CN107226956A - 一种低收缩率聚丙烯组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低收缩率聚丙烯聚合物及其制备方法，其由聚丙烯34‑94份、聚乙烯0‑15份、弹性体0‑2份、填料0‑30份、聚乳酸1‑6份、加工助剂0.01‑1份按重量份经混合、挤出造粒制成。本发明在聚丙烯中加入聚乳酸、聚乙烯、弹性体和填料，降低聚丙烯材料的结晶度，从而降低聚丙烯材料的收缩率，制得低收缩率聚丙烯材料，可广泛应用于汽车内外饰制件、电子电器制品中。

Description

一种低收缩率聚丙烯组合物及其制备方法
技术领域：
本发明属于聚丙烯高分子材料技术领域，特别涉及一种低收缩率聚丙烯组合物及其制备方法。
背景技术：
聚丙烯原料结晶度约70%、成型收缩率在 1.4-1.8%，故其尺寸不稳定，韧性特别是低温韧性较差，还有弯曲弹性模量较低的缺点，这些缺点也限制着其在汽车中的应用。所以为了使聚丙烯在汽车上得到良好的应用，必须对其进行改性。目前对聚丙烯改性主要方法有（1）大量填充矿物粉，此法缺点是影响材料的冲击性能，断裂伸长率及外观质量；（2）添加玻璃纤维，此法缺点是影响材料的断裂伸长率及外观质量；（3）共混法，如CN 103059412A 中使用聚丙烯与 PMMA 共混，此法缺点是材料冲击强度不高。
目前，我国聚丙烯材料不能同时满足低收缩率、力学性能及加工性能的需求，尚未取得实质性突破，从而陷入长期依赖进口受制于人的困境，严重阻碍了我国汽车工业的稳步健康快速发展。
发明内容：
为了克服上述技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种低收缩率聚丙烯组合物及其制备方法。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种低收缩率聚丙烯聚合物，由以下组分按重量分数制备而成：
聚丙烯34-94；
聚乙烯0-15份；
弹性体0-20份；
填料0-30份；
聚乳酸1-6份；
加工助剂0.01-1份。
进一步方案，所述的加工助剂为抗氧剂和光稳剂中的至少一种。
所述的抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）和 三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯（抗氧剂168）中的至少一种；所述光稳定剂为UV-3808PP5。
所述的填料为碳酸钙或滑石粉。
所述的弹性体为乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和三元乙丙橡胶中的至少一种。
本发明的另一个发明目的是提供上述低收缩率聚丙烯组合物的制备方法，按配比，把聚丙烯、聚乙烯、弹性体、填料、聚乳酸和加工助剂混合均匀后，再加入双螺杆挤出机中进行熔融造粒，得到低收缩率聚丙烯组合物。
本发明在聚丙烯中加入聚乳酸、聚乙烯、弹性体和填料，降低聚丙烯材料的结晶度，从而降低聚丙烯材料的收缩率，制得低收缩率聚丙烯材料可广泛应用于汽车内外饰制件、电子电器制品中。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
1、本发明在聚丙烯中加入聚乳酸、聚乙烯、弹性体和填料，降低聚丙烯材料的结晶度，从而有效降低聚丙烯的收缩率；
2、本发明所用填料为传统增强增韧填料，制得的改性聚丙烯具有更优异的刚性及韧性，可应用汽车保险杠、仪表台或洗衣机内外筒制件上；
3、本发明使用传统双螺杆熔融挤出改性，方法简单，适合工业化生产。
4、本发明第一次提出将聚乳酸为作为降低聚丙烯结晶度的改性物用来降低聚丙烯材料的收缩率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
现对具体实施方式中的实施例及对比例所用的原材料作出如下说明，但本发明适用的原料不限于这些材料：
聚丙烯：PP K7726H，燕山石化；PP HJ4045，大韩油化；PP 425粉 天大；PP EA5075巴塞尔
弹性体：ENGAGE 7387(MFR<0.5g/10min，190 ℃，2.16kg)，陶氏化学；POE DF610(MFR＝ 1.2g/10min，190℃，2.16kg)，三井化学。
聚乙烯：HDPE 5000S，中石化扬子石化；HDPE 5502FA，上海赛科；LDPE 1I50，中石化兰州石化；LLDPE 1018HA 埃克森美孚。
填料：滑石粉AH51105，艾海；滑石粉HTP1，意米法比；碳酸钙XF-6002 辽宁旭丰；碳酸钙8010 江西玉雪；
聚乳酸：聚乳酸4044D，美国NatureWorks；聚乳酸100P，美国杜邦；
抗氧剂：抗氧剂1010，全称为四[3-(3,5- 二叔丁基-4- 羟苯基) 丙酸] 季戊醇酯，型号为Irganox 1010，德国巴斯夫：抗氧剂168，全称为三(2,4- 二叔丁基苯基) 亚磷酸酯，型号为Irganox 168，德国巴斯夫。
光稳定剂：UV-3808PP5，全称为紫外线光稳定剂UV-3808PP5，型号为CYASORB UV-3808 PP5，美国氰特。
实施例1：
