CN107841052B - 一种聚丙烯组合物和聚丙烯材料及其应用 - Google Patents

一种聚丙烯组合物和聚丙烯材料及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及聚合物领域,具体地,涉及一种聚丙烯组合物和聚丙烯材料及其应用。以所述聚丙烯组合物的总重量计,该聚丙烯组合物含有64‑90重量%的抗冲共聚聚丙烯、9‑35重量%的热塑性弹性体和0.2‑1.5重量%的抗氧剂。本发明的聚丙烯材料能够兼具很好的流动性、收缩率、刚韧平衡、耐热老化和耐环境老化性能,本发明的聚丙烯材料能够弯折九十度无应力发白,本发明的聚丙烯组合物和/或聚丙烯材料特别适用于制备钵苗育秧盘。

Description

一种聚丙烯组合物和聚丙烯材料及其应用
技术领域
本发明涉及聚合物领域,具体地,涉及一种聚丙烯组合物、由该聚丙烯组合物制备得到聚丙烯材料,以及所述聚丙烯组合物和/或聚丙烯材料在制备育秧盘中的应用。
背景技术
钵苗移栽成套设备技术是一种新式育苗移栽技术,与目前常见的毯状苗水稻栽培技术属于完全不同的技术路线。钵苗移栽成套设备技术是在手工插秧技术、手工抛秧和其它机械插秧栽培技术基础上发展起来的一套新型水稻栽培新技术,与传统毯状苗旋转式强制插秧方式相比,它具有旋转滑道机构的送秧形式,具有省种子、省床土、精量播种、秧苗素质好、无缓苗期、成活率高、根系发达、吸肥能力强、抗倒伏、抗低温、提高工效、增产明显等优点,是一种更先进的栽插技术。
钵苗育秧盘是钵苗移栽技术的关键部件之一,钵苗育秧盘体通常为600×300mm长方形,有400-500个钵体,钵体壁厚1-1.5mm,钵的底部有自由开关的Y字型花瓣孔,栽植时,秧苗顶出棒穿过Y字型花瓣孔,顶出钵体秧苗。育秧盘的软硬度、回弹性、平整度、抗老化、重复使用性直接关系移栽能否有效进行。
常见的育秧盘以聚氯乙烯(PVC)为原材料吸塑成型,PVC材料的硬度低,韧性差,在育秧的过程中,育秧盘容易破孔,造成育秧盘底部容易渗漏,影响育秧进度,很难胜任机械化育苗插秧的需求;同时育秧盘的使用寿命短,基本上只能满足初次使用,再次使用则质量远远达不到育秧的要求,而育秧盘不能回收使用,废弃制品会造成环境污染。
部分育秧盘采用可降解式秸秆纸浆复合材料成型得到,如CN105152772A提供一种能降解的秸秆育秧盘及其制备方法,所述能降解的秸秆育秧盘含有如下重量份的原料:废纸浆8-12,竹浆8-12、秸秆粉56-84、生物胶1-2、复合微肥1-2、水80-120,将上述材料经过蒸煮、混合后压制成型。该类材料虽然具有成本低,可回收的优点,但同时具有硬度低和强度差,不耐水洗等缺点,不能满足现代机械化育苗插秧过程中重复使用的要求。
PP无臭无毒,熔点高达167℃,具有耐热、耐腐蚀、质量轻、高强度、高刚性和高透明性等特点,已被广泛地用于汽车、家电、建材、包装等国民经济各个领域。但是传统PP材料耐低温冲击性差,低温容易发生脆化,耐寒性差。
CN102816382提供了一种组合物、由其制得的育秧盘及育秧盘的制备方法。该组合物含有聚丙烯60-80重量份、聚乙烯20-40重量份、4-羟基-3.5-二叔丁基苯基丙酸正十八碳酸脂0.1重量份、硫代二丙酸二月桂脂0.02重量份。该专利申请解决了现有技术中育秧盘硬度低、抗冲击能力弱、不能重复利用等技术问题。但是在该专利申请中,所述材料溶体流动速率小于5g/10min,无法用于注塑生产钵苗育秧盘这种薄壁制品,并且得到的制品存在韧性较差、长期使用弯折出现应力发白甚至断裂的缺陷。
发明内容
本发明的目的是克服现有的聚丙烯材料流动性不足、无法用于注塑薄壁制品的缺点,和/或现有的聚丙烯材料的韧性较差和/或收缩率较低的不足,而提供一种新的聚丙烯组合物、由该聚丙烯组合物制备得到聚丙烯材料、以及所述聚丙烯组合物和/或聚丙烯材料在制备育秧盘上的应用。由上述聚丙烯组合物制备得到的聚丙烯材料兼具良好的流动性、收缩率、刚韧平衡、耐热老化和耐环境老化性能。
本发明第一方面提供了一种聚丙烯组合物,其中,以该聚丙烯组合物的总重量计,该聚丙烯组合物含有64-90重量%的抗冲共聚聚丙烯、9-35重量%的热塑性弹性体和0.2-1.5重量%的抗氧剂。
本发明第二方面提供了一种聚丙烯材料,该聚丙烯材料由本发明的聚丙烯组合物熔融挤出成型得到。
本发明第三方面提供了所述聚丙烯组合物和/或所述聚丙烯材料在制备育秧盘中的应用。
