CN105367906A - 一种免火焰处理聚丙烯复合物及其制备方法 - Google Patents

一种免火焰处理聚丙烯复合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种免火焰处理聚丙烯复合物，包括以下组分及其重量份：聚丙烯65-90份，乙烯-辛烯共聚物0-20份，高密度聚乙烯5-15份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物1-20份，热稳定剂0.2-2份，加工助剂0.2-2份。本发明还公开了一种免火焰处理聚丙烯复合物的制备方法。与现有技术相比，本发明的聚丙烯复合物在制造车用零件时无需经过火焰处理，节约了时间和经济成本，减少了制造工序。

Description

一种免火焰处理聚丙烯复合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料及其成型加工领域，特别涉及一种免火焰处理聚丙烯复合物及其制备方法。
背景技术
随着汽车工业的发展，各大汽车厂商之间的竞争越来越激烈，汽车材料的成本、环保和节能减排的压力越来越大，聚丙烯以其极低的密度、无毒环保、低廉的价格以及优异的综合性能使其成为了汽车内外饰轻量化、环保化以及低成本化的主流材料，逐渐取代PVC、ABS以及PC等塑料，成为汽车饰件上应用最广泛的塑料材料。
由于外观美学要求，车用聚丙烯材料表面通常需要进行喷涂。但是聚丙烯属于非极性材料，而喷涂用的油漆大多含有极性溶剂或者是水性溶剂，此类型油漆在聚丙烯表面难以铺展，直接喷涂后通常会出现掉漆或者油漆脱落等问题。因此，注塑厂在喷漆之间都会对零件进行火焰处理以提高聚丙烯材料的极性，以期得到外观优良的车用聚丙烯材料。但是，火焰处理工序所用的时间长、成本高，所以如何避免对零件进行火焰处理是亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种免火焰处理聚丙烯复合物，该聚丙烯复合物在制造车用零件时无需经过火焰处理，节约了时间和经济成本，减少了制造工序。
本发明的另一个目的还在于提供了一种免火焰处理聚丙烯复合物的制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案实施如下：
本发明的一种免火焰处理聚丙烯复合物，包括以下组分及其重量份：
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物选自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物A、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物B、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物C、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物D、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物E、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物F、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物G、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物H和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物I中的至少一种；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物A中醋酸乙烯酯官能团的重量百分含量为18％；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物B中醋酸乙烯酯官能团的重量百分含量为28％；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物C中醋酸乙烯酯官能团的重量百分含量为34％；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物D中醋酸乙烯酯官能团的重量百分含量为40％；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物E中醋酸乙烯酯官能团的重量百分含量为45％；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物F中醋酸乙烯酯官能团的重量百分含量为50％；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物G中醋酸乙烯酯官能团的重量百分含量为60％；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物H中醋酸乙烯酯官能团的重量百分含量为70％；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物I中醋酸乙烯酯官能团的重量百分含量为80％。
上述的一种免火焰处理聚丙烯复合物，其中，所述聚丙烯的熔体流动速率为1-100g/10min。
上述的一种免火焰处理聚丙烯复合物，其中，所述热稳定剂为酚类、胺类、亚磷酸酯类、半受阻酚类、丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物类和杯芳烃类热稳定剂中的至少一种。
上述的一种免火焰处理聚丙烯复合物，其中，所述加工助剂为低分子酯类、金属皂类、硬脂酸复合酯类和酰胺类加工助剂中的至少一种。
本发明还提供了一种免火焰处理聚丙烯复合物的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤1：按照以下组分及其重量份准备原材料：聚丙烯65-90份，乙烯-辛烯共聚物0-20份，高密度聚乙烯5-15份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物1-20份，热稳定剂0.2-2份，加工助剂0.2-2份；
步骤2：将步骤1中的原材料在高速混合机中干混3-5分钟，混合速度为600转/分钟，混合为温度23℃；
步骤3：将步骤2中混合后的原材料在双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出造粒，得到最终的产品。
上述的免火焰处理聚丙烯复合物的制备方法，其中，所述双螺杆挤出机的长径比为40:1。
上述的免火焰处理聚丙烯复合物的制备方法，其中，所述双螺杆挤出机的各段温度设置在190-240℃。
本发明中的热稳定剂的作用是抑制加工过程中聚丙烯产生的降解；加工助剂的作用是促进共混物各成分之间的良好分散性；乙烯/辛烯共聚物的作用是增加材料在低温状态下的韧性，防止制件在极端低温下发脆；高密度聚乙烯的作用是与乙烯/辛烯共聚物起到协效增韧的作用。
本发明的有益效果如下：
1.本发明中在原料中加入了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，由于其分子链上含有醋酸乙烯酯基团，因此该聚合物具有较高的极性，在聚丙烯材料中加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物可以提高聚丙烯的极性，达到免火焰处理即可直接喷涂的目的。
2.本发明的聚丙烯复合物具有优异的综合性能。注塑成汽车外饰保险杠后，测试材料表面张力≥26mN/m。
具体实施方式
下面将结合对比例和实施例，对本发明作进一步说明。
对比例1
将70kg聚丙烯、0.25kg酚类热稳定剂、0.25kg亚磷酸酯类热稳定剂、0.3kg加工助剂、15kg乙烯辛烯共聚物、15kg高密度聚乙烯在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合后造粒。
上述原料的型号和生产厂家见下表：
原料名称 型号 厂家
聚丙烯 BX3900 韩国SK公司
酚类热稳定剂 1010 雅宝
亚磷酸酯类热稳定剂 168 雅宝
加工助剂 EBS 雅宝
乙烯辛烯共聚物 DF610 陶氏化学
高密度聚乙烯 5000S 扬子石化
实施例1
将70kg聚丙烯、0.25kg酚类热稳定剂、0.25kg亚磷酸酯类热稳定剂、0.3kg加工助剂、10kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(醋酸乙烯酯重量百分比含量为40％，)、12kg乙烯辛烯共聚物、8kg高密度聚乙烯在高速混合机中干混3-5分钟，混合速度为600转/分钟，混合为温度23℃，随后将混合好的原材料在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合后造粒，获得最终产品，双螺杆挤出机的各段温度设置在190-240℃。
上述原料的型号和生产厂家见下表：
实施例2
将65kg聚丙烯、0.25kg酚类热稳定剂、0.25kg亚磷酸酯类热稳定剂、0.3kg加工助剂、12kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(醋酸乙烯酯重量百分比含量为34％)、15kg乙烯辛烯共聚物、8kg高密度聚乙烯在高速混合机中干混3-5分钟，混合速度为600转/分钟，混合为温度23℃，随后将混合好的原材料在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合后造粒，获得最终产品，双螺杆挤出机的各段温度设置在190-240℃。
上述原料的型号和生产厂家见下表：
实施例3
将65kg聚丙烯、0.25kg酚类热稳定剂、0.25kg亚磷酸酯类热稳定剂、0.3kg加工助剂、12kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(醋酸乙烯酯重量百分比含量为45％)、15kg乙烯辛烯共聚物、8kg高密度聚乙烯在高速混合机中干混3-5分钟，混合速度为600转/分钟，混合为温度23℃，随后将混合好的原材料在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合后造粒，获得最终产品，双螺杆挤出机的各段温度设置在190-240℃。
上述原料的型号和生产厂家见下表：
实施例4
将70kg聚丙烯、0.25kg酚类热稳定剂、0.25kg亚磷酸酯类热稳定剂、0.3kg加工助剂、10kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(醋酸乙烯酯重量百分比含量为28％，)、12kg乙烯辛烯共聚物、8kg高密度聚乙烯在高速混合机中干混3-5分钟，混合速度为600转/分钟，混合为温度23℃，随后将混合好的原材料在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合后造粒，获得最终产品，双螺杆挤出机的各段温度设置在190-240℃。
上述原料的型号和生产厂家见下表：
原料名称 型号 厂家
聚丙烯 BX3900 韩国SK公司
酚类热稳定剂 1010 雅宝
亚磷酸酯类热稳定剂 168 雅宝
加工助剂 EBS 雅宝
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 EVATANE Arkema
乙烯辛烯共聚物 DF610 陶氏化学
高密度聚乙烯 5000S 扬子石化
采用上述对比例1和实施例1-4中的获得产品，通过注塑机注塑成汽车保险杠后，测试表面张力，结果如下：
性能 单位 测试标准 测试结果
对比例1 表面张力 mN/m KFB202A.564-2011 24
实施例1 表面张力 mN/m KFB202A.564-2011 29
实施例2 表面张力 mN/m KFB202A.564-2011 29
实施例3 表面张力 mN/m KFB202A.564-2011 29
实施例4 表面张力 mN/m KFB202A.564-2011 28
通过上述对比例1和实施例1-4的比较我们可以看出，相比不加乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的聚丙烯材料，加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物后，材料的极性提高，表面张力≥26mN/m。由此可知，在聚丙烯材料中加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物可以提高聚丙烯的极性，达到免火焰处理即可直接喷涂的目的。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (7)

