CN107922692A - 聚丙烯组合物 - Google Patents
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Abstract
一种聚丙烯组合物(C1),其包含多相丙烯组合物(HC),其中,该多相丙烯组合物(HC)包含丙烯均聚物(HPP‑1)、丙烯均聚物(HPP‑2)、弹性丙烯共聚物(PC‑1)、弹性丙烯共聚物(PC‑2)、弹性乙烯共聚物(EC)和填料(F)。
Description
本发明涉及聚丙烯组合物,包含该聚丙烯组合物的汽车制品以及该聚丙烯组合物在汽车制品中的应用。
聚丙烯是许多应用中的首选材料,这是因为它可以量身定制以满足特定用途的要求。例如,多相聚丙烯被广泛地用于汽车工业(例如在保险杠应用中),这是因为它们结合了良好的刚度和合理的冲击强度性能。多相聚丙烯含有其中分散有非晶相的聚丙烯基质。该非晶相含有共聚物橡胶。此外,多相聚丙烯可以在某种程度上含有结晶聚乙烯。现今,汽车外部零件变得更大,因此在注射成型期间需要优异的流动性。高流动性材料的另一个优点是缩短了循环时间。此外,减少燃料消耗的需求不断增加,因此重量减轻成为汽车工业中的热门话题。可以用更低的壁厚或更低的零件材料密度,来实现重量的减轻。壁厚越低,则需要越高的刚度。另一方面,材料必须在常温和低温下具有高冲击强度以抵抗损坏。
因此,本发明的目的是提供一种低密度材料,该材料呈现出良好的刚度和配以良好的加工性(特别是在高流动性方面)的冲击强度。
本发明涉及一种聚丙烯组合物(C1),其包含:
(a)多相丙烯组合物(HC),其包含:
(a1)基质(M),其包含依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)为至少100g/10min的丙烯均聚物(HPP-1)和依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)在30~90g/10min的范围内的丙烯均聚物(HPP-2),以及
(a2)弹性丙烯共聚物(PC-1)、弹性丙烯共聚物(PC-2)以及包含衍生自乙烯的单元和衍生自C4-C20α-烯烃的单元的弹性乙烯共聚物(EC),以及(b)填料(F)。
基质(M)可还包含依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)不超过25g/10min的丙烯均聚物(HPP-3)。
优选地,多相丙烯组合物(HC)包含:
(a)以多相丙烯组合物(HC)的重量计,含量为至少50重量%的基质(M),和/或
(b)以多相丙烯组合物(HC)的重量计,总量不超过50重量%的弹性丙烯共聚物(PC-1)、弹性丙烯共聚物(PC-2)和弹性乙烯共聚物(EC)。
此外,优选多相丙烯组合物(HC)包含:
(a)以多相丙烯组合物(HC)的重量计,含量在25~60重量%的范围内的丙烯均聚物(HPP-1),
和/或
(b)以多相丙烯组合物(HC)的重量计,含量在5~30重量%的范围内的丙烯均聚物(HPP-2),
和/或
(c)以多相丙烯组合物(HC)的重量计,含量在0~20重量%的范围内的丙烯均聚物(HPP-3),
和/或
(d)以多相丙烯组合物(HC)的重量计,含量在2~15重量%的范围内的弹性丙烯共聚物(PC-1),
和/或
(e)以多相丙烯组合物(HC)的重量计,含量在2~15重量%的范围内的弹性丙烯共聚物(PC-2),
和/或
(f)以多相丙烯组合物(HC)的重量计,含量在10~35重量%的范围内的弹性乙烯共聚物(EC)。
此外,优选地,以聚丙烯组合物(C1)的重量计,填料(F)的含量不超过30重量%。
此外,本发明涉及一种聚丙烯组合物(C2),其包含:
(a)多相丙烯共聚物(HECO-1),其包含:
(a1)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)为至少100g/10min的丙烯均聚物(HPP-1),以及
(a2)弹性丙烯共聚物(PC-1),
(b)多相丙烯共聚物(HECO-2),其包含:
(b1)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)在30~90g/10min的范围内的丙烯均聚物(HPP-2),以及
(b2)弹性丙烯共聚物(PC-2),
(c)弹性共聚物(EC),其包含衍生自乙烯的单元和衍生自C4-C20α-烯烃的单元。
聚丙烯组合物(C2)可还包含依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)不超过25g/10min的丙烯均聚物(HPP-3)。
优选地,聚丙烯组合物(C2)包含:
(a)以聚丙烯组合物(C2)的重量计,含量为至少25重量%的多相丙烯共聚物(HECO-1),
和/或
(b)以聚丙烯组合物(C2)的重量计,含量在8~35重量%的范围内的多相丙烯共聚物(HECO-2),