本发明的发明人经过深入研究后发现,通过将抗冲共聚聚丙烯、热塑性弹性体、抗氧剂以及任选的其他助剂以特定配比相互组合,能够使得由所述聚丙烯组合物制备得到的聚丙烯材料兼具高流动性、低收缩率、良好的刚韧平衡、较好的耐热老化和耐环境老化性能。采用本发明的聚丙烯组合物制备得到的聚丙烯材料注塑成型的钵苗育秧盘的优点是:加工性能好,适用于薄壁注塑,提高产品生产效率;产出制品弹性好,软硬适中,可反复弯折与顶出,反复弯折不发白不断裂,低温不脆裂,耐热和耐环境老化性能强,耐长期户外使用,保证8-10年的反复使用。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供了一种聚丙烯组合物,其中,以该聚丙烯组合物的总重量计,该聚丙烯组合物含有64-90重量%的抗冲共聚聚丙烯、9-35重量%的热塑性弹性体和0.2-1.5重量%的抗氧剂。
在本发明中,为了进一步提高所述聚丙烯组合物制备得到的聚丙烯材料的综合性能,优选地,以所述聚丙烯组合物的总重量为基准,所述聚丙烯组合物含有74.5-89.5重量%的抗冲共聚聚丙烯、10-25重量%的热塑性弹性体和0.3-0.9重量%的抗氧剂;更优选地,以所述聚丙烯组合物的总重量为基准,所述聚丙烯组合物含有79.5-84.5重量%的抗冲共聚聚丙烯、15-20重量%的热塑性弹性体、0.35-0.8重量%的抗氧剂。
在本发明中,本发明的所述抗冲共聚聚丙烯可以为本领域常规的抗冲共聚聚丙烯,在优选的情况下,所述抗冲共聚聚丙烯在230℃、2.16kg载荷作用下的熔体质量流动速率可以为10-50g/10min,优选为25-40g/10min,更优选为28-35g/10min。所述熔体质量流动速率按照GB/T3682中规定的方法进行测定,其中,测试温度为230℃,载荷为2.16kg。
在本发明中,所述抗冲共聚聚丙烯为丙烯与乙烯的共聚物,其中乙烯结构单元的含量为3-20重量%,优选为5-15重量%,更优选为7-13重量%。所述抗冲共聚聚丙烯中含有橡胶相,该橡胶相为乙烯-丙烯聚合成的无规橡胶态物质,其通过GB/T 24282-2009规定的方法检测得到。所述抗冲共聚聚丙烯中橡胶相的含量可以为8-35重量%,优选为10-30重量%,更优选为15-26重量%。在本发明中,术语“抗冲共聚聚丙烯”沿用本领域常规的概念,即为:“聚丙烯抗冲共聚物一般是由多个反应器串联制备的聚丙烯多相共聚物的混合物。通常在第一个反应器中进行丙烯均聚,得到等规聚丙烯均聚物,然后将其转入下一个反应器,同时通过乙烯、丙烯单体进行共聚,在聚丙烯均聚物的颗粒孔隙中生成以乙丙无规共聚物为主的一系列乙丙共聚物”。
在本发明中,所述热塑性弹性体可以为本领域常规的各种热塑性弹性体,例如可以选自氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯无规共聚物、乙烯-丁烯无规共聚物和乙烯-辛烯无规共聚物中的一种或多种,优选为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和/或苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物,最优选为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。根据本发明一种优选的实施方式,所述热塑性弹性体为苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物,且所述热塑性弹性体的邵氏硬度D可以为小于60、优选为30-55、更优选为40-45;SEBS的含量可以为65-95重量%、优选为70-90重量%、更优选为80-85重量%;矿物油充油量可以为0-30重量%、优选为5-20重量%、更优选为10-15重量%。其中,对于邵氏硬度,本领域公知邵氏硬度的数据没有单位,而对于同一物体当使用不同的邵氏硬度计(邵氏A硬度计、邵氏B硬度计、邵氏D硬度计等)时数据有所不同,本发明中上述“邵氏硬度D”表示本发明的邵氏硬度由邵氏D硬度计测试得到;SEBS具有本领域中常规的且公知的含义,即指的是以聚苯乙烯为末端段并以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物,其含量通过GB/T3516-2006规定的方法测试得到;矿物油充油量指的是所述热塑性弹性体中矿物油的含量,通过GB/T3516-2006规定的方法测试得到。在本发明中,所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和所述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物为不相同的概念,其中所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物为氢化的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物,所述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物为未氢化的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
