CN102906182A - 组合物 - Google Patents
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Abstract
一种组合物,其包含:(I)60至92.5wt%的第一组分,所述组分是聚丙烯聚合物,其包含:a)40至85wt%具有0.01-300g/10min之间的熔体流动速率(MFR2)的丙烯聚合物A,和b)15wt%以上的至少一种丙烯-乙烯共聚物;以及(II)2.5至30wt%的第二组分,其包含至少一种乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物;和可选地(III)5至25wt%的至少一种填料。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于表现出优异的耐划伤性和特别低的收缩各向异性的注射成型制品的新材料。更具体地,本发明涉及一种向其中加入至少一种乙烯-丙烯酸烷基酯聚合物(ethylene alkyl acrylate polymer)的多组分聚丙烯聚合物。
背景技术
由于聚丙烯树脂的有益性能,其被广泛用于形成各种有用材料。在宽范围内调节(tailor)刚度-韧度平衡的能力使聚丙烯树脂非常适于生产坚韧和刚性的结构,如用于汽车应用的车身部件,其包括外部部件,如保险杠(减震器,bumper)、气坝(空气抑制器,air dam)和内部部件,如仪表板和气囊盖等。
聚丙烯树脂的一个缺点是,由于它们的半晶质性质它们在大多数成型工艺中经受显著的模塑和收缩。这意味着在尺寸公差很重要的应用中必须根据特定的组合物和特定的成型操作调整(设计,tailor)模具以得到所需要的精确尺寸的成品部件。制造商已针对某一组合物和成型操作调整(设计)了模具,随后当希望替换不同的组合物或改变工艺用以,例如,提高冷却速率时,这种收缩问题特别棘手。由于聚丙烯树脂显示出在纵向方向和横向方向上的收缩差异,因而加重了此问题。
通常的做法是使用各种类型的填料以便提高或微调聚合物的性能分布(曲线,profile)。用于聚烯烃的常用填料是滑石。使用这种化合物主要由于其良好的成本效益比,由于它能以非常低的成本提供可接受的性能。然而,同时滑石通常会提高组合物的刚度,它对其他性能也有一些负面影响。根据基体树脂、滑石的粒径和形态以及生产条件,滑石在注塑成型部件中可导致取向不一致性。这导致机械性能的各向异性并且也影响该部件的收缩行为。此外,滑石的加入通常增加划痕的可见性。滑石常常是使划痕非常明显的白色。
因此,滑石和聚丙烯的组合可加剧存在的任何成型后收缩问题。
由于聚丙烯提供这样有价值的性能,因此不希望停止使用他们,但需要处理收缩且特别是可观察到的各向异性问题。
因此,本发明人寻找提高耐划伤性的方法,特别是限制例如与填料如滑石结合的收缩各向异性。本发明人已经意识到,将特定量的乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物加入到聚丙烯聚合物中减少收缩率各向异性。代替滑石或与滑石一起加入这些材料以减少与收缩率相关的问题,尤其确保发生的任何收缩是更加各向同性的(即收缩率在纵向方向和横向方向上类似)。
EP-A-1788022描述了与适合于在本发明中使用的那些类似的聚丙烯基体材料,通过向其中加入低密度聚乙烯(LDPE)或线型低密度聚乙烯(LLDPE)组分而实现低收缩率。
本发明人已经惊奇地发现使用乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯(EAA)共聚物可获得甚至更好的结果。可以用这些共聚物来代替附加的聚乙烯组分或与附加的聚乙烯组分一起使用,并且可以显着地减少收缩各向异性。此外,在提高材料的耐划伤性同时可以实现这种收缩各向异性的减少。
此外,随着EAA含量的增加,本发明的组合物常常变得更坚硬。使用本发明的组合物也获得断裂拉伸应变的显着增加。因此,本发明的组合提供了一种具有优异机械性能的组合物。
还可以设想,使用EAA可允许从聚合物组合物中消除脂肪酸酰胺。通常,添加这些添加剂以改善材料的耐划伤性,其积极效果基于分子迁移到它们降低摩擦系数的表面。这些添加剂的主要缺点是它们会增加表面粘性,并且也对味道和气味及雾度性能(fogging properties)产生负面影响。也可能导致负光泽效果。