1.一种免火焰处理聚丙烯复合物，其特征在于，包括以下组分及其重量份：
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物选自醋酸乙烯酯官能团的重量百分含量分别为18％，28％，34％，40％，45％，50％，60％，70％，80％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的至少一种。
2.如权利要求1所述的一种免火焰处理聚丙烯复合物，其特征在于，所述聚丙烯的熔体流动速率为1-100g/10min。
3.如权利要求1所述的一种免火焰处理聚丙烯复合物，其特征在于，所述热稳定剂为酚类、胺类、亚磷酸酯类、半受阻酚类、丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物类和杯芳烃类热稳定剂中的至少一种。
4.如权利要求1所述的一种免火焰处理聚丙烯复合物，其特征在于，所述加工助剂为低分子酯类、金属皂类、硬脂酸复合酯类和酰胺类加工助剂中的至少一种。
5.一种如权利要求1所述的免火焰处理聚丙烯复合物的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
步骤1：按照以下组分及其重量份准备原材料：聚丙烯65-90份，乙烯-辛烯共聚物0-20份，高密度聚乙烯5-15份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物1-20份，热稳定剂0.2-2份，加工助剂0.2-2份；
步骤2：将步骤1中的原材料在高速混合机中干混3-5分钟，混合速度为600转/分钟，混合为温度23℃；
步骤3：将步骤2中混合后的原材料在双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出造粒，得到最终的产品。
6.如权利要求5所述的免火焰处理聚丙烯复合物的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的长径比为40:1。
7.如权利要求5所述的免火焰处理聚丙烯复合物的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的各段温度设置在190-240℃。
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