CN104558841A - 一种汽车内饰用抗析出聚丙烯复合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车内饰用抗析出聚丙烯复合物及其制备方法。汽车内饰用抗析出聚丙烯复合物由聚丙烯57％～99.5％、热稳定剂0.2-1wt％、光稳定剂0.2-1wt％、加工助剂0.1-1wt％、相容剂0-20wt％、增韧剂0-20wt％组成。制备方法为：将聚丙烯、热稳定剂、光稳定剂、加工助剂、增韧剂、相容剂在长径比为30～50:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出造粒，最终得到产品。本发明材料具有优异的力学性能、热老化性能、光老化性能以及优异的抗析出发粘特性，可以同时满足汽车聚丙烯内饰材料的400h热氧老化要求、大众主机厂规定的内饰PV1303耐候标准7周期实验要求以及PV1306标准规定的抗析出发粘实验要求。

Description

一种汽车内饰用抗析出聚丙烯复合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种汽车内饰用抗析出聚丙烯复合物及其制备方法，属于高分子材料及其成型加工领域。
背景技术
石油化工工业的迅猛发展提供了大量的合成聚丙烯所必备的丙烯单体和乙烯单体，再加上合成聚丙烯的茂金属催化剂技术不断突破以及聚丙烯工业化合成工艺和设备的日趋完善，具备高流动性、高刚性、高冲击性等特性的聚丙烯原材料不断推向市场，聚丙烯材料以其低成本、高性能的特点迅速抢占了传统的ABS、PC/ABS、PBT以及PA等工程塑料的市场，在汽车材料中得到了广泛的应用。
目前，聚丙烯材料已经在汽车内饰中得到了广泛应用，为满足汽车内饰所必须的热老化、光老化以及加工性要求，通常汽车内饰聚丙烯材料在生产过程中都需要添加一定量的热稳定剂、光稳定剂以及加工助剂，但聚丙烯为非极性材料，而热稳定剂、光稳定剂以及加工助剂通常为极性较强的物质，添加到非极性的聚丙烯树脂中由于相容性较差不可避免的会存在析出发粘现象，影响汽车内饰件的美观和手感。
为解决上述问题，本发明采用极性单体改性的接枝或者无规共聚物作为聚丙烯和极性添加剂的相容剂，改善极性助剂在聚丙烯中的析出，制备了一种汽车内饰用抗析出聚丙烯复合物。采用该技术改善后的聚丙烯材料同时具备优异的力学性能、热老化性能、光老化性能以及优异的抗析出发粘特性。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车内饰用抗析出聚丙烯复合物及其制备方法，以克服现有技术存在的缺陷，满足汽车内饰材料发展的需要。
为了达到上述目的，本发明提供了一种汽车内饰用抗析出聚丙烯复合物，由以下以重量百分数计的组分组成：
优选的，这种汽车内饰用抗析出聚丙烯复合物由以下以重量百分数计的组分组成：
优选地，所述的聚丙烯选用熔体流动速率为1～100g/10min的均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的一种或其混合物。
优选地，所述的热稳定剂为酚类、亚磷酸酯类、硫代酯中的一种或其混合物。
优选地，所说的增韧剂选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氢化的乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、乙烯-α-乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙胶或聚氨酯的一种或其混合物。更优选的，增韧剂选自乙烯-醋酸乙烯共聚物。
优选地，所说的相容剂选自极性单体改性的接枝共聚或者无规共聚聚合物，其中聚合物基体选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-乙烯-辛烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯与丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或者其混合物，极性单体选自马来酸酐及其类似物(例如富马酸、衣康酸、柠康酸、柠康酸酐和乙烯基丁二酸酐)、丙烯酸及其酯类衍生物(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环氧丙酯等)一种或其混合物。更优选的，相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯/马来酸酐三元共聚物马来酸酐、乙烯/丙烯酸酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一种或混合物。
