CN102627806A - 一种汽车内饰件用pp/hdpe塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车内饰件用PP/HDPE塑料及其制备方法。所述汽车内饰件用PP/HDPE塑料,包括下述重量份的组分:聚丙烯100份,高密度聚乙烯20-30份,三元乙丙橡胶10-20份,滑石粉10-25份,偶联剂0.1-0.3份。用偶联剂对滑石粉进行表面改性处理,得到改性滑石粉;再将聚丙烯、高密度聚乙烯、三元乙丙橡胶和改性滑石粉加入高速混合器中搅拌,经挤出机挤出造粒,即可制得。本发明的汽车内饰件用PP/HDPE塑料,具有橡胶体外观和性能,具有较高的拉升强度、弯曲模量和悬臂梁缺口冲击强度,可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的汽车内饰件,如手套箱内盖板、手套箱斗、副仪表板本体、储物盒衬垫、面板储物盒。

Description

一种汽车内饰件用PP/HDPE塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种塑料材料及其制备方法,尤其涉及一种汽车内饰件用PP/HDPE塑料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯,英文缩写为PP,是1957年于意大利首先投入工业生产,是继聚乙烯(PE)之后的又一个重要的塑料品种。它有较好的耐热性,在135℃蒸煮1000h也不会被破坏,PP的比热容、热导率皆小于PE,但绝热性优于PE。PP属于非极性聚合物,具有优异的介电性和电绝缘性,电性能基本不受环境湿度及电场频率的影响,在允许的工作范围内,温度升高会使电性能降低,它的耐电弧性较高。PP的耐化学性良好,除强氧化剂对它有侵蚀作用外,其他试剂对它均无作用。PP在室温下不溶于任何溶剂,但可以在某些溶剂,如四氯化碳、三氯甲烷、二硫化碳、苯中溶胀,在温度升高时,PP可溶解于某些溶剂中。PP对氧的作用较敏感,特别是在温度较高时。它耐紫外线能力很差,也易受高能辐射的破坏,在受到上述破坏时,它都会降解产生低分子物质。铜的存在会急剧加大PP的氧化降解速率,使其很快脆化,故称之为“铜害”。PP有较突出的耐应力开裂性。但它的耐寒性差,耐候性也不好,高温则刚性不足。
目前的技术中,由于PP的某些性能不够理想,需要通过改性来提高韧性,改善耐寒性、耐候性、染色性,进一步提高力学性能和耐热性等。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足,本发明所要解决的技术问题之一提供一种汽车内饰件用PP/HDPE塑料。
本发明所要解决的技术问题之二提供上述汽车内饰件用PP/HDPE塑料的制备方法。
本发明目的是通过如下技术方案实现的:
一种汽车内饰件用PP/HDPE塑料,包括下述重量份的组分:聚丙烯100份,高密度聚乙烯20-30份,三元乙丙橡胶10-20份,滑石粉10-25份,偶联剂0.1-0.3份。
进一步的,
所述聚丙烯为共聚聚丙烯。
所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂,可以为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯和四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种或其混合物。
优选的,所述偶联剂由下述组分按重量份组成:异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯10-30份、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯10-30份、3-氨基丙基三甲氧基硅烷50-70份。
本发明还提供了上述汽车内饰件用PP/HDPE塑料的制备方法:
(1)用偶联剂对滑石粉进行表面改性处理,得到改性滑石粉;
(2)将聚丙烯、高密度聚乙烯、三元乙丙橡胶和改性滑石粉加入高速混合器中搅拌,经挤出机挤出造粒。
进一步的,
所述表面改性处理为:滑石粉在高速搅拌下,转速为1500-3000r/min,喷入偶联剂,然后继续搅拌5-15分钟。
所述步骤(2)中,高速混合器中,搅拌温度70-90℃、搅拌时间2-4分钟,挤出机中的挤出温度170-210℃。
显然,在本发明中为提高产品的其他性能,还可以适应性地添加其他助剂,如阻燃剂、着色剂和抗静电剂等。
具体的,在本发明中:
所述高密度聚乙烯,High Density Polyethylene,简称为HDPE,是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色,在微薄截面呈一定程度的半透明状。
