CN105482268B - 一种汽车线用丙烯基塑料相容剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种汽车线用丙烯基塑料相容剂及其制备方法，将其原料配方按重量份配比混炼后，经挤出机造粒而制成，其特征在于：所述原料配方由以下重量份的原料组成：40~55份丙烯基弹性体、40～50份聚丙烯、10～20份茂金属聚乙烯、5～10份KN树脂、0.3～1份接枝单体、0.05～0.1份引发剂、0.05～0.1份抗氧剂、0.1～0.5份分散剂。将原料配方中的材料按照各自的重量分数配好后，先送入高速混合机中混炼20~60分钟得到混合物，再将混合物送入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出温度为170~220℃，螺杆转速为250~360 rpm。在汽车线中加入本发明的丙烯基塑料相容剂后，在保证汽车线的各项性能参数满足ISO6722标准的前提下，获得了优良的相容性、热老化性、耐刮擦性和加工性能。

Description

一种汽车线用丙烯基塑料相容剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子聚合物领域，特别涉及一种汽车线用丙烯基塑料相容剂及其制备方法。
背景技术
随着人们的生活水平不断提高，汽车跟我们的日常生活已经紧密联系在一起了。借助汽车工业高速发展的契机，近年来，我国汽车电线电缆行业也发展迅速。2012年国内线束市场销售额大约在800亿元人民币左右，这其中绝缘护套用的电缆料约有50亿元人民币左右，由此可见，汽车线用电缆料的市场容量是非常可观的。
电线电缆是汽车电器的重要元器件之一。汽车电线有别于一般的电线电缆，是专门为汽车的需要而设计的，由于汽车内部是一个十分复杂的小环境存在震动、摩擦、臭氧、油污、高热、寒冷和电磁辐射等各种复杂条件，要求汽车电线具有耐热、耐寒、耐磨、耐油和抗干扰等各种功能，并且随着汽车功能的不断变化，对汽车电线的要求也在不断增加。
现在车辆档次在不断升级，汽车内布线空间越来越紧张，为了解决有效乘用空间和布线空间之间日益增长的矛盾，需要采取各种办法、各种新技术、新材料不断应用到汽车上，促使新型电线不断被开发和应用到汽车上，薄壁电线便成为当今汽车电线电缆的主流，汽车电线逐渐向细线径、轻量化和高耐热发展。
聚丙烯具有较高的体积电阻率、介电强度、较低的介质损耗正切，优异的耐磨、耐热、耐石油膏的特性，耐环境应力开裂和较高的拉伸强度性能，并且具有比重低、价格便宜、容易加工、以及良好的抗弯曲性能和抗冲击性能。以PP为基材的电线电缆较好的用于通讯电缆的绝缘、光缆松套料和耐油、耐磨、耐高低温场合的电线电缆方面，有着很广阔的使用前景。同时在目前的国内市场，由于用于汽车线缆的PVC材料电线电缆逐渐因为国内汽车市场走向高端和世界接轨的环境下而被要求减少在汽车上面的使用，相代替的很大一部分汽车线缆，由于产品使用环境的要求而需要使用PP电线电缆代替。但是，目前的汽车线中聚丙烯电缆料在加工过程中基材与阻燃剂之间的相容性不好，继而影响了聚丙烯电缆料产品的老化性能。
发明内容
为了克服汽车线中聚丙烯低烟无卤电缆料在加工过程中基材与阻燃剂之间的相容性，本发明的目的是提供一种汽车线用丙烯基塑料相容剂及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的一种汽车线用丙烯基塑料相容剂的技术方案是：一种汽车线用丙烯基塑料相容剂，将其原料配方按重量份配比混炼后，经挤出机造粒而制成；所述原料配方由以下重量份的原料组成：
丙烯基弹性体 25~40份；
聚丙烯 30～50份；
茂金属聚乙烯 10～20份；
KN树脂 5～10份；
接枝单体 0.3～1份；
引发剂 0.05～0.1份；
抗氧剂 0.05～0.1份；
分散剂 0.1～0.5份。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1、上述方案中，较佳的方案是所述丙烯基弹性体的熔融指数为1~10克/10分钟，丙烯基弹性体中含有的乙烯基的重量百分含量为10~20%。
2、上述方案中，较佳的方案是所述茂金属聚乙烯为美国埃克森美孚公司的MLLDPE3518CB和韩国大林公司的MLLDPE XP9400中的任意一种或两种以任意比例的混合物。其中，MLLDPE是茂金属线性聚乙烯的英文简写，3518CB和XP9400均表示产品牌号。
