CN102516668A - 具有划伤自修复功能的聚丙烯热塑性弹性体及其制备方法 - Google Patents

具有划伤自修复功能的聚丙烯热塑性弹性体及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有划伤自修复功能的聚丙烯热塑性弹性体，按重量百分比计，其原料配方包括：聚丙烯 43~84% 、热稳定剂 0~1% 、润滑剂 0~1% 、氢化苯乙烯 - 丁二烯嵌段共聚物 10~30% 、 EPDM 磺酸盐离聚物 5~20% 和聚异丁烯粘合剂 1~5% 。本发明聚丙烯热塑性弹性体在表面轻微划伤后，常温状态下能够迅速自修复，从根本上消除物理划痕，特别适合制作汽车安全气囊盖板和方向盘盖板等对耐划伤要求比较高的汽车内饰产品。本发明聚丙烯热塑性弹性体可通过螺杆挤出造粒而得，制备方法简单，工艺条件容易控制。

Description

具有划伤自修复功能的聚丙烯热塑性弹性体及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种具有划伤自修复功能的聚丙烯热塑性弹性体及其制备方法。
背景技术
随着汽车工业的发展，汽车内饰用聚丙烯热塑性弹性体的用量不断增长，消费者对汽车内饰舒适度的要求也不断提高。但是汽车内饰件在使用过程中不可避免的会产生轻微划伤或者划痕等，给产品的外观造成破坏，因而会影响消费者的使用心情。为降低这种视觉上产生的划伤痕迹，目前的解决方法主要是在汽车内饰用聚丙烯热塑性弹性体中添加酰胺类或硅酮类等耐划伤助剂，它的原理是耐划伤助剂在添加进树脂基体后会在材料表面形成一层表层，提高材料表面的爽滑程度，使得产品在经受轻微划伤后划痕处的亮度变化不明显，但这只是光学效果上的不明显，事实上加入耐划伤助剂并不能从根本上消除材料表面的物理划痕，相反，物理划痕会更深。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有划伤自修复功能的聚丙烯热塑性弹性体。
本发明还要提供一种上述聚丙烯热塑性弹性体的制备方法。
本发明第三个目的是将上述聚丙烯热塑性弹性体应用于制作汽车内饰件。
为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：
一种具有划伤自修复功能的聚丙烯热塑性弹性体，以重量百分比计，其原料配方包括：
聚丙烯                              43~84%
热稳定剂                             0~1%
润滑剂                               0~1%
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物           10~30%
三元乙丙橡胶磺酸盐离聚物              5~20%
聚异丁烯粘合剂                        1~5%   。
优选地，所述聚丙烯选用熔体流动速率0.01～100 g/10min、乙烯摩尔含量≤10%的高抗冲共聚聚丙烯。
优选地，所述热稳定剂选自酚类热稳定剂、胺类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂和杯芳烃类热稳定剂中的一种或多种的组合。
优选地，所述润滑剂选自金属皂类润滑剂、硬脂酸复合酯类润滑剂和酰胺类润滑剂中的一种或多种的组合。
优选地，所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（即SEBS）的分子量在10 4 ～10 6 之间。
优选地，所述三元乙丙橡胶磺酸盐离聚物（即EPDM磺酸盐离聚物）的离子含量为0.01~0.5mol。
优选地，所述聚异丁烯粘合剂选用分子量在10 3 ～10 6 之间的聚异丁烯粘合剂。
本发明聚丙烯热塑性弹性体在原料配方中加入EPDM磺酸盐离聚物和聚异丁烯粘合剂，当材料表面受到划伤后，EPDM磺酸盐离聚物的带电离子会富集在断面处，使断面产生静电吸引而互相靠拢，而断面处的聚异丁烯粘合剂能够对受损断面进行粘合修复，从而使得本发明聚丙烯热塑性弹性体具有划伤自修复功能。
上述的聚丙烯热塑性弹性体可通过将原料配方中的各组分加入长径比为35~56:1的螺杆挤出机中熔融共混、挤出造粒制备而成，优选地加工温度为170℃~240℃。
以上制备而成的聚丙烯热塑性弹性体特别适合制作汽车安全气囊盖板和方向盘盖板等对耐划伤要求比较高的汽车内饰产品。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明聚丙烯热塑性弹性体在表面轻微划伤后，常温状态下能够迅速自修复，从根本上消除物理划痕。具体测试结果为：6N力划伤，5min后DL≤1.5，10min后DL≤0.5，30min后DL≤0.05。
本发明聚丙烯热塑性弹性体可通过螺杆挤出造粒而得，制备方法简单，工艺条件容易控制。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，但不限于这些实施例。
实施例1
将83.6公斤聚丙烯（型号AW191）、0.2公斤酚类热稳定剂Irganox 1010（CIBA公司）、0.2公斤润滑剂硬脂酸钙、10公斤SEBS6145、5公斤EPDM磺酸盐离聚物、1公斤聚异丁烯粘合剂PB2400在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出造粒，得到本实施例的聚丙烯热塑性弹性体。上述过程中的加工温度为200℃。
本实施例所得聚丙烯热塑性弹性体在常温受到轻微划伤后，能够迅速自修复，测试结果如下：
6N力划伤：DL（5min）=1.3， DL（10min）=0.4，DL（30min）=0.04。
实施例2