和/或
(c)以聚丙烯组合物(C2)的重量计,含量在8~30重量%的范围内的弹性乙烯共聚物(EC),
和/或
(d)以聚丙烯组合物(C2)的重量计,含量在1~30重量%的范围内的填料(F),
和/或
(e)以聚丙烯组合物(C2)的重量计,含量在0~20重量%的范围内的丙烯均聚物(HPP-3)。
此外,优选为下述聚丙烯组合物(C2),其中,
(a)以多相丙烯共聚物(HECO-1)的重量计,多相丙烯共聚物(HECO-1)的二甲苯可溶级分(XCS)的共聚单体含量在30~60摩尔%的范围内,
和/或
(b)以多相丙烯共聚物(HECO-2)的重量计,多相丙烯共聚物(HECO-2)的二甲苯可溶级分(XCS)的共聚单体含量在30~60摩尔%的范围内。
此外,优选为下述聚丙烯组合物(C2),其中,
(a)以多相丙烯共聚物(HECO-1)的重量计,多相丙烯共聚物(HECO-1)的共聚单体含量在5~20摩尔%的范围内,
和/或
(b)以多相丙烯共聚物(HECO-2)的重量计,多相丙烯共聚物(HECO-2)的共聚单体含量在10~30摩尔%的范围内。
此外,优选为下述聚丙烯组合物(C2),其中,
(a)多相丙烯共聚物(HECO-1)的二甲苯可溶级分(XCS)依据ISO 1268-1(在135℃下,在萘烷中)测定的特性粘度(IV)在1.5~3.0dl/g的范围内,
和/或
(b)多相丙烯共聚物(HECO-2)的二甲苯可溶级分(XCS)依据ISO 1268-1(在135℃下,在萘烷中)测定的特性粘度(IV)在1.5~3.2dl/g的范围内。
此外,优选为下述聚丙烯组合物(C1)或聚丙烯组合物(C2),其中,弹性乙烯共聚物(EC)具有下述特征:
(a)在0.1~15g/10min的范围内的依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(190℃,2.16kg),
和/或
(b)在830~890kg/cm3范围内的密度。
此外,优选地,聚丙烯组合物(C1)或聚丙烯组合物(C2)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)在18~50g/10min范围内。
在第三方面,本发明涉及包含聚丙烯组合物(C1)和/或聚丙烯组合物(C2)的汽车制品。
在第四方面,本发明涉及聚丙烯组合物(C1)和/或聚丙烯组合物(C2)在汽车制品中的应用。
下面,更详细地描述本发明:
聚丙烯组合物(C1)
在第一方面,本发明涉及一种聚丙烯组合物(C1),其包含:
(a)多相丙烯组合物(HC),其包含:
(a1)基质(M),其包含:丙烯均聚物(HPP-1),其依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)为至少100g/10min,优选为至少120g/10min,更优选为至少140g/10min,进一步优选为至少150g/10min,比如在100~200g/10min的范围内,优选在140~180g/10min的范围内,更优选在150~170g/10min的范围内;以及丙烯均聚物(HPP-2),其依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)不超过90g/10min,优选不超过80g/10min,更优选不超过75g/10min,进一步优选不超过70g/10min,还更优选不超过65g/10min,比如在30~90g/10min的范围内,优选在30~80g/10min的范围内,更优选在35~75g/10min的范围内,进一步优选在40~70g/10min的范围内,还更优选在45~65g/10min的范围内,以及
(a2)弹性丙烯共聚物(PC-1)、弹性丙烯共聚物(PC-2)以及包含衍生自乙烯的单元和衍生自C4-C20α-烯烃的单元的弹性乙烯共聚物(EC),以及(b)填料(F)。
此外,基质(M)可还包含丙烯均聚物(HPP-3),其依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)不超过25g/10min,优选不超过20g/10min,更优选不超过15g/10min,进一步优选不超过10g/10min,比如在1~25g/10min的范围内,优选在1~20g/10min的范围内,更优选在3~15g/10min的范围内,进一步优选在5~10g/10min的范围内。
优选地,基质(M)由丙烯均聚物(HPP-1)和丙烯均聚物(HPP-2)组成;或者,由丙烯均聚物(HPP-1)、丙烯均聚物(HPP-2)和丙烯均聚物(HPP-3)组成。
聚丙烯组合物(C1)必须包含多相丙烯组合物(HC)。优选地,以聚丙烯组合物(C1)的重量计,多相丙烯组合物(HC)的含量为至少50重量%,优选含量为至少60重量%,更优选含量不超过80重量%,比如在50~99重量%的范围内,优选在60~95重量%的范围内,更优选在70~95重量%的范围内,进一步优选在85~95重量%的范围内。