3、上述方案中，较佳的方案是所述KN树脂为日本JPE公司的KS560T和KS340T中的任意一种或两种以任意比例的混合物。
4、上述方案中，较佳的方案是所述聚丙烯为共聚聚丙烯。
5、上述方案中，较佳的方案是所述接枝单体为马来酸酐。
6、上述方案中，较佳的方案是所述引发剂为2,5- 二甲基 -2,5 双 ( 叔丁基过氧化 ) 己烷 ( 双 2,5)和过氧化二异丙苯 DCP 中的任意一种或两种以任意比例的混合物。
7、上述方案中，较佳的方案是所述抗氧剂为多酚类抗氧剂1010。
8、上述方案中，较佳的方案是所述分散剂是丙酮和丁酮中的任意一种或两种以任意比例的混合物。
为达到上述目的，本发明采用的一种汽车线用丙烯基塑料相容剂的制备方法的技术方案是：将所述原料配方中的材料按照各自的重量分数配好后，先送入高速混合机中混炼20~60分钟得到混合物，然后再将混合物送入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出温度为170~220℃，螺杆转速为250~360 rpm。
本发明的原理以及有益效果是：本发明的一种汽车线用丙烯基塑料相容剂克服了普通聚丙烯相容剂在汽车线中使用时对基体和阻燃剂之间的相容性效果不理想，并继而影响产品老化性能的问题。本发明选用丙烯基弹性体与共聚聚丙烯为主体基材进行共混是为了通过聚丙烯材料的刚度性能以提高基材的耐刮擦性能、同时提高耐高温性能，同时加入茂金属聚乙烯MLLDPE3518和KN树脂是为了改善PP材料的热分解性能和增加弹性及改善加工性能，并保证丙烯基塑料相容剂在挤出熔融接枝反应过程中可以获得较大的接枝率，从而通过该丙烯基塑料相容剂使汽车线中的树脂基材和无机阻燃材料之间取得良好的相容性。
在汽车线中加入本发明的丙烯基塑料相容剂后，在保证汽车线的各项性能参数满足ISO6722标准的前提下，获得了优良的相容性、热老化性、耐刮擦性和加工性能。
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1：一种汽车线用丙烯基塑料相容剂及其制备方法
制备方法：将原料配方中的材料按照各自的重量份数配好后，先送入高速混合机中混炼20~60分钟得到混合物，然后再将混合物送入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出温度为170~220℃，螺杆转速为250~360 rpm。
再用类似的原料配方与制备方法制备对比例1和对比例2，不同之处在于对比例1和对比例2没有添加丙烯基弹性体，对比例1添加的是均聚聚丙烯。实施例和对比例均采用本发明的制备方法制备。实施例1、对比例1和对比例2的重量份数配比见下面的表1。
检测实施例1、对比例1和对比例2的性能方法：取片料或粒料，在平板硫化机上经175℃*10min压片，压力位13～15MPa，片子厚度1mm，标准环境放置一定时间后测试，实施例1和对比例1、2的性能测试结果见表2。
表1 实施例1、对比例1和对比例2的原料配方（单位：重量份）
有关表1的进一步说明：实施例1中的丙烯基弹性体为牌号为VM3020的产品，生产企业为美国埃克森美孚公司，进口；对比例1中的均聚聚丙烯为牌号为T30S的产品，生产企业为茂名石化，国产；共聚聚丙烯为牌号为PP3080的产品，生产企业为台湾永嘉，台湾产；MLLDPE为牌号为3518CB的产品，美国埃克森美孚公司，进口；KN树脂为牌号为KS560T的产品，生产企业为日本JPE公司，进口；接枝单体为马来酸酐，江苏，国产；抗氧剂为1010，普通市售；引发剂为DCP，普通市售，分散剂为丙酮，普通市售。
表2 实施例1、对比例1和对比例2的性能测试结果
从表2可以看出，产品经过试制后，经过流变仪挤出检测，产品加工工艺非常流畅。从实验数据看，也符合产品要求的范围，并且实施例1的数据在接枝率、强度、伸长率方面明显优于对比例。
根据汽车线配方要求，采用实施例1、对比例1和对比例2制得的丙烯基相容剂进行制作汽车线样品例1~3，汽车线样品例1~3配方见表3所示：
表3样品例1~3的原料配方（单位：重量份）
样品例1~3中，丙烯基弹性体为VM3020，生产企业为美国埃克森美孚，进口；共聚聚丙烯为PP3080，生产企业为台湾永嘉，台湾产；POE为陶氏8200，生产企业为美国陶氏化学，进口；丙烯基相容剂为实施例1的配方，生产企业为中广核三角洲（江苏）塑化有限公司，国产；抗氧剂为1010，普通市售；磷氮阻燃剂为EPFR100D，生产企业为普塞夫，国产；氢氧化物为氢氧化镁10FM，生产企业为江苏艾特克阻燃材料有限公司，国产；碳酸钙，生产企业为广源化工，国产；硅烷为A172，生产企业为日本信越，进口。
