CN102532708A

CN102532708A - 一种改性聚丙烯组合物

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Publication number: CN102532708A
Application number: CN2011104445655A
Authority: CN
Inventors: 陈如意; 黎敏; 邓凯桓; 郑兴铭
Original assignee: ZHUZHOU TIMES ENGINEERING PLASTICS Co Ltd
Current assignee: ZHUZHOU TIMES ENGINEERING PLASTICS Co Ltd
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: CN102532708B

Abstract

本发明提供了一种改性聚丙烯组合物，包含：80～100重量份的聚丙烯；0.2～1.5重量份的热稳定剂；0.1～1.5重量份的光稳定剂；0.2～2重量份的润滑剂；0.2～5重量份的耐热助剂，所述耐热助剂为硅铝酸盐和蒙脱土中的一种或两种。由所述硅铝酸盐和所述蒙脱土中的一种或两种组成的所述耐热助剂能够有效地提高聚丙烯的耐热性，使得本发明仅通过填充0.2～5重量份的所述耐热助剂，即得到耐热性较好的改性聚丙烯组合物，其密度较小，利于应用，如可更好地用于生产汽车内外饰件和家用电器零部件等制品，并且其制备方法简便易行，适于工业化生产。

Description

一种改性聚丙烯组合物

技术领域

本发明涉及聚丙烯材料技术领域，特别涉及一种改性聚丙烯组合物。

背景技术

聚丙烯(Polypropylene，简称PP)是一种可由丙烯聚合而制得的热塑性树脂，其不但具有加工性能好、韧性高、耐汽油和耐化学药品性好等优点，而且质轻、价廉，因而其应用广泛，如可用于生产汽车内外饰件和家用电器零部件等制品。但是，纯聚丙烯在耐热性和刚性等方面较为不足，无法更好地满足制品的要求。

目前，改善聚丙烯的耐热性的常用方法之一是将聚丙烯进行填充改性，提高聚丙烯的热变形温度即耐热温度，即得到耐热性较好的改性聚丙烯组合物，比如，授权公告号为CN1225498C的中国专利文献介绍了一种聚丙烯树脂组合物，其包含100重量份的聚丙烯基组合物和0.01～2重量份的、含有1个或2个氨基的氨基硅烷化合物，所述聚丙烯基组合物包含20％～69％的在230℃时熔体指数为5g/10min～70g/10min的全同立构结晶丙烯均聚物、1％～30％的用不饱和羧酸或其衍生物改性的改性聚丙烯和30％～50％的重量比为1∶1～8的玻璃纤维和云母，其中，30％～50％的玻璃纤维和云母即作为耐热填充剂对聚丙烯进行改性，使所得改性聚丙烯组合物的热变形温度可达到140℃～160℃，具有较好的耐热性，但是作为耐热填充剂的玻璃纤维和云母的使用量较大，不但使所得改性聚丙烯组合物的密度较大，不利于应用，而且容易导致改性聚丙烯组合物的生产加工不顺畅，如容易出现加料困难等问题。

又如，申请公布号为CN101759912A的中国专利文献公开了一种高刚性、高耐热聚丙烯复合材料，其主要由如下重量百分比的原料配制而成：40％～90％的聚丙烯、2％～20％的粉状聚乙烯、30％～45％的滑石粉、0.1％～2％的抗氧剂和0～5％的其他助剂，其中，30％～45％的滑石粉即作为耐热助剂来提高聚丙烯的耐热性。上述通过填充改性得到的改性聚丙烯组合物虽然具有较好的耐热性，但是填充改性所用的耐热助剂滑石粉的填充量仍较大，同样不利于所得改性聚丙烯组合物的生产加工和应用。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种改性聚丙烯组合物，本发明提供的改性聚丙烯组合物包含较少的耐热助剂，使所述改性聚丙烯组合物具有良好的耐热性，密度较小，利于应用。