本发明还提供了上述汽车内饰用抗析出聚丙烯复合物的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
将聚丙烯、热稳定剂、光稳定剂、加工助剂、增韧剂、相容剂在长径比为25～50:1(优选为40：1)的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出造粒，最终得到产品。挤出造粒温度为200～240℃。
本发明中的相容剂的作用是改善聚丙烯同极性添加剂的相容性，从而改善极性添加剂的析出性能；热稳定剂的作用是抑制加工过程中聚丙烯产生的降解，并赋予材料优异的耐热老化性能；光稳定剂的作用是赋予聚丙烯材料优异的耐候性能，加工助剂的作用是改善聚丙烯材料挤出加工过程中的内摩擦以及与金属设备间的外摩擦。
本发明材料具有优异的力学性能、热老化性能、光老化性能以及优异的抗析出发粘特性，可以同时满足汽车聚丙烯内饰材料的400h热氧老化要求、大众主机厂规定的内饰PV1303耐候标准7周期实验要求以及PV1306标准规定的抗析出发粘实验要求。
具体实施方式
下面通过对比例和实施例进一步说明本发明的优势。
对比例
将99.5公斤聚丙烯PP S700、0.1公斤受阻酚热稳定剂1010、0.1公斤亚磷酸酯类热稳定剂168、0.2公斤受阻胺光稳定剂770、0.1公斤加工助剂EBS在长径比为40：1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，200℃挤出造粒，最终得到产品。性能如下：
性能 单位 测试标准 测试结果
拉伸强度 MPa ISO527/2-93 33
断裂伸长率 ％ ISO527/2-93 50
弯曲强度 MPa ISO178-93 38
弯曲模量 MPa ISO178-93 1350
23℃缺口冲击强度 KJ/m2 ISO180-93 3.5
热变形温度(0.45Mpa) ℃ ISO 75-93 103
热老化性能(150℃) h ISO 188 200
光老化性能 周期 PV1303 5
抗析出性能 / PV1306 3级(有析出且发粘)
实施例1
将94.4公斤聚丙烯PP S700、0.2公斤受阻酚热稳定剂1010、0.2公斤亚磷酸酯类热稳定剂168、0.2公斤受阻胺光稳定剂770、0.2公斤加工助剂EBS、5公斤相容剂马来酸酐接枝聚丙烯CA-100，在长径比为40：1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，220℃挤出造粒，最终得到产品。性能如下：
性能 单位 测试标准 测试结果
拉伸强度 MPa ISO527/2-93 32
断裂伸长率 ％ ISO527/2-93 55
弯曲强度 MPa ISO178-93 38.5
弯曲模量 MPa ISO178-93 1380
23℃缺口冲击强度 KJ/m2 ISO180-93 3.3
热变形温度(0.45Mpa) ℃ ISO 75-93 102
热老化性能(150℃) h ISO 188 500
光老化性能 周期 PV1303 7
抗析出性能 / PV1306 1级(无析出发粘现象)
实施例2
将88.8公斤聚丙烯PP S700、0.3公斤受阻酚热稳定剂1076、0.3公斤亚磷酸酯类热稳定剂627A、0.3公斤受阻胺光稳定剂944、0.3公斤加工助剂硬脂酸锌、5公斤相容剂马来酸酐接枝聚丙烯CA-100、5公斤相容剂杜邦乙烯/丙烯酸酯/马来酸酐三元共聚物560D，在长径比为40：1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，210℃挤出造粒，最终得到产品。性能如下：
性能 单位 测试标准 测试结果
拉伸强度 MPa ISO527/2-93 30
断裂伸长率 ％ ISO527/2-93 100
弯曲强度 MPa ISO178-93 35.5
弯曲模量 MPa ISO178-93 1230
23℃缺口冲击强度 KJ/m2 ISO180-93 5.2
热变形温度(0.45Mpa) ℃ ISO 75-93 98
热老化性能(150℃) h ISO 188 600
光老化性能 周期 PV1303 7
抗析出性能 / PV1306 1级(无析出发粘现象)
实施例3
将83.4公斤聚丙烯PP Z30S、0.4公斤受阻酚热稳定剂1076、0.4公斤亚磷酸酯类热稳定剂627A、0.4公斤光稳定剂622、0.4公斤加工助剂硬脂酸钙、7公斤增韧剂乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA2825、8公斤相容剂乙烯/丙烯酸酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物PTW，在长径比为40：1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，230℃挤出造粒，最终得到产品。性能如下：