表4 样品1到样品3的性能对比：
从样品例1~3检测数据可以看出，使用汽车线用丙烯基相容剂在配方中取得良好的效果，基本达到了汽车线产品的要求。综上所述，在权利范围内的实施例1达到了本发明的目的和要求。
实施例2~4：一种汽车线用丙烯基塑料相容剂及其制备方法
制备方法：将原料配方中的材料按照各自的重量份数配好后，先送入高速混合机中混炼20~60分钟得到混合物，然后再将混合物送入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出温度为170~220℃，螺杆转速为250~360 rpm。
表5 实施例2~4的原料配方（单位：重量份）
有关表5的进一步说明：
1、实施例2至4的丙烯基弹性体的熔融指数为1~10克/10分钟，丙烯基弹性体中含有的乙烯基的重量百分含量为10~20%，具体为牌号为VM3020的产品，生产企业为美国埃克森美孚公司，进口；
2、实施例2至4的共聚聚丙烯具体为牌号为PP3080的产品，生产企业为台湾永嘉，台湾产；
3、实施例2的MLLDPE为牌号为3518CB的产品，生产企业为美国埃克森美孚公司，进口，实施例3和4的MLLDPE为XP9400，生产企业为韩国大林公司；
4、实施例2的KN树脂为牌号为KS340T的产品，生产企业为日本JPE公司，进口，实施例3和4的KN树脂为KS560T与KS340T以重量比为1:1的混合物，生产企业为日本JPE公司，进口；
5、接枝单体为马来酸酐，江苏，国产；
6、实施例2至4的抗氧剂为1010，普通市售；
7、实施例2的引发剂为2,5- 二甲基 -2,5 双 ( 叔丁基过氧化 ) 己烷 ( 双 2,5)，普通市售，实施例3和4的引发剂为2,5- 二甲基 -2,5 双 ( 叔丁基过氧化 ) 己烷 (双 2,5)与过氧化二异丙苯 DCP二者以重量比为1:1的混合物；
8、分散剂为丁酮，普通市售。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种汽车线用丙烯基塑料相容剂，将其原料配方按重量份配比混炼后，经挤出机造粒而制成，其特征在于：所述原料配方由以下重量份的原料组成：
丙烯基弹性体 25~40份；
聚丙烯 30～50份；
茂金属聚乙烯 10～20份；
KN树脂 5～10份；
接枝单体 0.3～1份；
引发剂 0.05～0.1份；
抗氧剂 0.05～0.1份；
分散剂 0.1～0.5份；
其中，所述茂金属聚乙烯为美国埃克森美孚公司的MLLDPE 3518CB和韩国大林公司的MLLDPE XP9400中的任意一种或两种以任意比例的混合物；
所述KN树脂为日本JPE公司的KS560T和KS340T中的任意一种或两种以任意比例的混合物。
2.根据权利要求1所述的汽车线用丙烯基塑料相容剂，其特征在于：所述丙烯基弹性体的熔融指数为1~10克/10分钟，丙烯基弹性体中含有的乙烯基的重量百分含量为10~20%。
3.根据权利要求1所述的汽车线用丙烯基塑料相容剂，其特征在于：所述聚丙烯为共聚聚丙烯。
4.根据权利要求1所述的汽车线用丙烯基塑料相容剂，其特征在于：所述接枝单体为马来酸酐。
5.根据权利要求1所述的汽车线用丙烯基塑料相容剂，其特征在于：所述引发剂为2,5-二甲基 -2,5 双 ( 叔丁基过氧化 ) 己烷 ( 双 2,5)和过氧化二异丙苯 DCP 中的任意一种或两种以任意比例的混合物。
6.根据权利要求1所述的汽车线用丙烯基塑料相容剂，其特征在于：所述抗氧剂为多酚类抗氧剂1010。
7.根据权利要求1所述的汽车线用丙烯基塑料相容剂，其特征在于：所述分散剂是丙酮和丁酮中的任意一种或两种以任意比例的混合物。
8.一种根据权利要求1~7之一所述的汽车线用丙烯基塑料相容剂的制备方法，其特征在于：将所述原料配方中的材料按照各自的重量分数配好后，先送入高速混合机中混炼20~60分钟得到混合物，然后再将混合物送入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出温度为170~220℃，螺杆转速为250~360 rpm。
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