在本发明中,所述抗氧剂可以为本领域中常用的各种抗氧剂,只要能够起到长效稳定和抗氧化的作用即可。所述抗氧剂优选含有主抗氧剂和助抗氧剂,所述主抗氧剂可以为受阻酚型抗氧剂,所述助抗氧剂可以为亚磷酸酯型抗氧剂和/或硫代酯型抗氧剂,优选情况下,所述助抗氧化剂为亚磷酸酯型抗氧剂和硫代酯型抗氧剂的混合物。
为了使主抗氧剂和助抗氧剂更好地发挥协同作用,所述主抗氧剂和助抗氧剂的重量比可以为1:0.1-8,优选为1:0.3-5,更优选为1:0.5-3。当助抗氧剂为亚磷酸酯型抗氧剂和硫代酯型抗氧剂的混合物时,所述亚磷酸酯型抗氧剂的用量和硫代酯型抗氧剂的用量的重量比为1:0.1-5,优选为1:0.5-2。
本发明对所述受阻酚型抗氧剂的种类没有特别地限定,优选为熔点介于100-260℃的受阻酚型抗氧剂,例如,可以选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、(2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3,5(2H,4H,6H)-三基)三乙烯基三[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烯酸酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄)苯、1,3,5-三(4-叔丁基-3羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮和1,3,5-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮中的一种或多种。
所述亚磷酸酯型抗氧剂的种类没有特别的限定,优选为熔点大于160℃的亚磷酸酯型抗氧剂,具体实例包括但不限于:三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和/或季戊四醇双亚磷酸二(2,4-二特丁基苯基)酯。
所述硫代酯型抗氧剂的具体实例包括但不限于:硫代二丙酸双十八酯和/或硫代二丙酸二月桂酯。
在本发明中,通过将抗冲共聚聚丙烯、热塑性弹性体和抗氧剂按照特定的配比相互组合能够得到流动性、机械性能和耐老化性能等综合性能良好的聚丙烯材料。在本发明的组合物的基础上,可以根据所需聚丙烯材料的其他性质对本发明的组合物添加本领域常规的助剂。例如,为了进一步提高聚丙烯材料的耐光老化性能,本发明的聚丙烯组合物中还含有光稳定剂。以聚丙烯组合物的总重量计,所述光稳定剂的含量可以为0.01-0.5重量%,优选为0.05-0.3重量%,更优选为0.1-0.25重量%。
在本发明中,所述光稳定剂的种类没有特别的限定,可以为本领域常规的光稳定剂,例如可以为受阻胺类光稳定剂,优选选自双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物(例如光稳定剂622)以及聚-{[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5三嗪-2,4-二基}[2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]-亚己基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-亚氨基]中的一种或多种。本发明的发明人发现,上述三种物质可以与本发明的聚丙烯组合物尤其是与本发明的抗氧剂起到很好的协同作用,可以有效地提高所得聚丙烯材料的综合性能。
根据本发明一种具体的实施方式,所述聚丙烯组合物还含有爽滑剂。以聚丙烯组合物的总重量计,所述爽滑剂的含量可以为0.01-1重量%,优选为0.2-1重量%,更优选为0.4-0.8重量%。
在本发明中,所述爽滑剂的种类没有特别的限定,可以为本领域常规的爽滑剂,例如可以选自(Z)-9-十八烯酸酰胺、芥酸酰胺、氢化棕榈油甘油酯、油酸甘油酯和多酸甘油酯中的一种,也可以为(Z)-9-十八烯酸酰胺、芥酸酰胺、氢化棕榈油甘油酯、油酸甘油酯和多酸甘油酯中的至少两种复配得到的复合爽滑剂。