性能 单位 测试标准 测试结果
拉伸强度 MPa ISO527/2-93 24
断裂伸长率 ％ ISO527/2-93 200
弯曲强度 MPa ISO178-93 29.7
弯曲模量 MPa ISO178-93 1019
23℃缺口冲击强度 KJ/m2 ISO180-93 18.7
热变形温度(0.45Mpa) ℃ ISO 75-93 92
热老化性能(150℃) h ISO 188 700
光老化性能 周期 PV1303 7
抗析出性能 / PV1306 1级(无析出发粘现象)
实施例4
将77.8公斤聚丙烯PP Z30S、0.5公斤受阻酚热稳定剂1010、0.5公斤亚磷酸酯类热稳定剂627A、0.6公斤光稳定剂328、0.6公斤加工助剂花王EB-FF、10公斤增韧剂乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA2825、10公斤相容剂马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物493D，在长径比为40：1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，240℃挤出造粒，最终得到产品。性能如下：
性能 单位 测试标准 测试结果
拉伸强度 MPa ISO527/2-93 20
断裂伸长率 ％ ISO527/2-93 300
弯曲强度 MPa ISO178-93 25
弯曲模量 MPa ISO178-93 930
23℃缺口冲击强度 KJ/m2 ISO180-93 29.2
热变形温度(0.45Mpa) ℃ ISO 75-93 87
热老化性能(150℃) h ISO 188 800
光老化性能 周期 PV1303 7
抗析出性能 / PV1306 1级(无析出发粘现象)
通过对比例和实施例之间的对比我们可以发现，本发明采用的技术除具有优异的力学性能、优异的耐热老化和光老化性能外，还具有优异的抗析出发粘性能。

Claims (8)

1.一种汽车内饰用抗析出聚丙烯复合物，其特征在于，由以下以重量百分数计的组分组成：
2.如权利要求1所述的一种汽车内饰用抗析出聚丙烯复合物，其特征在于，由以下以重量百分数计的组分组成：
3.如权利要求1或2所述的一种汽车内饰用抗析出聚丙烯复合物其特征在于，所述聚丙烯选自熔体流动速率为1～100g/10min的均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的一种或其混合物。
4.如权利要求1或2所述的一种汽车内饰用抗析出聚丙烯复合物，其特征在于，热稳定剂为酚类、亚磷酸酯类、硫代酯中的一种或其混合物。
5.如权利要求1或2所述的一种汽车扎带料专用聚丙烯复合物，其特征在于，增韧剂选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氢化的乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、乙烯-α-乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙胶或聚氨酯中的一种或混合物。
6.如权利要求1或2所述的一种汽车内饰用抗析出聚丙烯复合物，其特征在于，相容剂选自极性单体改性的接枝共聚或者无规共聚聚合物，其中聚合物基体选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯与丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或者其混合物，极性单体选自马来酸酐、富马酸、衣康酸、柠康酸、柠康酸酐、乙烯基丁二酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环氧丙酯中的一种或其混合物。
7.如权利要求6所述的一种汽车内饰用抗析出聚丙烯复合物，其特征在于，相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、乙烯/丙烯酸酯/马来酸酐三元共聚物马来酸酐、乙烯/丙烯酸酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一种或混合物。
8.如权利要求1～7任一项所述的本发明还提供了上述汽车内饰用抗析出聚丙烯复合物的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
将各组分在长径比为25～50:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，200～240℃挤出造粒。
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