三元乙丙橡胶,英文缩写为EPDM,是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物,1963年开始商业化生产。EPDM最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚烯烃家族,它具有极好的硫化特性。在所有橡胶当中,EPDM具有最低的比重。它能吸收大量的填料和油而影响特性不大。因此可以制作成本低廉的橡胶化合物。
3-氨基丙基三甲氧基硅烷,英文名:3-Aminopropyltrimethoxysilane,CAS:13822-56-5。
乙烯基三甲氧基硅烷,英文名:Vinyltrimethoxysilane,CAS:2768-02-7。
异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯,CAS:61417-55-8,英文名:Titaniumtris(dodecylbenzenesulfonate)isopropoxide。
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯,CAS:65345-34-8,英文名:Isopropyl tri(dioctylphosphate)titanate。
四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯,CAS:65460-52-8,英文名:Tetraisopropyl di(dioctylphosphate)titanate。
在塑料研究和生产过程中,通常使用增强剂如滑石粉。这不仅能增加塑料的质量,降低产品的成本,而且还能改善塑料制品的某些性能。然而,由于无机填料与有机聚合物在化学结构和物理形态上存在着显著的差异,两者缺乏亲和性,往往会使塑料制品的力学性能和成型加工性能受到影响。本发明通过加入偶联剂对滑石粉进行改性,使滑石粉表面由亲水性变成亲油性,从而能够与聚丙烯、高密度聚乙烯、和三元乙丙橡胶形成紧密结合,使塑料材料的强度、黏结力、电性能、疏水性、抗老化性能等显著提高。
进一步的,在聚丙烯、高密度聚乙烯、三元乙丙橡胶和滑石粉的基础配方中,对偶联剂进行优选,特别的选用异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯和3-氨基丙基三甲氧基硅烷三种偶联剂进行复配,三种偶联剂间产生协同增效作用,使得粘度降低,各项力学性能更好,具有较高的耐热温度、良好的热稳定性能,拉升强度、弯曲强度、弯曲模量及冲击强度均较优异。
本发明的汽车内饰件用PP/HDPE塑料,具有橡胶体外观和性能,可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的汽车内饰件,如手套箱内盖板、手套箱斗、副仪表板本体、储物盒衬垫、面板储物盒。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
按照表1中对应实施例1数据称取各原料。
(1)用偶联剂对滑石粉进行表面改性处理:将滑石粉在高速搅拌下,转速为1500-3000r/min,喷入偶联剂,然后继续搅拌5-15分钟,得到改性滑石粉;
(2)将聚丙烯、高密度聚乙烯、三元乙丙橡胶和改性滑石粉加入高速混合器中搅拌,控制转速在300-400r/min、搅拌温度70-90℃、搅拌时间2-4分钟,再经螺杆挤出机挤出造粒,挤出温度170-210℃,在10-40℃的冷水中冷却成型,即获得所述汽车内饰件用PP/HDPE塑料。
显然,改性滑石粉的制备为本行业通用方法,采用其他方式进行改性也能够达到相近的效果,特别之处在于偶联剂的选择。
表1:汽车内饰件用PP/HDPE塑料配方表单位:公斤
Figure BDA0000152673720000041
Figure BDA0000152673720000051
表1中,共聚PP的牌号J641,中石化广州石化分公司生产。
实施例2
按照表1中对应实施例2数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车内饰件用PP/HDPE塑料。
实施例3
按照表1中对应实施例3数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车内饰件用PP/HDPE塑料。
实施例4
按照表1中对应实施例4数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车内饰件用PP/HDPE塑料。
实施例5
按照表1中对应实施例5数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车内饰件用PP/HDPE塑料。
实施例6