根据本发明一种具体的实施方式,所述聚丙烯组合物还含有色母粒,所述色母粒可以为任意商购得到的色母粒,例如可以为深蓝色或黑色的色母粒。所述色母粒的用量没有特别的限定,以所述聚丙烯组合物的总重量为基准,所述色母粒的含量可以为1-5重量%,优选为1.5-3重量%。
根据本发明一种优选的实施方式,所述聚丙烯组合物含有抗冲共聚聚丙烯、热塑性弹性体、抗氧剂、光稳定剂、爽滑剂和色母粒,其中,以所述聚丙烯组合物的总重量为基准,所述抗冲共聚聚丙烯的含量为64-89重量%,所述热塑性弹性体的含量为9-34重量%,所述抗氧剂的含量为0.2-1.5重量%,所述光稳定剂的含量可以为0.01-0.5重量%,所述爽滑剂的含量为0.01-1重量%,所述色母粒的含量为1-5重量%;优选地,以所述聚丙烯组合物的总重量为基准,所述抗冲共聚聚丙烯的含量为70-85重量%,所述热塑性弹性体的含量为10-25重量%,所述抗氧剂的含量为0.3-0.9重量%,所述光稳定剂的含量可以为0.05-0.3重量%,所述爽滑剂的含量为0.2-1重量%,所述色母粒的含量为1.5-3重量%;更优选地,以所述聚丙烯组合物的总重量为基准,所述抗冲共聚聚丙烯的含量为76-82重量%,所述热塑性弹性体的含量为15-20重量%,所述抗氧剂的含量为0.35-0.8重量%,所述光稳定剂的含量可以为0.1-0.25重量%,所述爽滑剂的含量为0.4-0.8重量%,所述色母粒的含量为1.5-3重量%。
本发明的聚丙烯组合物还可以根据制备的聚丙烯材料的性能需求添加其他的助剂,添加的量按照本领域常规的量即可。
本发明第二方面提供了一种聚丙烯材料,该聚丙烯材料由本发明的聚丙烯组合物熔融挤出成型得到。
在本发明中,将所述聚丙烯组合物熔融挤出成型的方法、条件以及所用的挤出机的种类也为本领域技术人员所公知。例如,可以采用双螺杆挤出机、也可以采用单螺杆挤出机对聚丙烯组合物进行熔融挤出成型,并可以根据挤出机模头的形状得到不同形状(如颗粒状、薄膜状等)的聚丙烯材料,对此本领域技术人员均能知悉,在此将不再赘述。此外,所述熔融挤出成型的条件通常包括螺杆转速可以为150-360转/分钟,各区段温度可以分别为170-190℃、175-240℃、180-250℃、180-250℃、180-250℃、175-240℃,各区段的真空度可以为0.02MPa-0.09MPa。
在所述聚丙烯材料的制备过程中,为了获得更为均匀的聚丙烯材料,在所述熔融挤出成型之前,还优选包括将所述聚丙烯组合物混合均匀的步骤。将所述聚丙烯组合物混合均匀的方法和条件为本领域技术人员公知,例如,可以将所述聚丙烯组合物加入到现有的各种混合设备中搅拌混合均匀,其中,所述混合设备例如可以为搅拌机、捏合机、开炼机和密炼机等。搅拌混合的温度和时间为本领域技术人员所公知,例如,搅拌混合的温度可以为25-65℃,搅拌混合的时间可以为1-30分钟,搅拌混合的转速可以为300-3000转/分钟。
根据本发明一种具体的所述方式,本发明的聚丙烯材料的制备方法包括:将本发明第一方面所述的聚丙烯组合物投入高速搅拌器,1500转/分钟混合90秒,再将得到的混合料加入φ75、长径比42:1的双螺杆挤出机中,在加工温度170-240℃下进行挤出造粒,得到聚丙烯材料。
本发明第三方面提供了所述聚丙烯组合物和/或所述聚丙烯材料在制备育秧盘中的应用。本发明的聚丙烯组合物和/或本发明的聚丙烯材料由于具有优异的综合性能,能够制备壁厚小于3mm的育秧盘。优选地,本发明的聚丙烯组合物和/或本发明的聚丙烯材料应用于制备壁厚2mm以下的钵苗育秧盘,更优选应用于制备壁厚1-1.5mm的钵苗育秧盘。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例1-8用于说明本发明提供的聚丙烯组合物和聚丙烯材料及其制备方法。
实施例1
(1)以聚丙烯组合物的总重量为基准,各组分及其百分含量为:
抗冲共聚聚丙烯树脂(在230℃下、2.16kg载荷作用下的熔体质量流动速率MFR为30g/10min,乙烯结构单元的含量为7重量%,橡胶相含量为12重量%),78.95重量%;
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(邵氏硬度D为45,SEBS的含量为85重量%,矿物油充油量为10重量%),18重量%;
四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,0.2重量%;
三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯,0.15重量%;
丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物(光稳定剂622,德国巴斯夫公司,UV366),0.2重量%;