本发明提供了一种改性聚丙烯组合物，包含：

80～100重量份的聚丙烯；

0.2～1.5重量份的热稳定剂；

0.1～1.5重量份的光稳定剂；

0.2～2重量份的润滑剂；

0.2～5重量份的耐热助剂，所述耐热助剂为硅铝酸盐和蒙脱土中的一种或两种。

优选的，所述耐热助剂的含量为0.5～4重量份。

优选的，所述耐热助剂为硅铝酸盐和蒙脱土。

优选的，所述硅铝酸盐为硅铝酸钠、硅铝酸钾和硅铝酸钙中的一种或多种。

优选的，所述蒙脱土为钠基蒙脱土、钙基蒙脱土、镁基蒙脱土和有机修饰蒙脱土中的一种或多种。

优选的，所述聚丙烯为均聚聚丙烯，所述均聚聚丙烯的熔体流动速率为2g/10min～30g/10min。

优选的，所述润滑剂为硬酯酸钙、铝酸酯、钛酸酯和石蜡中的一种或多种。

优选的，所述热稳定剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种；所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、水杨酸酯类紫外线吸收剂、苯酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、取代丙烯腈类紫外线吸收剂和三嗪类紫外线吸收剂中的一种或多种。

优选的，所述改性聚丙烯组合物还包含0.1～3重量份的外观改良剂。

优选的，所述外观改良剂为丙烯酸酯-羧酸-乙烯三元共聚物和脂肪族环氧树脂中的一种或两种。

与现有技术相比，本发明提供了一种改性聚丙烯组合物，其包含80～100重量份的聚丙烯、0.2～1.5重量份的热稳定剂、0.1～1.5重量份的光稳定剂、0.2～2重量份的润滑剂和0.2～5重量份的耐热助剂，所述耐热助剂为硅铝酸盐和蒙脱土中的一种或两种。本发明以硅铝酸盐和蒙脱土中的一种或两种为耐热助剂，所述硅铝酸盐为架状结构，具有良好的耐热性，而所述蒙托土为层状结构，也具有良好的耐热性和分散性，所以，由所述硅铝酸盐和所述蒙脱土中的一种或两种组成的所述耐热助剂能够有效地提高聚丙烯的耐热性，使得本发明仅通过填充0.2～5重量份的所述耐热助剂，即得到耐热性较好的改性聚丙烯组合物。本发明采用的所述耐热助剂的用量较少，不但降低了所述改性聚丙烯组合物的密度，使其利于应用，而且使所述改性聚丙烯组合物的生产加工较为顺畅，生产效率较高。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明提供了一种改性聚丙烯组合物，包含：

80～100重量份的聚丙烯；

0.2～1.5重量份的热稳定剂；

0.1～1.5重量份的光稳定剂；

0.2～2重量份的润滑剂；

在本发明中，所述改性聚丙烯组合物耐热性较好、密度较小，其主要由聚丙烯、热稳定剂、光稳定剂、润滑剂和由硅铝酸盐和蒙脱土中的一种或两种组成的的耐热助剂等混炼而成，所述耐热助剂的使用量较小，便于生产加工。

其中，所述耐热助剂的含量为0.2～5重量份，优选为0.5～4重量份，更优选为1～3.5重量份，最优选为1.5～3重量份，本发明将所述耐热助剂的加入量控制为0.2～5重量份，使用量显著降低，改性效果较好；

所述耐热助剂为硅铝酸盐和蒙脱土中的一种或两种，优选为硅铝酸盐和蒙脱土，当所述耐热助剂为硅铝酸盐和蒙脱土时，本发明对所述硅铝酸盐和蒙脱土的组成比例没有特殊限制，优选为0.1～2重量份的硅铝酸盐和0.1～3重量份的蒙脱土，两者协同作用，效果更佳；