令人惊奇的是,已经发现用与EAA组合的特定聚丙烯树脂制成的制品具有低收缩率,另外在室温和零度以下温度(零下温度)具有极好的冲击强度、刚度和高耐划伤性的平衡。
聚丙烯与EAA的组合不是新的。US 2007/0066758描述了在设计与玻璃纤维一同使用的组合物中的酸酐改性聚丙烯、常规聚丙烯和EAA的组合。
在US 2007/0049682中,EAA构成含有广泛定义聚丙烯的混合物的主要成分。该混合物(掺混物)说是为了提高耐划伤性,但是必须存在至少50wt%的EAA。
在J Appl Polym Sci,Vol 107,2500-2508中,Gururajan等人研究了乙烯-丙烯酸甲酯对由聚丙烯共聚物形成的吹塑薄膜的性质的影响。所使用的聚合物包含一小部分(小于10wt%)的弹性体EPR组分。
本发明人已经发现少量的EAA与特定的双组分聚丙烯的组合,尤其对于注塑成型,能产生具有理想性能的混合物。
发明内容
因此,从一个方面看,本发明提供一种组合物,其包含:
(I)60至97.5wt%,优选60至92.5wt%的第一组分,该组分是聚丙烯聚合物,其包含
a)40至85wt%具有0.01-300g/10min之间的熔体流动速率(MFR2)的丙烯聚合物A,和
b)15wt%以上的至少一种丙烯-乙烯共聚物;以及
(II)2.5至30wt%的第二组分,其包含至少一种乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物;和可选地
(III)0至25wt%,优选5至25wt%的至少一种填料。
从另一方面看,本发明提供一种包含如上文所定义的组合物的模制制品,特别是注塑成型制品。
从另一方面看,本发明提供一种用于制备如上文所定义的组合物的方法,其包括:获得如上文所定义的第一组分(I),并将所述第一组分与所述第二组分(II)和可选的第三组分(III)混合(掺混)。
从另一方面看,本发明提供如上文所定义的组合物在注塑成型中的用途。
具体实施方式
乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯树脂(EAA)
本发明的组合物包含至少一种乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯树脂。术语(甲基)丙烯酸酯旨在包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯两者,即式CH3-CH2=CHCOO-或CH2=CHCOO-的化合物。因此,(甲基)是指可选存在形成甲基丙烯酸酯的甲基基团。但是,本发明的EAA优选是丙烯酸酯。
所用术语“烷基”是指C1-6烷基,优选C1-4烷基。优选地,EAA可以是乙烯-(甲基)丙烯甲酸酯,乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯或乙烯-(甲基)丙烯酸丁酯树脂,特别是乙烯-丙烯酸甲酯,乙烯-丙烯酸乙酯或乙烯-丙烯酸丁酯树脂(分别为EMA、EEA、EBA)。虽然可使用这些树脂的混合物,但优选的是仅使用一种EAA。最优选的EAA是EMA。
在EAA树脂中,(甲基)丙烯酸酯的量(相对于乙烯的量)可以在很宽的界限内变化。优选存在过量的乙烯。在EAA聚合物中,丙烯酸酯的典型值范围在5至40wt%,如10至35wt%。我们已经惊奇地发现,通过在EAA聚合物中使用较低含量的丙烯酸酯,例如10至20w%的丙烯酸酯,可获得收缩性质的改善。
乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯树脂的密度可在935至960kg/m3的范围内。其MFR2/190℃可在0.1至20g/10min,优选3至5g/10min的范围内。
在本发明组合物中采用的乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯树脂的量可以是组合物的2.5至30wt%,如5至25wt%,优选7.5至20wt%。据认为,存在太多的EAA会降低其防止收缩各向异性的能力。在理想情况下,存在的EAA的量可在7.5至15wt%的范围。