氢化棕榈油甘油酯、油酸甘油酯和多酸甘油酯以1:1:1的重量比配合得到的复合爽滑剂,0.5重量%;
色母粒(购自吉和公司,牌号为A5334,下同),2重量%。
(2)聚丙烯材料的制备方法:
将上述几种组分投入高速搅拌器,1500转/分钟混合90秒,将得到的混合物送入加入φ75、长径比42:1的双螺杆挤出机中,调整螺杆的转速为360转/分钟,各区段温度分别控制在:200℃、200℃、215℃、215℃、215℃和210℃;各区段的真空度保持为0.02MPa至0.09MPa;混合物在上述挤出机的螺杆与筒体中,经过熔融、剪切、分散、压缩、排气、塑化,再经模头挤出、切粒后,得到聚丙烯材料I1。
实施例2
(1)以聚丙烯组合物的总重量为基准,各组分及其百分含量为:
抗冲共聚聚丙烯树脂(在230℃下、2.16kg载荷作用下的熔体质量流动速率MFR为28g/10min,乙烯结构单元的含量为9重量%,橡胶相含量为24重量%),76.7重量%;
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(邵氏硬度D为40度,SEBS的含量为80重量%,矿物油充油量为15重量%),20重量%;
四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,0.2重量%;
三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯,0.2重量%;
硫代二丙酸二月桂酯,0.25重量份;
双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,0.25重量%;
油酸酰胺,0.4重量%;
色母粒,2重量%。
(2)聚丙烯材料的制备方法:
与实施例1相同,得到聚丙烯材料I2。
实施例3
(1)以聚丙烯组合物的总重量为基准,各组分及其百分含量为:
抗冲共聚聚丙烯树脂(在230℃下、2.16kg载荷作用下的熔体质量流动速率MFR为35g/10min,乙烯结构单元的含量为13重量%,橡胶相含量为26重量%),81.35重量%;
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(邵氏硬度D为42度,SEBS的含量为85重量%,矿物油充油量为12重量%),15重量%;
1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄)苯,0.2重量%;
季戊四醇双亚磷酸二(2,4-二特丁基苯基)酯,0.3重量%;
硫代二丙酸二月桂酯,0.2重量%;
光稳定剂622(德国巴斯夫公司,UV366),0.15重量%;
芥酸酰胺酰胺,0.8重量%;
色母粒,2重量%。
(2)聚丙烯材料的制备方法:
与实施例1相同,得到聚丙烯材料I3。
实施例4
按照实施例1的方法制备聚丙烯组合物以及聚丙烯材料,不同的是,聚丙烯组合物中各组分的用量不同,具体如下:
(1)以聚丙烯组合物的总重量为基准,各组分及其百分含量为:
抗冲共聚聚丙烯树脂(与实施例1相同),87.7重量%;
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(与实施例1相同),9.25重量%;
四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,0.2重量%;
三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯,0.15重量%;
光稳定剂622(与实施例1相同),0.2重量%;
氢化棕榈油甘油酯、油酸甘油酯和多酸甘油酯配合得到的复合爽滑剂(与实施例1相同),0.5重量%;
色母粒,2重量%。
(2)聚丙烯材料的制备方法:
与实施例1相同,得到聚丙烯材料I4。
实施例5
根据实施例1的方法制备聚丙烯材料,所不同的是,所使用的抗冲共聚聚丙烯树脂在230℃下、2.16kg载荷作用下的熔体质量流动速率MFR为15g/10min,乙烯结构单元的含量为4重量%,橡胶相含量为9重量%。最终得到聚丙烯材料I5。
实施例6
根据实施例1的方法制备聚丙烯材料,所不同的是,所使用的抗冲共聚聚丙烯树脂在230℃下、2.16kg载荷作用下的熔体质量流动速率MFR为48g/10min,乙烯结构单元的含量为18重量%,橡胶相含量为32重量%。最终得到聚丙烯材料I6。
实施例7
根据实施例1的方法制备聚丙烯材料,所不同的是,所用的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的性质包括:邵氏硬度D为28,SEBS的含量为68重量%,矿物油充油量为30重量%。最终得到聚丙烯材料I7。