在本发明中，所述硅铝酸盐为架状结构，具有良好的耐热性，能够提高聚丙烯的耐热性，常用的硅铝酸盐包括硅铝酸钠、硅铝酸钾、硅铝酸钙、硅铝酸镁和硅铝酸钡等，本发明对所述硅铝酸盐没有特殊限制，可选用常用的硅铝酸盐，优选为硅铝酸钠、硅铝酸钾和硅铝酸钙中的一种或多种；所述蒙脱土具有层状结构，层内含有钙离子、钠离子、钾离子、镁离子或锂离子等阳离子，所述蒙脱土具有良好的分散性和耐热性等优点，也能够提高聚丙烯的耐热性，本发明对所述蒙脱土没有特殊限制，优选为钠基蒙脱土、钙基蒙脱土、镁基蒙脱土和有机修饰蒙脱土中的一种或多种；

由所述硅铝酸盐和所述蒙脱土中的一种或两种组成的所述耐热助剂能够有效地提高聚丙烯的耐热性，使得本发明仅通过填充0.2～5重量份的所述耐热助剂，即得到了耐热性较好的改性聚丙烯组合物。

所述聚丙烯的含量为80～100重量份，优选为90～99重量份；

所述聚丙烯可以为共聚聚丙烯，也可以为均聚聚丙烯，优选为均聚聚丙烯，所述均聚聚丙烯的熔体流动速率(MFR)优选为2g/10min～30g/10min，更优选为5g/10min～25g/10min，最优选为10g/10min～20g/10min。

所述热稳定剂的含量为0.2～1.5重量份，优选为0.5～1重量份；

所述热稳定剂能够抑制或延缓聚丙烯在空气中被热氧化或热降解，从而提高聚丙烯的热稳定性，本发明对所述热稳定剂没有特殊限制，可以为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种，优选将酚类抗氧剂中的受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂复配使用，效果更佳；

其中，所述酚类抗氧剂包括但不限于抗氧剂1076、抗氧剂264、抗氧剂2264、抗氧剂1010和抗氧剂BHT，所述胺类抗氧剂包括但不限于抗氧剂H、抗氧剂4010、抗氧剂D和抗氧剂DNP，所述亚磷酸酯类抗氧剂包括但不限于抗氧剂TPP、抗氧剂TNPP、抗氧剂ST-1500和抗氧剂3010。

所述光稳定剂的含量为0.1～1.5重量份，优选为0.5～1重量份；

所述光稳定剂能够屏障或抑制聚丙烯被光氧化还原或光老化，从而提高聚丙烯的光稳定性，本发明对所述光稳定剂没有特殊限制，可以为受阻胺类光稳定剂、水杨酸酯类紫外线吸收剂、苯酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、取代丙烯腈类紫外线吸收剂和三嗪类紫外线吸收剂中的一种或多种，优选为受阻胺类光稳定剂和前述紫外线吸收剂的一种或多种复配使用，效果更佳；

其中，所述受阻胺类光稳定剂包括但不限于光稳定剂LS-7700、光稳定剂LS-744和光稳定剂GW-540，所述水杨酸酯类紫外线吸收剂包括但不限于紫外线吸收剂UV-TBS和紫外线吸收剂UV-BAD，所述苯酮类紫外线吸收剂包括但不限于紫外线吸收剂UV-9、紫外线吸收剂M-40和紫外线吸收剂UV-531，所述苯并三唑类紫外线吸收剂包括但不限于紫外线吸收剂UV-326、紫外线吸收剂UV-P和紫外线吸收剂UV-327，所述取代丙烯腈类紫外线吸收剂包括但不限于紫外吸收剂N-539和紫外吸收剂N-35，所述三嗪类紫外线吸收剂包括但不限于紫外线吸收剂UV-1577。