聚丙烯组合物(C1)必须包含填料(F)。优选地,以聚丙烯组合物(C1)的重量计,填料(F)的含量不超过30重量%,优选含量不超过20重量%,更优选含量不超过14重量%,比如在1~30重量%的范围内,优选在5~20重量%的范围内,更优选在10~14重量%的范围内。
多相丙烯组合物(C3)和可选的聚合载体材料(PCM)可以是聚丙烯组合物(C1)中仅有的聚合物组分,即不存在其它聚合物组分。
聚丙烯组合物(C1)可以由多相丙烯组合物(C3)、填料(F)和可选的添加剂(AD)组成。
本发明的一个发现是,可以降低聚丙烯组合物(C1)的密度而不会对刚度和抗冲击性等机械性能产生负面影响。
优选地,聚丙烯组合物(C1)依据ISO 1183-187测定的密度不超过995kg/cm3,优选不超过990kg/cm3,更优选不超过985kg/cm3,比如在975~995kg/cm3的范围内,优选在975~990kg/cm3的范围内,更优选在975~985kg/cm3的范围内。
此外,优选地,聚丙烯组合物(C1)的挠曲模量为至少1400MPa,优选为至少1500MPa,更优选为至少1600MPa,比如在1400~1800MPa的范围内,优选在1500~1700MPa的范围内,更优选在1600~1700MPa的范围内。
此外,优选地,聚丙烯组合物(C1)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)为至少15g/10min,优选为至少18g/10min,更优选为至少20g/10min,比如在15~100g/10min的范围内,优选在18~50g/10min的范围内,更优选在20~40g/10min的范围内。
用于制备本发明组合物(即丙烯组合物(C1))的所有组分为已知的。相应地,它们的制备也是已知的。
聚丙烯组合物(C1)可通过将多相丙烯(HECO)、填料(F)、可选的添加剂(AD)加入到挤出机中并挤出来制备。
多相丙烯组合物(HC)
表述“多相”表示至少一种弹性共聚物(细)分散在基质中。换句话说,所述至少一种弹性共聚物在基质中形成内含物(inclusion)。因此,基质含有不是基质的一部分的(细)分散的内含物,并且所述内含物含有至少一种弹性共聚物。术语“内含物”应该优选表示,基质和内含物在多相丙烯共聚物内形成不同的相,所述内含物例如通过高分辨率显微镜如电子显微镜或扫描力显微镜可见。
多相丙烯组合物(HC)的基质(M)包含丙烯均聚物(HPP-1)、丙烯均聚物(HPP-2)和可选的丙烯均聚物(HPP-3),并且可能在最终组合物中形成复合结构。换句话说,丙烯均聚物(HPP-1)、丙烯均聚物(HPP-2)和可选的丙烯均聚物(HPP-3)形成连续相,而弹性丙烯共聚物(PC-1)、弹性丙烯共聚物(PC-2)和弹性乙烯共聚物(EC)形成分散在该连续相中的内含物。
优选地,以多相丙烯组合物(HC)的重量计,多相丙烯组合物(HC)包含的基质(M)的含量为至少50重量%,优选含量为至少55重量%,更优选含量为至少60重量%,比如在50~80重量%的范围内,优选在55~75重量%的范围内,更优选在60~70重量%的范围内。
优选地,以多相丙烯组合物(HC)的重量计,多相丙烯组合物(HC)的基质(M)包含的丙烯均聚物(HPP-1)的含量为至少25重量%,优选含量为至少30重量%,更优选含量为至少35重量%,进一步更优选含量为至少40重量%,比如在25~60重量%的范围内,优选在30~55重量%的范围内,更优选在35~50重量%的范围内,进一步优选在40~45重量%的范围内。
此外,优选地,以多相丙烯组合物(HC)的重量计,多相丙烯组合物(HC)的基质(M)包含的丙烯均聚物(HPP-2)的含量不超过30重量%,优选含量不超过25重量%,更优选含量不超过20重量%,比如在5~30重量%的范围内,优选在6~25重量%的范围内,更优选在10~20重量%的范围内。
丙烯均聚物(HPP-3)不是聚丙烯组合物(C)的必要化合物。然而,当丙烯均聚物(HPP-3)包含在多相丙烯组合物(HC)的基质(M)中时,优选地,以多相丙烯组合物(HC)的重量计,丙烯均聚物(HPP-3)的含量不超过20重量%,优选含量不超过15重量%,比如在0~20重量%的范围内,优选在5~20重量%的范围内,更优选在10~15重量%的范围内。
优选地,以多相丙烯组合物(HC)的重量计,多相丙烯组合物(HC)包含的弹性丙烯共聚物(PC-1)、弹性丙烯共聚物(PC-2)和弹性乙烯共聚物(EC)的总量不超过50重量%,优选总量不超过45重量%,更优选总量不超过40重量%,比如在20~50重量%的范围内,优选在25~45重量%的范围内,更优选在30~40重量%的范围内。