这些EAA聚合物是市售材料,并可以从多个供应商处购买,例如以商品名ElvaloyTM(杜邦)。
聚丙烯聚合物
聚丙烯聚合物形成整体组合物的60至97.5wt%,优选60至92.5wt%。优选地,该组分形成整体组合物的65至92.5wt%,尤其70至92.5wt%。可具有高达92.5wt%,如达92.5wt%的聚丙烯聚合物。可理解的是,一旦填料、丙烯酸酯聚合物、添加剂、附加的聚乙烯等的量确定,聚丙烯聚合物组分可以用来将该组合物补足至100wt%的材料。
本发明组合物的聚丙烯组分,即第一组分,本身包含至少两种不同组分。本发明中将它们称为聚合物A和B。虽然可以存在超过两种组分,但第一聚合物组分优选由两种聚合物组分构成。聚合物A是典型的基质组分而聚合物B是与聚合物A不能混合的弹性体组分。因此,聚丙烯聚合物优选为多相聚丙烯聚合物。
第一组分中应存在40至85wt%的丙烯聚合物A,例如40至75wt%。该聚合物A应具有0.01至300g/10min之间的熔体流动速率(MFR2)。丙烯聚合物A的熔体流动速率(MFR2)优选为80至250g/10min,更优选为100至200g/10min。
优选地,第一组分的聚丙烯树脂含有至少40wt%,更优选至少50wt%,以及甚至更优选至少55wt%的丙烯聚合物A。
丙烯聚合物A优选是全同立构聚合物(等规聚合物),优选用齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂制备。茂金属催化剂也是合适的。
聚合物A优选是均聚物。它也可以是具有一种或多种α-烯烃共聚单体的丙烯共聚物,然而共聚单体的量应该较低,例如小于5wt%,特别是小于2.5wt%,更特别的是小于1wt%。共聚单体优选是乙烯单体。如果共聚物被用作聚合物A,其最优选是具有不超过0.5wt%(例如乙烯)的共聚物的丙烯与乙烯共聚物。这样的共聚物优选是无规共聚物。然而理想情况是聚合物A是均聚物。
还优选的是此组分的二甲苯可溶性分数较低,例如小于5wt%,特别是小于3wt%。
由两种或多种各自具有0.01至300g/10min范围内MFR的聚合物,例如两种均聚物或一种均聚物与一种共聚物的混合物形成的聚合物A在本发明范围内。但是这不是优选的。
本发明的聚丙烯组合物包含第二组分,聚合物B。聚合物B是丙烯-乙烯共聚物,其中理想情况下丙烯是最大组分。丙烯组合物应包含15wt%或更多的此丙烯共聚物(聚合物B),例如,可达60wt%的丙烯共聚物。优选地,聚丙烯树脂包含20至35wt%的乙烯-丙烯共聚物(聚合物B)。
理想的情况是,聚合物B包含至少40wt%的丙烯,更优选至少60wt%的丙烯,特别是至少75wt%的丙烯(相对于乙烯组分)。
因此,聚合物B的乙烯含量可达40wt%,如可达25wt%。优选应存在至少10wt%的乙烯。虽然可以存在其它共聚单体,但聚合物B组分优选是仅丙烯和乙烯的共聚物。
聚合物B可以是无规共聚物或嵌段共聚物,优选为无规共聚物。
聚合物B优选具有1-3.5dl/g之间,更优选1.1至3.3dl/g之间的特性粘度。
由两种或两种以上聚合物B组分的混合物形成的聚合物B成分在本发明的范围内。但是这不是优选的。
聚合物A和聚合物B组合形成第一组分。此组合可具有在230°C/2.16kg下的15至40g/10min,更优选20至35g/min的MFR。
这种混合物(掺混物)的拉伸模量可在800-1200MPa,更优选在900-1100MPa之间。混合物的断裂伸长率可在100-500%,更优选150-350%之间。
甚至更优选地,在形成本发明组合物一部分的聚丙烯组合物中,C2含量可在10-30wt%的范围内。还优选的是二甲苯可溶性含量在15-35wt%范围内。C2(XS)的含量可在40-70wt%范围内。
全部组合物(总成分)性能
本发明的组合物优选具有5至30g/10min的MFR2(230℃,2.16kg)。
该组合物的断裂拉伸应变性能特别良好。可获得超过200%的值,优选超过250%。
该组合物的拉伸屈服应变性能特别良好。可获得超过8%的值,优选超过8.5%。
简支梁缺口冲击强度值也很高。在23℃下简支梁缺口冲击强度值优选至少8kJ/m2。
低温简支梁缺口冲击强度(-20℃)可以为至少3kJ/m2。