所述润滑剂的含量为0.2～2重量份，优选为0.5～1.5重量份；

所述润滑剂可提高所述聚丙烯的加工性能，本发明对所述润滑剂没有特殊限制，可以为硬酯酸钙、铝酸酯、钛酸酯和石蜡中的一种或多种。

为了进一步提高所述改性聚丙烯组合物的应用性能，可在聚丙烯中加入其他助剂如外观改良剂等进行加工。

其中，所述外观改良剂可改善制品的白度和光泽等，所述外观改良剂的含量优选为0.1～3重量份，更优选为0.5～2重量份，最优选为1～1.5重量份；

本发明对所述外观改良剂没有特殊限制，可以为丙烯酸酯-羧酸-乙烯三元共聚物和脂肪族环氧树脂中的一种或两种，如外观改良剂HE86和AT100树脂中的一种或两种。

本发明以聚丙烯、热稳定剂、光稳定剂、润滑剂和包含硅铝酸盐和蒙脱土中的一种或两种的耐热助剂为主要原料，得到的改性聚丙烯组合物具有良好的耐热性和较小的密度，可广泛用于生产汽车内外饰件和家用电器零部件等制品。

本发明提供的所述改性聚丙烯组合物优选按照以下方法获得：

将聚丙烯混合物进行混炼，得到改性聚丙烯组合物，所述聚丙烯混合物包含：

80～100重量份的聚丙烯；

0.2～1.5重量份的热稳定剂；

0.1～1.5重量份的光稳定剂；

0.2～2重量份的润滑剂；

在本发明中，所述改性聚丙烯组合物耐热性较好、密度较小，其以主要包含聚丙烯、热稳定剂、光稳定剂、润滑剂和包含硅铝酸盐和蒙脱土中的一种或两种的耐热助剂的聚丙烯混合物为原料，所述耐热助剂的使用量较小，便于生产加工。

在所述聚丙烯混合物中，所述耐热助剂的含量为0.2～5重量份，优选为0.5～4重量份，更优选为1～3.5重量份，最优选为1.5～3重量份，本发明将所述耐热助剂的加入量控制为0.2～5重量份，使用量显著降低，利于生产操作。

本发明优选将80～100重量份的聚丙烯、0.2～1.5重量份的热稳定剂、0.1～1.5重量份的光稳定剂、0.2～2重量份的润滑剂和0.2～5重量份的耐热助剂置于混合机中混合，得到聚丙烯混合物。

其中，所述混合机的转速优选为300r/min～400r/min，更优选为320r/min～380r/min；所述混合的时间优选为1min～3min。

为了进一步改善所述改性聚丙烯组合物的外观，本发明优选将0.1～3重量份的外观改良剂加入混合机中混合。

其中，所述混合机的转速优选为400r/min～700r/min，更优选为500r/min～600r/min，所述混合的时间优选为1min～2min。

得到聚丙烯混合物后，本发明将其加入混炼设备如双螺杆挤出机中进行混炼，得到改性聚丙烯组合物。

其中，所述混炼的温度优选为180℃～240℃，更优选为200℃～220℃。

得到改性聚丙烯组合物后，本发明将其干燥后注塑成标准样条，采用本领域常用的测定方法进行性能测定。测定结果显示，本发明制备的改性聚丙烯组合物具有较高的热变形温度、较小的密度和较高的刚性，即所述改性聚丙烯组合物性能优良，尤其是耐热性较好，可广泛用于生产汽车内外饰件和家用电器零部件等制品。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的改性聚丙烯组合物及其制备方法进行具体地描述。

实施例1

将98.5重量份的MFR为5g/10min的均聚PP、0.5重量份的硅铝酸钠、0.3重量份的抗氧剂1076、0.2重量份的光稳定剂LS-7700和0.3重量份的石蜡置于混合机中混合2min，混合机的转速为300r/min，然后将0.2重量份的外观改良剂HE86加入混合机中混合1min，混合机的转速为400r/min，得到聚丙烯混合物；

将得到的聚丙烯混合物加入双螺杆挤出机中于200℃熔融混炼，挤出造料，得到改性聚丙烯组合物。

将得到的改性聚丙烯组合物进行性能测定，测试结果见表1，表1为实施例1～5制备的改性聚丙烯组合物的性能表。

实施例2

将98重量份的MFR为10g/10min的均聚PP、1重量份的硅铝酸钙、0.3重量份的抗氧剂H、0.2重量份的光稳定剂LS-744和0.3重量份的硬脂酸钙置于混合机中混合2min，混合机的转速为400r/min，然后将0.2重量份的AT100树脂加入混合机中混合1min，混合机的转速为400r/min，得到聚丙烯混合物；