将65份PP K7726H、7份 HDPE 5000S，10份弹性体ENGAGE 7387，15份滑石粉AH51105，3份聚乳酸4044D和0.5份加工助剂( 抗氧剂10100.1份、抗氧剂0.1份，光稳定剂UV-3808PP50.3份)加入到转速为1000转/分钟的高速混合机中混合3分钟，再加入螺杆各区温度为190-230℃的双螺杆挤出机中进行熔融造粒，即得到低收缩率聚丙烯组合物。
实施例2：
将61份 PP HJ4045、10份 HDPE 5502FA、15份弹性体POE DF610，10份碳酸钙8010，4份聚乳酸100P和0.5份加工助剂( 抗氧剂1010 和抗氧剂168 各0.1份，光稳定剂UV-3808PP50.3份)加入到转速为2000转/分钟的高速混合机中混合1分钟，再加入螺杆各区温度为190-230℃的双螺杆挤出机中进行熔融造粒，即得到低收缩率聚丙烯组合物。
实施例3：
将94份共聚PP 425粉、6份聚乳酸100P和0.1份加工助剂( 抗氧剂1010 和抗氧剂168各0.03份，光稳定剂UV-3808PP5 0.04份)加入转速为1500转/分钟的高速混合机中混合2分钟，再加入螺杆各区温度为190-230℃的双螺杆挤出机中进行熔融造粒，即得到低收缩率聚丙烯组合物。
实施例4：
将34份 PP EA5075、15份 LLDPE 1018HA、20份弹性体POE DF610，30份滑石粉HTP1，1份聚乳酸4044D和0.5份加工助剂( 抗氧剂1010 和抗氧剂168 各0.1份，光稳定剂UV-3808PP50.3份)加入到转速为1000转/分钟的高速混合机中混合3分钟，再加入螺杆各区温度为190-230℃的双螺杆挤出机中进行熔融造粒，即得到低收缩率聚丙烯组合物。
实施例5：
将81份 PP EA5075、5份 LDPE 1I50、5份弹性体POE DF610，5份碳酸钙XF-6002，4份聚乳酸4044D和0.7份加工助剂( 抗氧剂1010 和抗氧剂168 各0.1份，光稳定剂UV-3808PP50.5份)加入到转速为2000转/分钟的高速混合机中混合1分钟，再加入螺杆各区温度为190-230℃的双螺杆挤出机中进行熔融造粒，即得到低收缩率聚丙烯组合物。
对比例:
将80份 PP EA5075、20份滑石粉和0.7份加工助剂( 抗氧剂1010 和抗氧剂168 各0.1份，光稳定剂UV-3808PP5 0.5份)加入到转速为2000转/分钟的高速混合机中混合1分钟，再加入螺杆各区温度为190-230℃的双螺杆挤出机中进行熔融造粒，即得到聚丙烯组合物。
将上述实施例1-5和对比例制备的聚丙烯组合物分别按ISO标准检测其拉伸强度、收缩率等，具体检测标准与检测数据见下表1所示：
表1：测试性能结果：
测试项目 熔融指数 拉伸强度 弯曲强度 弯曲模量 悬臂梁缺口冲击强度 收缩率
测试标准 ISO 1133 ISO 527 ISO 178 ISO 178 ISO 180 ISO 294-4
实施例1 22 16 28 1345 17 0.45
实施例2 6 19 24 1539 21 0.62
实施例3 15 15 31 2198 22 0.58
实施例4 19 16 34 2273 19 0.66
实施例5 31 17 29 1976 27 0.71
纯PP 13 20 27 1020 5 1.6
对比例 21 17 29 1487 7 1
从上表1可看出，本发明实施例1-5制备的低收缩率聚丙烯材料较传统改性聚丙烯材料有更低的收缩率，且刚性和韧性也更为优异。
以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修改或变动的都属于本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种低收缩率聚丙烯聚合物，其特征在于：由以下组分按重量分数制备而成：
聚丙烯34-94；
聚乙烯0-15份；
弹性体0-20份；
填料0-30份；
聚乳酸1-6份；
加工助剂0.01-1份。
2.根据权利要求1所述的低收缩率聚丙烯组合物，其特征在于：所述的加工助剂为抗氧剂和光稳剂中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的低收缩率聚丙烯组合物，其特征在于：所述的抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的至少一种；所述光稳定剂为UV-3808PP5。
4.根据权利要求1所述的低收缩率聚丙烯组合物，其特征在于：所述的填料为碳酸钙或滑石粉。
5.根据权利要求1所述的低收缩率聚丙烯组合物，其特征在于：所述的弹性体为乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和三元乙丙橡胶中的至少一种。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的低收缩率聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于：按配比，把聚丙烯、聚乙烯、弹性体、填料、聚乳酸和加工助剂混合均匀后，再加入双螺杆挤出机中进行熔融造粒，得到低收缩率聚丙烯组合物。
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