制备丙烯聚合物A
可通过单阶段方法(单级方法)或多阶段方法(多级方法),如本体聚合、气相聚合、淤浆聚合、溶液聚合或它们的组合,使用常规催化剂,聚合丙烯或丙烯与-烯烃和/或乙烯制备丙烯聚合物A。可以在环流反应器(环管反应器)中或在环流反应器和气相反应器的组合中制备均聚物或共聚物。这些方法对本领域的技术人员是众所周知的。
用于丙烯聚合物A聚合的合适的催化剂是用于丙烯聚合的任何立体选择性催化剂,其能够在40至110℃的温度下和在10至100bar的压力下聚合和共聚合丙烯及共聚单体。齐格勒-纳塔催化剂以及茂金属催化剂是合适的催化剂。优选使用齐格勒-纳塔物质。
制备乙烯-丙烯共聚物(聚合物B)
使用常规催化剂通过已知的聚合方法,如溶液聚合、悬浮聚合和气相聚合制备乙烯-丙烯弹性体共聚物。齐格勒-纳塔催化剂以及茂金属催化剂是合适的催化剂。
普遍使用的方法是溶液聚合。乙烯、丙烯和催化剂系统在过量的烃溶剂中聚合。在聚合后将稳定剂和油,如果使用的话,直接加入。然后将溶剂和未反应的单体用热水或蒸汽,或利用机械脱挥发分闪蒸去除。聚合物在筛网(screens)内、机械压榨机或干燥箱内干燥脱水。聚合物形成为卷包或挤出成颗粒。
悬浮聚合方法是本体聚合的变形。将单体和催化剂体系注入到充有丙烯的反应器中。聚合立即发生,形成不溶于丙烯的聚合物碎屑。闪蒸出丙烯和共聚单体完成聚合过程。
气相聚合技术由一个或多个垂直流化床构成。气体形式的单体和氮气连同催化剂被送入反应器,并周期性地移出固体产物。通过使用循环气体移除反应热,其也用于流化聚合物床。由于未使用溶剂,从而省去了对溶剂提馏、洗涤和干燥的需求。
在例如US 3,300,459、US 5,919,877和EP 0060090A1中也详细描述了乙烯-丙烯弹性体共聚物的制备。
可替代地,可以使用市售且满足指定要求的弹性体乙烯-丙烯共聚物。
在一个优选的实施方式中,可以在一连串反应器(串联反应器)中制备聚合物A和B,即开始在环流反应器中生产聚合物A,并将产物转移到气相反应器,在此聚合共聚物B。
在本发明中使用的多相聚合物是可从供应商,如Borealis获得的市售品。Borealis销售合适的共聚物。
附加成分
在进一步的实施方式中,本发明的组合物中可进一步包含聚烯烃成分,特别地可以是聚合物C,其为聚乙烯均聚物或共聚物。此附加聚乙烯组分可以达组合物的20wt%,例如,可达15wt%,如5至20wt%或7.5至15wt%存在。
该成分可以是高密度聚乙烯(HDPE),特别是具有至少940kg/m3密度的高密度聚乙烯。可替代地,聚合物C可以是例如,具有905-935kg/m3之间密度的线型低密度聚乙烯(LLDPE)或低密度聚乙烯(LDPE)。在一个实施方式中,不存在附加聚合物C。
本发明的组合物可进一步包括常规添加剂,如抗氧化剂、稳定剂、酸清除剂、澄清剂、着色剂、抗UV剂、成核剂、抗静电剂和脱模剂。通常,这些添加剂相对于组合物的总重量可以各自小于2wt%,更优选小于1wt%的量存在。
特别优选地,填料如滑石或纳米填料存在于在本发明的组合物中。本发明中使用的填料可以是金属化合物颗粒,特别是硅酸盐颗粒、硫酸盐颗粒和碳酸盐颗粒。采用的金属通常是碱土金属,如钙、钡或镁,或铝。特别优选的是硅酸铝、硅酸镁和硅酸钙。本发明的组合物中可具有0至25wt%,优选5至25wt%的填料,例如7至22wt%的填料。存在的填料的量优选在组合物的10至20wt%范围内。理想情况下,该填料是硅酸盐,尤其是滑石。尽管通常的平均颗粒尺寸可以是10至300微米,但填料的粒径可发生变化。
因此从另一个方面看,本发明提供一种组合物,其包含:
(I)60至92.5wt%的第一组分,所述组分是聚丙烯聚合物,其包含
a)40至85wt%具有0.01和300g/10min之间的熔体流动速率(MFR2)的丙烯聚合物,和
b)15wt%以上的至少一种丙烯-乙烯共聚物;以及
(II)2.5至30wt%的第二组分,其包含至少一种乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物;和可选地
(III)5至25wt%的至少一种填料,例如滑石。
玻璃纤维
如在本领域中公知的,本发明的组合物优选与增强剂如玻璃纤维结合使用。也可使用偶联剂。