将72公斤聚丙烯（型号AW191）、0.5公斤酚类热稳定剂Irganox 1010（CIBA公司）、0.5公斤润滑剂硬脂酸钙、15公斤SEBS6145、10公斤EPDM磺酸盐离聚物、2公斤聚异丁烯粘合剂PB2400在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出造粒，得到本实施例的聚丙烯热塑性弹性体。上述过程中的加工温度为200℃。
本实施例所得聚丙烯热塑性弹性体在常温受到轻微划伤后，能够迅速自修复，测试结果如下：
6N力划伤：DL（5min）=1.2， DL（10min）=0.3，DL（30min）=0.03。
实施例3
将60.5公斤聚丙烯（型号AW191）、0.7公斤酚类热稳定剂Irganox 1010（CIBA公司）、0.8公斤润滑剂硬脂酸钙、20公斤SEBS6145、15公斤EPDM磺酸盐离聚物、3公斤聚异丁烯粘合剂PB2400在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出造粒，得到本实施例的聚丙烯热塑性弹性体。上述过程中的加工温度为200℃。
本实施例所得聚丙烯热塑性弹性体在常温受到轻微划伤后，能够迅速自修复，测试结果如下：
6N力划伤：DL（5min）=1.1， DL（10min）=0.2，DL（30min）=0.02。
实施例4
将49.5公斤聚丙烯（型号AW191）、0.9公斤酚类热稳定剂Irganox 1010（CIBA公司）、0.6公斤润滑剂硬脂酸钙、25公斤SEBS6145、20公斤EPDM磺酸盐离聚物、4公斤聚异丁烯粘合剂PB2400在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出造粒，得到本实施例的聚丙烯热塑性弹性体。上述过程中的加工温度为200℃。
本实施例所得聚丙烯热塑性弹性体在常温受到轻微划伤后，能够迅速自修复，测试结果如下：
6N力划伤：DL（5min）=1.0， DL（10min）=0.15，DL（30min）=0.01。
实施例5
将43公斤聚丙烯（型号AW191）、1公斤酚类热稳定剂Irganox 1010（CIBA公司）、1公斤润滑剂硬脂酸钙、30公斤SEBS6145、20公斤EPDM磺酸盐离聚物、5公斤聚异丁烯粘合剂PB2400在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出造粒，得到本实施例的聚丙烯热塑性弹性体。上述过程中的加工温度为200℃。
本实施例所得聚丙烯热塑性弹性体在常温受到轻微划伤后，能够迅速自修复，测试结果如下：
6N力划伤：DL（5min）=1.05， DL（10min）=0.18，DL（30min）=0.02。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有划伤自修复功能的聚丙烯热塑性弹性体，其特征在于：以重量百分比计，所述聚丙烯热塑性弹性体的原料配方包括：
聚丙烯                                              43~84%
热稳定剂                                            0~1%
润滑剂                                               0~1%
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物               10~30%
三元乙丙橡胶磺酸盐离聚物                    5~20%
聚异丁烯粘合剂                                   1~5%  。
2.根据权利要求1所述的具有划伤自修复功能的聚丙烯热塑性弹性体，其特征在于：所述聚丙烯选用熔体流动速率0.01～100 g/10min、乙烯摩尔含量≤10%的高抗冲共聚聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的具有划伤自修复功能的聚丙烯热塑性弹性体，其特征在于：所述热稳定剂为酚类热稳定剂、胺类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂和杯芳烃类热稳定剂中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的具有划伤自修复功能的聚丙烯热塑性弹性体，其特征在于：所述润滑剂为金属皂类润滑剂、硬脂酸复合酯类润滑剂和酰胺类润滑剂中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的具有划伤自修复功能的聚丙烯热塑性弹性体，其特征在于：所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的分子量在104～106之间。
6.根据权利要求1所述的具有划伤自修复功能的聚丙烯热塑性弹性体，其特征在于：所述三元乙丙橡胶磺酸盐离聚物的离子含量在0.01~0.5mol之间。
7.根据权利要求1所述的具有划伤自修复功能的聚丙烯热塑性弹性体，其特征在于：所述聚异丁烯粘合剂选用分子量在103～106之间的聚异丁烯粘合剂。
8.权利要求1~7中任一项所述的聚丙烯热塑性弹性体的制备方法，其特征在于：所述的聚丙烯热塑性弹性体通过将原料配方中的各组分加入长径比为35~56:1的螺杆挤出机中熔融共混、挤出造粒制备而成。
9.根据权利要求8所述的聚丙烯热塑性弹性体的制备方法，其特征在于：加工温度为170℃~240℃。
10.用权利要求1~7中任一项所述的聚丙烯热塑性弹性体制作汽车内饰件。
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