验的要求，符合汽车制件的使用要求；

2. 所添加的聚硅氧烷类润滑剂在高温环境下不易析出，而且不溶于油脂中，能达到长效耐脏污的目的。

附图说明

图1为实施例中不同配方体系耐脏污性能；

图2为对比例添加不同润滑剂体系热处理前耐脏污性能对比；

图3为对比例2和对比例3中添加不同类型润滑剂热处理后耐脏污性能对比。

具体实施方式

下面给出实施例对本发明进行具体的描述。

实施例一

根据表1配方称取均聚聚丙烯、碳酸钙、乙烯-丁烯共聚物、硅氧烷聚合物，先放入转速约为1000rpm的高速混合器中混合3分钟，然后再放入双螺杆挤出机，温度控制在：200℃～215 ℃，螺杆转速450转/分钟条件下挤出造粒即得。

实施例二

根据表1配方称取共聚聚丙烯、硫酸钡、乙烯-辛烯共聚物、硅氧烷聚合物，其余同实施例一。

实施例三

根据表1配方称取共聚聚丙烯、滑石粉、乙烯-丙烯-辛烯共聚物、硅氧烷聚合物，其余同实施例一。

实施例四

根据表1配方称取均聚聚丙烯、碳酸钙、乙烯-已烯共聚物、硅氧烷聚合物，其余同实施例一。

通过实施例1-4考察在不同配方体系中添加聚硅氧烷类润滑剂的耐脏污水平，说明添加聚硅氧烷类润滑剂在不同配比体系能达到耐脏污的目的，具体配方见表1所示。

表1 实施例和对比例配方组成（重量百分比）

组分	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	对比例1	对比例2	对比例3
								聚丙烯	18%	48%	71%	98.7%	73%	71%	71%
3000目滑石粉	50%	30%	15%	—	15%	15%	15%
								增韧剂	20%	15%	10%	—	10%	10%	10%
长效润滑剂	6%	4%	2%	0.3%	—	—	2%
								芥酸酰胺	—	—	—	—	—	2%	—
其它助剂	6%	3%	2%	1%	2%	2%	2%

将实施例和对比例所述原材料按重量百分比先放入转速约为1000rpm的高速混合器中混合3分钟，然后再放入双螺杆挤出机，温度控制在：200℃～215 ℃，螺杆转速450转/分钟下挤出造粒即得。

对聚丙烯材料脏污被擦拭难易的考察，其实验方法借助摩擦色牢度仪来完成，主要包括以下步骤：①取一干净标准贴衬纱布a，滴上一定体积的自配溶液，该溶液含有油酸、棕榈酸、硬脂酸等，模拟现实中的油污、汗渍等，将此纱布包于摩擦色牢度仪磨头上；②取另一片干净标准贴衬纱布b固定在摩擦色牢度仪放置样品的样板上，并称取一定重量的粉末均匀涂敷于纱布上，该粉末含有炭黑、膨润土等物质，模拟现实中的污物；③在磨头上固定载荷，开动仪器，让包覆于磨头上的纱布a摩擦纱布b10次，使a纱布带有油污和泥污；④在放置样品的样板上换上另一块干净纱布c，依步骤③再摩擦10次，使纱布a脏污稀释；⑤在放置样品的样板上换上待评判的聚丙烯样品，依步骤③摩擦50次；⑥用干净纱布来回擦拭摩擦后的聚丙烯样品50次，观察脏污被擦拭的难易程度。

从实验方法的角度看，脏污被擦拭的难易与PP制件表面的润滑程度有很大的关系，同时不可避免地要考虑到另外一个问题，就是聚丙烯制件耐脏污的长效性问题，由于脏污的种类不同，如PP制件表面的小分子润滑剂可能溶于一些油污而使润滑剂失效，又或者由于汽车置于室外时，车内制件温度较高，而导致PP中添加的小分子润滑剂析出挥发而致使润滑失效。

将实施例1-4所得材料制样，在23℃/50%湿度条件下调节24h后，按照耐脏污试验要求进行耐脏污试验，实验所得分别为如图1中（a）-（d）所示。

将对比例1-3所得材料制成样品在23℃/50%湿度条件下调节24h后，按照耐脏污试验要求进行耐脏污试验，实验所得照片如图2中（a）、（b）和（c）所示。

取对比例2和对比例3所得未进行耐脏污试验的样品在80℃烘箱中放置200h，然后在23℃/50%湿度条件下调节24h后进行耐脏性实验，实验所得照片如图3中（a）和（b）所示，可见，添加聚硅氧烷类润滑剂能达到耐脏污而且长效的目的。

由图中通过实施例1-4和对比例1-3考察未添加润滑剂、添加芥酸酰胺类小分子润滑剂和添加聚硅氧烷类大分子润滑剂的耐脏污性能，可以看出，添加聚硅氧烷类润滑剂在不同配比体系中能达到耐脏污且长效的目的，而且其耐脏污性能随润滑剂组分比例的变化很小。

另外，所述组合物按质量百分比还可为，实施例5：共聚聚丙烯25、硫酸钡36、乙烯-辛烯共聚物20、硅氧烷聚合物6，光稳定剂和抗氧剂5；实施例6：共聚聚丙烯40、硫酸钡28、乙烯-辛烯共聚物20、硅氧烷聚合物6，分子量调节剂和抗氧剂6；实施例7：共聚聚丙烯60、硫酸钡36、硅氧烷聚合物1，光稳定剂和抗静电剂3；实施例8：共聚聚丙烯85、乙烯-辛烯共聚物14、硅氧烷聚合物0.2，光稳定剂和抗氧剂0.8。

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

1.一种长效耐脏污聚丙烯组合物，其组分按重量百分比包括：

聚丙烯树脂 18-99.7%

矿物粉体 0-50%

增韧剂 0-20%

长效润滑剂 0.2-6%

其它助剂 0.1-6%；

所述的长效润滑剂为自制硅氧烷聚合物，结构式为

Figure 2011103057953100001DEST_PATH_IMAGE002

2.根据权利要求1所述的长效耐脏污聚丙烯组合物，其特征在于，所述的聚丙烯树脂为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中一种或几种，熔指为5~50g/10min。

3.根据权利要求1所述的长效耐脏污聚丙烯组合物，其特征在于，所述的矿物粉体为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡中的一种或两种；其超过95％的粒径分布在0.5-5μm。

4.根据权利要求3所述的长效耐脏污聚丙烯组合物，其特征在于，所述的矿物粉体优选的粒径分布为0.5-1μm。

5.根据权利要求1所述的长效耐脏污聚丙烯组合物，其特征在于，所述的增韧剂为弹性体，包括乙烯－己烯共聚物、乙烯－丁烯共聚物、乙烯－辛烯共聚物、乙烯－丙烯－辛烯三元共聚物、氢化乙烯－丁二烯－苯乙烯共聚物中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的长效耐脏污聚丙烯组合物，其特征在于，所述的其它助剂包括抗氧剂、分子量调节剂、光稳定剂、抗氧剂、抗静电剂等加工助剂，其含量占组合物总质量百分比的0.1%-6%。