优选地,以多相丙烯组合物(HC)的重量计,多相丙烯组合物(HC)包含的弹性丙烯共聚物(PC-1)的含量为至少1重量%,优选含量为至少2重量%,更优选含量为至少3重量%,进一步优选含量为至少5重量%,比如在1~20重量%的范围内,优选在2~15重量%的范围内,更优选在5~15重量%的范围内,进一步优选在5~10重量%的范围内。
此外,优选地,以多相丙烯组合物(HC)的重量计,多相丙烯组合物(HC)包含的弹性丙烯共聚物(PC-2)的含量不超过20重量%,优选含量不超过15重量%,更优选含量不超过10重量%,比如在1~20重量%的范围内,优选在2~15重量%的范围内,更优选在5~10重量%的范围内。
此外,优选地,以多相丙烯组合物(HC)的重量计,多相丙烯组合物(HC)包含的弹性乙烯共聚物(EC)的含量不超过35重量%,优选含量不超过30重量%,更优选含量不超过25重量%,比如在10~35重量%的范围内,优选在15~30重量%的范围内,更优选在18~25重量%的范围内。
多相丙烯组合物(HC)必需包含丙烯均聚物(HPP-1)和丙烯均聚物(HPP-2)两者。优选地,丙烯均聚物(HPP-1)和丙烯均聚物(HPP-2)一起满足不等式(Ia),优选不等式(Ib),更优选不等式(Ic),进一步优选不等式(Id):
Co(HPP-1)/Co(HPP-2)≥0.8 (Ia)
40≥Co(HPP-1)/Co(HPP-2)≥0.8 (Ib)
20≥Co(HHP-1)/Co(HPP-2)≥1.5 (Ic)
10≥Co(HPP-1)/Co(HPP-2)≥2.0 (Id)
其中,
以多相丙烯组合物(HC)的重量计,Co(HPP-1)是丙烯均聚物(HPP-1)以重量%计的量;并且,以多相丙烯组合物(HC)的重量计,Co(HPP-2)是丙烯均聚物(HPP-2)以重量%计的量。
如上所述,丙烯均聚物(HPP-3)是多相丙烯组合物(HC)的可选组分。当丙烯均聚物(HPP-3)存在于多相丙烯组合物(HC)中时,优选地,丙烯均聚物(HPP-1)和丙烯均聚物(HPP-3)一起满足不等式(IIa),优选不等式(IIb),更优选不等式(IIc),进一步优选不等式(IId):
Co(HPP-1)/Co(HPP-3)≥0.8 (IIa)
40≥Co(HPP-1)/Co(HPP-3)≥0.8 (IIb)
20≥Co(HPP-1)/Co(HPP-3)≥1.5 (IIc)
10≥Co(HPP-1)/Co(HPP-3)≥2.0 (IId)
其中,
以多相丙烯组合物(HC)的重量计,Co(HPP-1)是丙烯均聚物(HPP-1)以重量%计的量;并且,以多相丙烯组合物(HC)的重量计,Co(HPP-3)是丙烯均聚物(HPP-3)以重量%计的量。
优选地,多相丙烯组合物(HC)的均聚物(HPP-1)和丙烯均聚物(HPP-2)一起满足不等式(IIIa),优选不等式(IIIb),更优选不等式(IIIc),进一步优选不等式(IIId):
MFR(HPP-1)–MFR(HPP-2)≥50 (IIIa)
170≥MFR(HPP-1)–MFR(HPP-2)≥50 (IIIb)
150≥MFR(HPP-1)–MFR(HPP-2)≥70 (IIIc)
125≥MFR(HPP-1)–MFR(HPP-2)≥90 (IIId)
其中,
MFR(HPP-1)是丙烯均聚物(HPP-1)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg);并且,MFR(HPP-2)是丙烯均聚物(HPP-2)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)。
优选地,多相丙烯组合物(HC)的均聚物(HPP-1)和丙烯均聚物(HPP-3)一起满足不等式(IVa),优选满足不等式(IVb),更优选满足不等式(IVc),进一步优选满足不等式(IVd):
MFR(HPP-1)–MFR(HPP-3)≥75 (IVa)
190≥MFR(HPP-1)–MFR(HPP-3)≥75 (IVb)
170≥MFR(HPP-1)–MFR(HPP-3)≥100 (IVc)
165≥MFR(HPP-1)–MFR(HPP-3)≥140 (IVd)
其中,
MFR(HPP-1)是丙烯均聚物(HPP-1)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg);以及,MFR(HPP-3)是丙烯均聚物(HPP-3)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)。
优选地,考虑到分子量,多相丙烯组合物(HC)的基质(M)是多峰的,尤其是,在不包含丙烯均聚物(HPP-3)的情况下是双峰的,或者,在包含丙烯均聚物(HPP-3)的情况下是三峰的。在本发明中使用的表述“多峰”、“双峰”或“三峰”是指聚合物的峰形,即其分子量分布曲线的形状,其是分子量分数作为其分子量的函数的图。
优选地,多相丙烯组合物(HC)是成核的,特别是α-成核的。