因此也可以向根据本发明的组合物中加入玻璃纤维。加入的玻璃纤维的量可以以本发明组合物重量的0到50%表示,优选为10至40%,例如15%至35%。玻璃纤维可以选自形成切短的或长的(连续的)玻璃纤维,但典型的玻璃纤维在与聚丙烯配料(混炼)前是具有几毫米长度,如=3至15mm以上,优选3.5至5mm的切断纤维。这种类型的玻璃纤维是市售的,且其实例是由Johns Manville或其他公司生产的商品名为P968OCV、T480NEG、Thermoflow738。
尽管根据本发明也考虑了其他玻璃纤维直径,但通常玻璃纤维具有约10至15μm的直径。
根据本发明的组合物中还可以包括用于改善在聚合物基质中的玻璃纤维的偶联的偶联剂。可以使用任何类型的偶联剂,且其例示性的实例是马来酸酐接枝的丙烯均聚物或丙烯-乙烯嵌段共聚物,以及Chemtura的Polybond 3150/3200、Eastman的Epolene G3003和Exxon的Exxelor PO 1015或PO1020。偶联剂的量取决于玻璃纤维的类型和量,但通常偶联剂以基于组合物的重量0.5至5wt%的量加入。在一个高度优选的实施方式中,未使用偶联剂。
也包括无任何玻璃纤维的组合物,并因此包括改性的聚合物如酸酐改性的聚合物。
应用
本发明的组合物对于模制,特别是注射成型是理想的。由本发明的聚丙烯树脂制作的部件具有低收缩率。
优选地,在任何方向上的收缩率小于1.5%,特别小于1.1%。可纵向和横向(在矩形试验片上)或在圆形试验片上径向和切向测定收缩率。
在以下实施例中,在圆盘上径向地和切向地测量收缩率。因此,我们测量圆盘在半径上的收缩率以及在圆盘圆周上的任何收缩率。盘形试验片具有355°的流动角(flow angle)和5°的切口,并且为了测定收缩率,在收缩过程之后,将圆盘圆周上两个端点之间的弦值与相应的测试片模型的弦值对比。优选地,在径向和/或切向方向上的收缩率小于1.5%,特别小于1.1%。
最重要地,百分比收缩率值之间的差异(不论是纵向和横向或径向和切向)优选为小于0.1个百分点,优选小于0.08个百分点。这意味着,在两个方向上的收缩率(特别是径向和切向)几乎都使得在所形成的部件中没有各向异性。
收缩率如在以下“测量方法说明”中所说明的那样来测量。
此外,本发明组合物制成的部件具有高耐划伤性ΔL。优选地,ΔL值小于1,特别小于0.75。ΔL是未经处理的树脂表面和用直径1mm的钢球尖端、10N的切割力和1000mm/min的切割速度在树脂表面上以每条网格线2mm的间距切出网状线(cross hatch)的树脂表面之间的亮度差异。
本发明的材料的光泽度值也较低,因此产生光泽与耐擦伤性的理想平衡。低光泽度优选用于任何车辆内部。
在通过采用传统的注塑成型技术、吹塑成型技术和/或挤出技术生产模制制品和/或挤出制品中,本发明组合物是特别有用的。
优选地,这些制品是用于汽车应用的车体部件的外部部件或内部部件。外部部件可以是减震器(保险杠,bumper)盖、外部腰线(fascia)、气坝(空气抑制器,air dam)和其它边饰(trim),内部部件可以是仪表板、气囊盖等。
因此,从另一方面看,本发明提供一种注塑成型制品,它包括:
(I)60至97.5wt%,优选60至92.5wt%的第一组分,所述组分是聚丙烯聚合物,其包含
a)40至85wt%具有在0.01-300g/10min之间的熔体流动速率(MFR2)的丙烯聚合物A,和
b)15wt%以上的至少一种丙烯-乙烯共聚物;以及
(II)2.5至30wt%的第二组分,其包含至少一种乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物;和可选地
(III)0至25wt%,优选5至25wt%的至少一种填料。
现在将参照以下非限制性实施例和附图描述本发明。图1示出本发明的主要优点。正如可以看到的,含有EMA的组合物的收缩/耐划伤性的平衡一般很好。最后的组合物表明,虽然牺牲了耐划伤性,但是将EMA增加到较高水平可以使各向异性减少为零。
测量方法说明
熔体流动速率(MFR2)
根据ISO 1133,在2.16kg的负荷下在230℃(对于PP或PP-共聚物或含有这样的聚合物的任何组合物)和190℃(对于PE)测定熔体流动速率MFR2。
C3-含量