将得到的聚丙烯混合物加入双螺杆挤出机中于200℃熔融混炼，挤出造料，得到改性聚丙烯组合物，其性能的测试结果见表1。

实施例3

将97重量份的MFR为15g/10min的均聚PP、2重量份的钠基蒙脱土、0.4重量份的抗氧剂3010、0.2重量份的光稳定剂GW540、0.2重量份的石蜡和0.1重量份的硬脂酸钙置于混合机中混合3min，混合机的转速为400r/min，然后将0.2重量份的外观改良剂HE86加入混合机中混合1min，混合机的转速为500r/min，得到聚丙烯混合物；

实施例4

将95重量份的MFR为30g/10min的均聚PP、4重量份的钙基蒙脱土、0.1重量份的抗氧剂1010和0.2重量份的抗氧剂168、0.1重量份的光稳定剂LS-7700、0.1重量份的紫外线吸收剂UV-TBS和0.3重量份的铝酸酯置于混合机中混合2min，混合机的转速为300r/min，然后将0.2重量份的外观改良剂HE86加入混合机中混合1min，混合机的转速为400r/min，得到聚丙烯混合物；

实施例5

将97.5重量份的MFR为20g/10min的均聚PP、0.5重量份的硅铝酸钠、2重量份的钠基蒙脱土、0.2重量份的抗氧剂D、0.1重量份的抗氧剂TNPP、0.1重量份的光稳定剂LS-744、0.1重量份的紫外吸收剂UV-326和0.3重量份的钛酸酯置于混合机中混合3min，混合机的转速为400r/min，然后将0.2重量份的AT100树脂加入混合机中混合1min，混合机的转速为400r/min，得到聚丙烯混合物；

表1实施例1～5制备的改性聚丙烯组合物的性能表

由表1可知，本发明实施例制备的改性聚丙烯组合物的热变形温度为130℃～150℃，密度为0.90g/m³～0.93g/m³，在23℃下的弯曲模量在2000MPa以上。表明本发明提供的改性聚丙烯组合物在耐热性较好的基础上具有较小的密度，利于应用，且制备方法简便。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种改性聚丙烯组合物，包含：

80～100重量份的聚丙烯；

0.2～1.5重量份的热稳定剂；

0.1～1.5重量份的光稳定剂；

0.2～2重量份的润滑剂；

2.根据权利要求1所述的改性聚丙烯组合物，其特征在于，所述耐热助剂的含量为0.5～4重量份。

3.根据权利要求1所述的改性聚丙烯组合物，其特征在于，所述耐热助剂为硅铝酸盐和蒙脱土。

4.根据权利要求1所述的改性聚丙烯组合物，其特征在于，所述硅铝酸盐为硅铝酸钠、硅铝酸钾和硅铝酸钙中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的改性聚丙烯组合物，其特征在于，所述蒙脱土为钠基蒙脱土、钙基蒙脱土、镁基蒙脱土和有机修饰蒙脱土中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的改性聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯为均聚聚丙烯，所述均聚聚丙烯的熔体流动速率为2g/10min～30g/10min。

7.根据权利要求1所述的改性聚丙烯组合物，其特征在于，所述润滑剂为硬酯酸钙、铝酸酯、钛酸酯和石蜡中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的改性聚丙烯组合物，其特征在于，所述热稳定剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种；所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、水杨酸酯类紫外线吸收剂、苯酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、取代丙烯腈类紫外线吸收剂和三嗪类紫外线吸收剂中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的改性聚丙烯组合物，其特征在于，所述改性聚丙烯组合物还包含0.1～3重量份的外观改良剂。

10.根据权利要求9所述的改性聚丙烯组合物，其特征在于，所述外观改良剂为丙烯酸酯-羧酸-乙烯三元共聚物和脂肪族环氧树脂中的一种或两种。