因此,优选多相丙烯组合物(HC)包含α-成核剂。优选地,多相丙烯组合物(HC)不含β-成核剂。
优选地,α-成核剂选自由以下物质组成的组:
(i)一元羧酸盐和多元羧酸盐,例如苯甲酸钠或叔丁基苯甲酸铝,以及
(ii)二亚苄基山梨醇(例如1,3:2,4-二亚苄基山梨醇)和C1-C8-烷基取代的二亚苄基山梨醇衍生物,例如甲基二亚苄基山梨醇、乙基二亚苄基山梨醇或二甲基二亚苄基山梨醇(例如1,3:2,4二(甲基亚苄基)山梨醇),或者经取代的诺尼醇(nonitol)衍生物,例如1,2,3-三脱氧-4,6:5,7-双-O-[(4-丙苯基)亚甲基]-诺尼醇,以及
(iii)磷酸二酯盐,例如2,2'-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠或羟基-双[2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]铝,以及
(iv)乙烯基环烷烃聚合物或乙烯基烷烃聚合物,以及
(v)它们的混合物。
优选地,包含在多相丙烯组合物(HC)中的α-成核剂是乙烯基环烷烃聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物,更优选乙烯基环烷烃聚合物,比如乙烯基环己烷(VCH)聚合物。特别优选乙烯基环己烷(VCH)聚合物作为α-成核剂。优选地,在多相丙烯组合物(HC)中,乙烯基环烷烃聚合物(比如乙烯基环己烷(VCH)聚合物)和/或乙烯基烷烃聚合物的量,更优选乙烯基环己烷(VCH)聚合物的量不超过500ppm,优选不超过200ppm,更优选不超过100ppm,比如在0.1~500ppm的范围内,优选在0.5~200ppm的范围内,更优选在1~100ppm的范围内。此外,优选通过BNT技术将乙烯基环烷烃聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物引入到多相丙烯组合物(HC)中。关于BNT技术,参考国际申请WO 99/24478、WO 99/24479以及特别是WO 00/68315。根据该技术,催化剂体系,优选齐格勒-纳塔主催化剂,可以通过在催化剂体系存在下聚合乙烯基化合物来改性,所述催化剂体系尤其包含特定的齐格勒-纳塔主催化剂、外部供体和助催化剂,其中乙烯基化合物具有下式:
CH2=CH-CHR3R4
其中,R3和R4一起形成5或6元饱和、不饱和或芳(香)族的环或者独立地表示包含1~4个碳原子的烷基,并且经改性的催化剂用于制备多相丙烯组合物(HC)或其组分中的至少一个。经聚合的乙烯基化合物用作α-成核剂。
在催化剂的改性步骤中,乙烯基化合物对固体催化剂组分的重量比优选至多5(5:1),更优选至多3(3:1),比如在0.5(1:2)~2(2:1)的范围内。
这样的成核剂是可商购的,并且记述在例如Hans Zweifel的“塑料添加剂手册(Plastic Additives Handbook)”,第5版,2001年(第967~990页)中。
多相丙烯组合物(HC)可以通过共混不同的组分来制造,即,共混丙烯均聚物(HPP-1)、丙烯均聚物(HPP-2)、可选的丙烯均聚物(HPP-3)、弹性丙烯共聚物(PC-1)、弹性丙烯共聚物(PC-2)和弹性乙烯共聚物(EC)。或者,多相丙烯组合物(HC)可以在连续步骤工艺中,使用串行配置的反应器并且在不同的反应条件下操作来制造。或者,多相丙烯组合物(HC)还可以通过共混多相丙烯共聚物(HECO-1)、多相丙烯共聚物(HECO-2)、弹性乙烯共聚物(EC)和可选的丙烯均聚物(HPP-3)来获得。对于多相丙烯共聚物(HECO-1)和多相丙烯共聚物(HECO-2)的定义,参考丙烯组合物(C2)。换句话说,丙烯均聚物(HPP-1)和弹性丙烯共聚物(PC-1)可以以多相丙烯共聚物(HECO-1)的形式引入到多相丙烯组合物(HC)中,而丙烯均聚物(HPP-2)和弹性丙烯共聚物(PC-2)可以以多相丙烯共聚物(HECO-2)的形式引入到多相丙烯组合物(HC)中。
丙烯均聚物(HPP-1)
丙烯均聚物(HPP-1)是丙烯均聚物,并提供充分的刚度和强度。
表述“丙烯均聚物”涉及基本上由丙烯单元构成的聚丙烯,即由大于99.7摩尔%,更优选至少99.8摩尔%的丙烯单元构成的聚丙烯。在一个优选的实施方式中,在丙烯均聚物中仅可检测到丙烯单元。
优选地,丙烯均聚物(HPP-1)具有相对高的熔体流动速率。优选地,丙烯均聚物(HPP-1)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)为至少100g/10min,优选为至少120g/10min,更优选为至少140g/10min,进一步优选为至少150g/10min,比如在100~200g/10min的范围内,优选在140~180g/10min的范围内,进一步优选在150~170g/10min的范围内。