实施例8
根据实施例1的方法制备聚丙烯材料,所不同的是,所用的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的性质包括:邵氏硬度D为65,SEBS的含量为97重量%,矿物油充油量为3重量%。最终得到聚丙烯材料I8。
对比例1
根据实施例1的方法制备聚丙烯材料,所不同的是,将氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物替换为相同质量的玻璃纤维。最终得到聚丙烯材料D1。
对比例2
根据实施例1的方法制备聚丙烯材料,所不同的是,将抗冲共聚聚丙烯树脂替换为相同总质量的以3:2重量比混合的均聚聚丙烯树脂和均聚聚乙烯树脂,该混合树脂的MFR与实施例1的抗冲共聚聚丙烯树脂相同。最终得到聚丙烯材料D2。
对比例3
根据实施例1的方法制备聚丙烯材料,所不同的是,将聚丙烯组合物中的所有组分全部替换为相同质量的实施例1的抗冲共聚聚丙烯,记为D3。
应用例1-8和对比应用例1-3
将实施例1-8所得聚丙烯材料I1~I8(对应应用例1-8)和对比例1-3所得聚丙烯材料D1~D3(对应对比应用例1-3)分别按照GB/T 17037.1-1997标准规定的方法注塑成型,具体过程包括以下条件:注塑温度为250℃,注塑时间为6s,保压时间为5s,冷却时间为18s,得到薄片的厚度为1.2mm。
对聚丙烯材料和所得薄片进行如下测试,结果记于表1:
(1)熔体质量流动速率MFR
按照GB/T3682中规定的方法,测定聚丙烯材料在230℃、2.16kg载荷作用下的熔体质量流动速率(g/10min)。
(2)力学性能
按照GB/T1040中规定的方法,测定聚丙烯材料的拉伸强度(MPa)。
(3)弯曲模量
按照GB/T934中规定的方法,测定聚丙烯材料的弯曲模量(MPa)。
(4)简支梁缺口冲击强度
按照GB/T1043中规定的方法,分别在23℃下和-20℃下测定聚丙烯材料的简支梁缺口冲击强度(kJ/m2)。
(5)氧化诱导时间
按照GB/T17391中规定的方法,测定聚丙烯材料的氧化诱导时间(min)。
(6)收缩率
按照GB/T17037中规定的方法,测定聚丙烯材料的收缩率(%)。
(7)90°弯折
对所得薄片90°弯折10次以后,观察弯折处的现象。
表1
将实施例1与对比例进行对比发现,根据本发明的聚丙烯组合物得到的聚丙烯材料兼具良好的流动性、抗冲击性能、抗氧化能力和较低的制品收缩率,同时具有适当的刚韧平衡;并且本发明的聚丙烯材料可以达到MFR≥16g/10min,拉伸强度≥20MPa,弯曲模量控制在640-1000MPa的范围内,常温抗冲击性能≥48kJ/m2,-20℃冲击性能≥10kJ/m2,氧化诱导时间≥16分钟,收缩率≤1.2%,并且反复弯折基本不发白。因此,采用本发明的组合物制成的钵苗育秧盘耐反复弯折,长期使用弯折不断裂无应力发白,优异的流动性适用于钵苗育秧盘这种注塑成型的薄壁制品,生产效率较其他材料有较为明显的提高,制品收缩率低,低温不脆裂,耐长期户外使用,保证8-10年的反复使用。而对比例3流动性差,注塑过程中容易发生短射,需要多次尝试才能够得到完整成型制品。
通过将实施例1和实施例4进行对比可知,当各成分的配比在本发明优选的范围时能够实现更好的上述综合性能。通过将实施例1、实施例5和实施例6进行对比可知,当所使用符合本发明优选的抗冲共聚聚丙烯树脂时能够实现更好的上述综合性能。通过将实施例1、实施例7和实施例8进行对比可知,当所使用的热塑性弹性体的性质在本发明优选的范围时能够实现更好的上述综合性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (22)

1.一种用于钵苗育秧盘的聚丙烯组合物,其特征在于,以该聚丙烯组合物的总重量计,该聚丙烯组合物含有64-90重量%的抗冲共聚聚丙烯、9-35重量%的热塑性弹性体和0.2-1.5重量%的抗氧剂;
其中,所述热塑性弹性体为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物,且所述热塑性弹性体的邵氏硬度D小于60,SEBS的含量为65-95重量%,矿物油充油量为0-30重量%。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物,其中,以所述聚丙烯组合物的总重量计,该聚丙烯组合物含有74.5-89.5重量%的抗冲共聚聚丙烯、10-25重量%的热塑性弹性体和0.3-0.9重量%的抗氧剂。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物,其中,所述抗冲共聚聚丙烯在230℃、2.16kg载荷作用下的熔体质量流动速率为10-50g/10min。