通过用全部聚合物或聚合物B的IR测量乙烯含量来计算丙烯含量(C3=1-C2)。
特性粘度
根据ISO1628-1(1999年10月)在十氢化萘中在135℃下测量特性粘度。
二甲苯可溶性:
测定二甲苯可溶性分数(XS):
在135℃下通过搅拌将2.0g的聚合物溶解在250ml对二甲苯中。30分钟后,使该溶液在环境温度下冷却15分钟,然后使其在25℃下沉降30分钟。用滤纸将溶液过滤到两个100ml烧瓶中。在氮气流下蒸发来自第一个100ml容器的溶液,然后在真空下在90℃下干燥残留物直至达到恒重。
其中
m0是称量的测试部分的质量(g)
m1是的残留物的质量(g)
v0是量取的溶剂的原始体积(250ml)
v1是量取的用于测量的等分试样的体积(100ml)
XS%=(100·m·Vo)/(mo·v);mo=初始聚合物量(g);m=残余物质量(g);Vo=初始体积(ml);v=所分析样品的体积(ml)。
收缩率
在中间开口的(centre gated)、注射成型的圆盘上测定收缩率(直径180mm,厚度3mm,具有355°的流动角和5°的切口)。采用两种不同的保压时间(分别为10秒和20秒)成型两个试样。在开口处的熔体温度是260℃,且在模具中平均流动前缘速度(front velocity)是100mm/s。工具温度:40℃,背压:600bar。试样在室温下老化(conditioning)96小时后,测定两个盘上的对于流动方向的径向和切向的尺寸变化。这两个值的平均值作为最终结果进行报告。
耐划伤性(抗划伤性)
注塑成型试样,60*60mm,3mm厚度,物料温度:240℃,工具温度:40℃,背压:600bar
为了测定耐划伤性,使用Erichsen生产的Cross Hatch Cutter Model420p。用细颗粒(VW K09-颗粒)在试样表面上切割出网状线(十字划痕)(40×40mm,每条网格线2mm间距)。该仪器装配有钢球尖端(1.0mm)。切割力为10N。使用1000mm/min的切割速度。
通过用分光光度计测定划伤之前和之后的L值进行耐划伤评价,采用DIN5033(CIE LAB,D65,10°,45/0)。这种测量对应于处理过的与未处理的聚合物表面之间的亮度差异。亮度的变化由ΔL值来表示。ΔL<1.0分别认为是高耐划伤性和低划伤可见性。
简支梁缺口冲击强度(Notched Charpy impact strength)
根据ISO179/1eA在23℃和-20℃下通过使用如ENISO 1873-2中描述的注射成型的测试样品进行简支梁缺口冲击强度的测量。
拉伸强度
根据ISO527-2测定拉伸强度性能。使用根据ISO 1873-2制备的1A型注射成型样品。
屈服应变:
根据ISO 527-2测定屈服应变(以%表示)。在23℃温度下,用50mm/分钟的伸长率进行测定。
屈服应力:
根据ISO 527-2测定屈服应力(单位:MPa)。在23℃温度下,用50mm/分钟的伸长率进行测定。
拉伸模量:
根据ISO 527-2测定拉伸模量(单位:MPa)。在23℃温度下,用1mm/分钟的伸长率进行测定。
断裂拉伸应变/断裂拉伸应力(Tensile Strain/Stress Break):
根据ISO 527-2测定断裂拉伸应变[%]和断裂拉伸应力[MPa]。在23℃温度下,用50mm/分钟的伸长率进行测定。
实施例
制备丙烯聚合物。用于本发明的丙烯聚合物1(表1)通过以下步骤制备。
聚合
在将环流反应器和流化床气相反应器串联连接的中试装置中制备聚合物1。将催化剂、助催化剂和供体(给体,donor)送入环流反应器。在含活性催化剂的固体聚合物进入气相反应器之前,闪蒸去除反应器介质。
预聚合Ti负载型催化剂(来自Basell公司的ZN104)被用于聚合。助催化剂是三乙基铝(来自Sigma Aldrich公司的TEAL93%),而外部供体是二环戊基二甲氧基硅烷(Wacker Chemie的DCPDMS(99%))。TEAL/供体比(g/g)是3而TEAL/C3比是0.23g/kg。
在第一阶段(环流反应器)制备PP均聚物基体(聚合物A),并在制备橡胶状共聚物(聚合物B)的第二阶段(气相反应器)继续进行聚合。在环流反应器中聚合温度为70℃,而在气相反应器中为80℃。用单独的氢气进料调节第一阶段和最终产物的MFR。制备具有低共聚单体比,C2/(C2+C3)=0.46(mol/mol)的橡胶状共聚物。均聚物基体(聚合物A)具有42g/10min的MFR。