此外,优选地,丙烯均聚物(HPP-1)的二甲苯冷可溶物含量(XCS)低于5.0重量%,优选低于3.0重量%,更优选低于2.5重量%,比如在0.5~5.0的范围内,优选在1.0~3.0重量%的范围内,更优选在1.0~2.5重量%的范围内。
弹性丙烯共聚物(PC-1)
弹性丙烯共聚物(PC-1)包含下述单元,优选由下述单元组成:该单元为衍生自(i)丙烯和(ii)乙烯和/或至少另一种C4~C20α-烯烃(比如C4~C10α-烯烃)的单元,更优选该单元为衍生自(i)丙烯和(ii)乙烯和/或至少另一种α-烯烃的单元,该α-烯烃选自由1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯和1-辛烯组成的组。弹性丙烯共聚物(PC-1)可以另外含有衍生自共轭二烯如丁二烯或非共轭二烯的单元,然而,优选地,弹性共聚物仅由衍生自(i)丙烯和(ii)乙烯和/或C4~C20α-烯烃的单元组成。合适的非共轭二烯(如果使用的话)包括:直链和支链无环二烯,例如1,4-己二烯、1,5-己二烯、1,6-辛二烯、5-甲基-1,4-己二烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、3,7-二甲基-1,7-辛二烯、和二氢月桂烯和二氢罗勒烯的混合异构体;以及包括单环脂环族二烯,例如1,4-环己二烯、1,5-环辛二烯、1,5-环十二碳二烯、4-乙烯基环己烯、1-烯丙基-4-异亚丙基环己烷、3-烯丙基环戊烯、4-环己烯和1-异丙烯基-4-(4-丁烯基)环己烷。多环脂环稠合和桥连的环二烯也是合适的,其包括四氢茚、甲基四氢茚、二环戊二烯、二环(2,2,1)庚-2,5-二烯、2-甲基二环庚二烯、和链烯基降冰片烯、亚烷基降冰片烯、环烯基降冰片烯和亚环烷基降冰片烯,例如5-亚甲基-2-降冰片烯、5-异亚丙基降冰片烯、5-(4-环戊烯基)-2-降冰片烯;和5-亚环己基-2-降冰片烯。优选的非共轭二烯是5-亚乙基-2-降冰片烯、1,4-己二烯和二环戊二烯。
因此,弹性丙烯共聚物(PC-1)至少包含衍生自丙烯的单元和衍生自乙烯和/或如前段所定义的另一种α-烯烃的单元。然而,特别优选地,弹性丙烯共聚物(PC-1)仅包含衍生自丙烯的单元、衍生自乙烯的单元和可选的衍生自共轭二烯(如丁二烯)或如前段所定义的非共轭二烯(如1,4-己二烯)的单元。因此,作为弹性丙烯共聚物(PC-1),优选乙烯丙烯非共轭二烯单体聚合物和/或乙烯丙烯聚合物(EPR),最优选后者。
优选地,弹性丙烯共聚物(PC-1)包含共聚单体单元,即衍生自丙烯的单元之外的所包含的单元,优选衍生自乙烯的单元,以弹性丙烯共聚物(PC-1)的重量计,其量为至少30摩尔%,优选为至少40摩尔%,比如在30~80摩尔%的范围内,优选在40~70摩尔%的范围内,更优选在45~60摩尔%的范围内。
丙烯均聚物(HPP-2)
丙烯均聚物(HPP-2)是丙烯均聚物,且也有助于充分的刚度和强度。
优选地,丙烯均聚物(HPP-2)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)不超过90g/10min,优选不超过80g/10min,更优选不超过75g/10min,进一步优选不超过70g/10min,还更优选不超过65g/10min,比如在30~90g/10min的范围内,优选在30~80g/10min的范围内,更优选在35~75g/10min的范围内,进一步优选在40~70g/10min的范围内,还更优选在45~65g/10min的范围内。
换言之,优选地,丙烯均聚物(HPP-2)具有比丙烯均聚物(HPP-1)低的熔体流动速率。
此外,优选地,丙烯均聚物(HPP-2)的二甲苯冷可溶物含量(XCS)低于5.0重量%,优选低于3.5重量%,更优选低于3.0重量%,比如在0.5~5.0的范围内,优选在1.0~3.5重量%的范围内,更优选在1.0~2.5重量%的范围内。
弹性丙烯共聚物(PC-2)
弹性丙烯共聚物(PC-2)包含下述单元,优选由下述单元组成:该单元为衍生自(i)丙烯和(ii)乙烯和/或至少另一种C4~C20α-烯烃(比如C4~C10α-烯烃)的单元,更优选该单元为衍生自(i)丙烯和(ii)乙烯和/或至少另一种α-烯烃的单元,该α-烯烃选自由1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯和1-辛烯组成的组。弹性丙烯共聚物(PC-2)可以另外含有衍生自共轭二烯如丁二烯或非共轭二烯的单元,然而,优选地,弹性共聚物仅由衍生自(i)丙烯和(ii)乙烯和/或C4~C20α-烯烃的单元组成。合适的非共轭二烯(如果使用的话)包括直链和支链无环二烯,例如1,4-己二烯、1,5-己二烯、1,6-辛二烯、5-甲基-1,4-己二烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、3,7-二甲基-1,7-辛二烯、和二氢月桂烯和二氢罗勒烯的混合异构体;以及,包括单环脂环族二烯,例如1,4-环己二烯、1,5-环辛二烯、1,5-环十二碳二烯、4-乙烯基环己烯、1-烯丙基-4-异亚丙基环己烷、3-烯丙基环戊烯、4-环己烯和1-异丙烯基-4-(4-丁烯基)环己烷。