4.根据权利要求3所述的聚丙烯组合物,其中,所述所述抗冲共聚聚丙烯在230℃、2.16kg载荷作用下的熔体质量流动速率为25-40g/10min。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的聚丙烯组合物,其中,所述抗冲共聚聚丙烯为丙烯与乙烯的共聚物,其中乙烯结构单元的含量为3-20重量%。
6.根据权利要求5所述的聚丙烯组合物,其中,所述抗冲共聚聚丙烯中橡胶相的含量为8-35重量%。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的聚丙烯组合物,其中,所述热塑性弹性体的邵氏硬度D为30-55,SEBS的含量为70-90重量%,矿物油充油量为5-20重量%。
8.根据权利要求1-4中任意一项所述的聚丙烯组合物,其中,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酸酯类抗氧剂和/或硫代酯型抗氧剂的混合物,且所述受阻酚类抗氧剂的重量与亚磷酸酸酯类抗氧剂和硫代酯型抗氧剂的总重量的比值为1:0.1-8。
9.根据权利要求8所述的聚丙烯组合物,其中,所述亚磷酸酸酯类抗氧剂与硫代酯型抗氧剂的重量比为1:0.1-5。
10.根据权利要求1-4中任意一项所述的聚丙烯组合物,其中,所述聚丙烯组合物还含有光稳定剂、爽滑剂和色母粒中的一种或多种。
11.根据权利要求10所述的聚丙烯组合物,其中,以所述聚丙烯组合物的总重量计,所述光稳定剂的含量为0.01-0.5重量%。
12.根据权利要求10所述的聚丙烯组合物,其中,以所述聚丙烯组合物的总重量计,所述爽滑剂的含量为0.01-1重量%。
13.根据权利要求10所述的聚丙烯组合物,其中,以所述聚丙烯组合物的总重量计,所述色母粒的含量为1-5重量%。
14.根据权利要求10所述的聚丙烯组合物,其中,所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
15.根据权利要求14所述的聚丙烯组合物,其中,所述光稳定剂选自双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物和聚-{[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5三嗪-2,4-二基}[2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]-亚己基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-亚氨基]中的一种或多种。
16.根据权利要求11-13中任意一项所述的聚丙烯组合物,其中,所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
17.根据权利要求16所述的聚丙烯组合物,其中,所述光稳定剂选自双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物和聚-{[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5三嗪-2,4-二基}[2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]-亚己基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-亚氨基]中的一种或多种。
18.根据权利要求10所述的聚丙烯组合物,其中,所述爽滑剂选自(Z)-9-十八烯酸酰胺、芥酸酰胺、氢化棕榈油甘油酯、油酸甘油酯和多酸甘油酯中的一种或多种。
19.根据权利要求11-13中任意一项所述的聚丙烯组合物,其中,所述爽滑剂选自(Z)-9-十八烯酸酰胺、芥酸酰胺、氢化棕榈油甘油酯、油酸甘油酯和多酸甘油酯中的一种或多种。
20.一种聚丙烯材料,该聚丙烯材料由权利要求1-19中任意一项所述的聚丙烯组合物熔融挤出成型得到。
21.权利要求1-19中任意一项所述的聚丙烯组合物和/或权利要求20所述的聚丙烯材料在制备育秧盘中的应用。
22.根据权利要求21所述的应用,其中,所述育秧盘为壁厚2mm以下的钵苗育秧盘。
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