由于在连续聚合过程中制备聚合物1,因此不能获得纯形式的聚合物B。因此,只能测定最终混合物(掺混物)的性能。聚合物1具有20.5g/10min的MFR、19.3wt%的乙烯含量(以FTIR测定)和在室温下25wt%的二甲苯可溶性分数(聚合物B)。根据标准程序,在135℃的萘烷中测定的组分特性粘度(IV)为1.57dl/g。
加入标准添加剂Irganox B225(0.25%)、合成的水滑石(0.05.wt%)、硬脂酸钙(0.05wt%)和滑石(10wt%)。
表1示出在实施例中所用材料的接着即以上的聚合物1的聚合物性能。
表1:在所有实施例中使用的基体树脂的聚合物性能
实施例1、2和3(Ex 1、2和3)是本发明的一部分,而列出的其他组合物是比较例(C1至C3)。
表2:组成以及对比复合物和基于本发明的复合物所检验的性能
收缩率和耐划伤性的结果示于图1中。我们已经观察到,虽然耐划伤性的改善一般与EAA含量的增加相关,但收缩性能的改善通常仅在较低EAA含量下实现,例如30wt%以下。聚合物组合物1和2具有非常低的耐划伤性和低收缩率,这使得它们成为用于模制零件的高度优选的聚合物组合物。
Claims (13)
1.一种组合物,包含:
(I)60至92.5wt%的第一组分,所述第一组分是一种聚丙烯聚合物,其包含
a)40至85wt%具有0.01-300g/10min之间的熔体流动速率(MFR2)的丙烯聚合物A,和
b)15wt%以上的至少一种丙烯-乙烯共聚物;以及
(II)2.5至30wt%的第二组分,其包含至少一种乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物;和可选地
(III)5至25wt%的至少一种填料。
2.根据任一前述权利要求所述的组合物,其中聚合物(II)是一种乙烯-丙烯酸烷基酯聚合物。
3.根据任一前述权利要求所述的组合物,其中聚合物(II)是乙烯-丙烯酸甲酯聚合物。
4.根据任一前述权利要求所述的组合物,其中所述聚合物(II)的量在7.5至15wt%范围内。
5.根据任一前述权利要求所述的组合物,其中聚合物(I)是一种多相聚丙烯聚合物。
6.根据任一前述权利要求所述的组合物,包含:
(I)65-92.5wt%的第一组分,所述组分是聚丙烯聚合物,其包含
a)40至85wt%具有0.01-300g/10min之间的熔体流动速率(MFR2)的丙烯聚合物A,和
b)15wt%以上的至少一种丙烯乙烯共聚物;以及
(II)2.5至30wt%的第二组分,其包含至少一种乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物;和
(III)5至25wt%的至少一种填料,例如滑石。
7.根据任一前述权利要求所述的组合物,其中径向收缩和切向收缩之间的差异小于0.1个百分点。
8.根据任一前述权利要求所述的组合物,具有小于1的ΔL值。
9.一种模制制品,尤其是注塑成型制品,包含任一前述权利要求中所定义的组合物。
10.一种用于制备权利要求1-8所定义的组合物的方法,包括获得如以上定义的第一组分(I),并将所述第一组分与所述第二组分(II)和可选的第三组分(III)混合。
11.权利要求1-8所定义的组合物在注塑成型中的用途。
12.一种注塑成型制品,包括:
包含以下组分的组合物:
(I)60至92.5wt%的第一组分,所述第一组分是聚丙烯聚合物,其包含
a)40至85wt%具有0.01-300g/10min之间的熔体流动速率(MFR2)的丙烯聚合物A,和
b)15wt%以上的至少一种丙烯-乙烯共聚物;以及
(II)2.5至30wt%的第二组分,其包含至少一种乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物;和可选地
(III)5至25wt%的至少一种填料。
13.根据权利要求12所述的制品,所述制品为汽车部件。
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