按照表1中对应实施例6数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车内饰件用PP/HDPE塑料。
对比例1
按照表1中对应对比例1数据称取各原料。
将聚丙烯、高密度聚乙烯、三元乙丙橡胶和滑石粉加入高速混合器中搅拌,控制转速在300-400r/min、搅拌温度70-90℃、搅拌时间2-4分钟,再经螺杆挤出机挤出造粒,挤出温度170-210℃,在10-40℃的冷水中冷却成型,即获得所述汽车内饰件用PP/HDPE塑料。
测试例1
表2:汽车内饰件用PP/HDPE塑料性能测试表
 MFR,g/min  拉升强度,Mpa  弯曲模量,Mpa  悬臂梁缺口冲击强度,KJ/m2
实施例1   7.4   31.2   2043   8.1
实施例2   8.1   28.6   1934   7.2
实施例3   8.3   28.1   1912   7.4
实施例4   8.2   28.4   1897   6.9
实施例5   7.5   29.7   1926   7.6
实施例6   8.6   27.4   1875   6.6
对比例1   8.7   26.8   1850   6.3
在塑料研究和生产过程中,通常使用增强剂如滑石粉。这不仅能增加塑料的质量,降低产品的成本,而且还能改善塑料制品的某些性能。然而,由于无机填料与有机聚合物在化学结构和物理形态上存在着显著的差异,两者缺乏亲和性,往往会使塑料制品的力学性能和成型加工性能受到影响。本发明通过加入偶联剂对滑石粉进行改性,使滑石粉表面由亲水性变成亲油性,从而能够与聚丙烯、高密度聚乙烯、和三元乙丙橡胶形成紧密结合,使塑料材料的强度、黏结力、电性能、疏水性、抗老化性能等显著提高。
特别的,在聚丙烯、高密度聚乙烯、三元乙丙橡胶和滑石粉的基础配方中,对偶联剂进行优选,特别的选用异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯和3-氨基丙基三甲氧基硅烷三种偶联剂进行复配,三种偶联剂间产生协同增效作用,使得粘度降低,各项力学性能更好,具有较高的拉升强度、弯曲模量和悬臂梁缺口冲击强度。
表2测试数据也可以明显的验证出上述结论。

Claims (8)

1.一种汽车内饰件用PP/HDPE塑料,其特征在于,包括下述重量份的组分:聚丙烯100份,高密度聚乙烯20-30份,三元乙丙橡胶10-20份,滑石粉10-25份,偶联剂0.1-0.3份。
2.如权利要求1所述的汽车内饰件用PP/HDPE塑料,其特征在于:所述聚丙烯为共聚聚丙烯。
3.如权利要求1或2所述的汽车内饰件用PP/HDPE塑料,其特征在于:所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂。
4.如权利要求3所述的汽车内饰件用PP/HDPE塑料,其特征在于:所述偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯和四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种或其混合物。
5.如权利要求4所述的汽车内饰件用PP/HDPE塑料,其特征在于:所述偶联剂由下述组分按重量份组成:异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯10-30份、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯10-30份、3-氨基丙基三甲氧基硅烷50-70份。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述的汽车内饰件用PP/HDPE塑料的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:
(1)用偶联剂对滑石粉进行表面改性处理,得到改性滑石粉;
(2)将聚丙烯、高密度聚乙烯、三元乙丙橡胶和改性滑石粉加入高速混合器中搅拌,经挤出机挤出造粒。
7.如权利要求6所述的汽车内饰件用PP/HDPE塑料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述表面改性处理为:滑石粉在高速搅拌下,转速为1500-3000r/min,喷入偶联剂,然后继续搅拌5-15分钟。
8.如权利要求6所述的汽车内饰件用PP/HDPE塑料的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,高速混合器中,搅拌温度70-90℃、搅拌时间2-4分钟,挤出机中的挤出温度170-210℃。
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