多环脂环稠合和桥连的环二烯也是合适的,其包括四氢茚、甲基四氢茚、二环戊二烯、二环(2,2,1)庚-2,5-二烯、2-甲基二环庚二烯、和链烯基降冰片烯、亚烷基降冰片烯、环烯基降冰片烯和亚环烷基降冰片烯,例如5-亚甲基-2-降冰片烯、5-异亚丙基降冰片烯、5-(4-环戊烯基)-2-降冰片烯;和5-亚环己基-2-降冰片烯。优选的非共轭二烯是5-亚乙基-2-降冰片烯、1,4-己二烯和二环戊二烯。
因此,弹性丙烯共聚物(PC-2)至少包含衍生自丙烯的单元和衍生自乙烯和/或如前段所定义的另一种α-烯烃的单元。然而,特别优选地,弹性丙烯共聚物(PC-2)仅包含衍生自丙烯的单元、衍生自乙烯的单元和可选的衍生自共轭二烯(如丁二烯)或如前段所定义的非共轭二烯(如1,4-己二烯)的单元。因此,作为弹性丙烯共聚物(PC-2),优选乙烯丙烯非共轭二烯单体聚合物和/或乙烯丙烯聚合物(EPR),最优选后者。
优选地,以弹性丙烯共聚物(PC-2)的重量计,弹性丙烯共聚物(PC-2)包含共聚单体单元,即除了衍生自丙烯的单元之外还包含的单元,优选衍生自乙烯的单元,其量为至少30摩尔%,量优选为至少40摩尔%,比如在30~80摩尔%的范围内,优选在40~70摩尔%的范围内,更优选在45~60摩尔%的范围内。
优选地,弹性丙烯共聚物(PC-1)和弹性丙烯共聚物(PC-2)彼此不同。然而,弹性丙烯共聚物(PC-1)和弹性丙烯共聚物(PC-2)也可以彼此相同。
丙烯均聚物(HPP-3)
除了丙烯均聚物(HPP-1)和丙烯均聚物(HPP-2)之外,还可采用丙烯均聚物(HPP-3)以抵消由组合物(C1)中较低水平的填料引起的刚度和强度的可能降低。
优选地,丙烯均聚物(HPP-3)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)不超过25g/10min,优选不超过20g/10min,更优选不超过15g/10min,进一步优选不超过10g/10min,比如在1~25g/10min的范围内,优选在1~20g/10min的范围内,更优选在3~15g/10min的范围内,进一步优选在5~10g/10min的范围内。
此外,优选地,丙烯均聚物(HPP-3)的挠曲模量为至少1800MPa,优选为至少1900MPa,更优选为至少2000MPa,比如在1800~2500MPa的范围内,优选在1900~2300MPa的范围内,更优选在2000~2200MPa的范围内。
丙烯均聚物(HPP-3)可以具有比丙烯均聚物(HPP-1)低的熔体流动速率和比丙烯均聚物(HPP-2)低的熔体流动速率。
此外,优选地,丙烯均聚物(HPP-3)的二甲苯冷可溶物含量(XCS)低于5.0重量%,优选低于3.5重量%,更优选低于3.0重量%,比如在0.5~5.0的范围内,优选在1.0~3.5重量%的范围内,更优选在1.0~2.5重量%的范围内。
弹性乙烯共聚物(EC)
弹性乙烯共聚物(EC)(化学上)不同于弹性丙烯共聚物(PC-1)和弹性丙烯共聚物(PC-2)。
弹性乙烯共聚物(EC)包含下述单元,优选由下述单元组成:衍生自乙烯的单元和衍生自至少另一种C4~C20α-烯烃(比如C4~C10α-烯烃)的单元,更优选衍生自乙烯的单元和衍生自至少另一种α-烯烃的单元,该α-烯烃选自由1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯和1-辛烯(特别优选1-丁烯和/或1-辛烯)组成的组。
因此,弹性乙烯共聚物(EC)至少包含衍生自乙烯的单元和衍生自如前段所定义的另一种α-烯烃的单元。然而,特别优选地,弹性乙烯共聚物(EC)仅包含衍生自乙烯的单元和衍生自另一种α-烯烃(如1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯和1-辛烯)的单元。特别优选地,弹性乙烯共聚物(EC)仅包含衍生自乙烯的单元和选自1-丁烯、1-己烯和1-辛烯的单元。优选地,弹性乙烯共聚物(EC)仅包含衍生自乙烯的单元和衍生自1-辛烯的单元,或者,仅包含衍生自乙烯的单元和衍生自1-丁烯的单元。
如上所述,多相丙烯组合物(HC)的基质(M)包含弹性丙烯共聚物(PC-1)、弹性丙烯共聚物(PC-2)和弹性乙烯共聚物(EC)的(细)分散的内含物。弹性乙烯共聚物(EC)可以在弹性丙烯共聚物(PC-1)和弹性丙烯共聚物(PC-2)中形成其部分内含物(细分散的)。
优选地,弹性乙烯共聚物(EC)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(190℃,2.16kg)不超过15g/10min,优选不超过10g/10min,更优选不超过8.0g/10min,进一步优选不超过6.0g/10min,比如在0.1~15g/10min的范围内,优选在0.5~10g/10min的范围内,更优选在1.0~8.0g/10min的范围内,进一步优选在1.0~6.0g/10min的范围内。
优选地,弹性乙烯共聚物(EC)依据ISO 1183-187测定的密度不超过890kg/cm3,优选不超过0.880kg/cm3,更优选不超过0.875kg/cm3,比如在830~890kg/cm3的范围内,优选在840~0.880kg/cm3的范围内,更优选在850~875kg/cm3的范围内,进一步优选在860~875kg/cm3的范围内。
优选地,弹性乙烯共聚物(EC)的乙烯含量为至少70摩尔%,优选为至少80摩尔%,比如在70~98摩尔%的范围内,优选在80~95摩尔%的范围内,更优选在82~92摩尔%的范围内。
填料(F)
作为进一步要求,聚丙烯组合物(C1)要求填料(F)的存在。因此,填料(F)不被视为被以下更详细定义的添加剂(AD)所包含。
优选地,填料(F)是矿物填料。优选地,填料(F)是层状硅酸盐(phyllosilicate)、云母或硅灰石。更优选地,填料(F)选自由云母、硅灰石、高岭土、绿土(smectite)、蒙脱土(montmorillonite)和滑石组成的组。最优选地,填料(F)是滑石。
优选地,填料(F)的中值粒径(D50)在0.8~20μm范围内并且最可几粒径(top cutparticle size)(D95)在1.0~40μm范围内,优选中值粒径(D50)在1.0~10μm范围内并且最可几粒径(D95)在2.0~30μm范围内,更优选中值粒径(D50)在1.2~5.0μm范围内并且最可几粒径(D95)在3.0~10μm范围内。
典型地,填料(F)根据通常已知的BET法、用N2气作为分析吸附物测量的表面积小于20m2/g,更优选小于15m2/g,比如在1~20m2/g范围内,优选在5~15m2/g范围内。
满足这些要求的填料(F)优选为各向异性矿物填料(F),如滑石、云母和硅灰石。特别优选滑石粉。
填料(F)是现有技术和市售产品。
添加剂(AD)
除了多相丙烯组合物(HC)和填料(F)之外,聚丙烯组合物(C1)还可以包含添加剂(AD)。典型的添加剂有酸清除剂、抗氧化剂、着色剂、光稳定剂、增塑剂、滑爽剂、抗刮划剂(anti-scratch agent)、分散剂、加工助剂、润滑剂、颜料、抗静电剂等。如上所述,填料(F)不被视为添加剂。
这样的添加剂是可商购的并且记述在例如Hans Zweifel的“塑料添加剂手册(Plastic Additives Handbook)”,第6版,2009年(第1141~1190页)中。
此外,根据本发明的术语“添加剂(AD)”还包括载体材料,尤其是聚合载体材料(PCM),特别是聚丙烯载体材料。
优选地,以聚丙烯组合物(C1)的重量计,聚丙烯组合物(C1)包含的添加剂(AD)为0.1~20重量%,优选0.5~15重量%,更优选0.5~10重量%,进一步优选0.5~5.0重量%。
在一个优选的实施方式中,聚丙烯组合物(C1)包含抗氧化剂、酸清除剂、抗刮划剂、脱模剂、润滑剂和UV稳定剂。
聚合载体材料(PCM)
优选地,以聚丙烯组合物(C1)的重量计,聚丙烯组合物(C1)不包含其量超过10重量%(其量优选超过5重量%,其量更优选超过3重量%)的与在上述聚合物聚丙烯组合物(C1)中包含的聚合物(即,丙烯均聚物(HPP-1)、丙烯均聚物(HPP-2)、弹性丙烯共聚物(PC-1)、弹性丙烯共聚物(PC-2)、弹性乙烯共聚物(EC)和可选的丙烯均聚物(HPP-3))不同的其他聚合物。如果有其他聚合物,则这种聚合物通常是用作添加剂的聚合载体材料(PCM)。
优选地,以聚丙烯组合物(C1)的重量计,聚丙烯组合物(C1)包含的聚合载体材料(PCM)的含量不超过10重量%,优选不超过5.0重量%,更优选不超过3.0重量%,比如在0~10.0重量%的范围内,优选在0.3~5.0重量%的范围内,进一步更优选在0.5~3.0重量%的范围内。
聚合载体材料(PCM)是用于其它添加剂的载体聚合物,以确保在聚丙烯组合物(C1)中的均匀分布。聚合载体材料(PCM)不限于特定的聚合物。聚合载体材料(PCM)可以是乙烯均聚物、由乙烯和α-烯烃共聚单体(如C3~C8α-烯烃共聚单体)得到的乙烯共聚物、丙烯均聚物和/或由丙烯和α-烯烃共聚单体(如乙烯和/或C4~C8α-烯烃共聚单体)得到的丙烯共聚物。
聚丙烯组合物(C2)
在第二方面,本发明涉及聚丙烯组合物(C2),其包含:
(a)多相丙烯共聚物(HECO-1),其包含:
(a1)丙烯均聚物(HPP-1),其依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)为至少100g/10min,优选为至少120g/10min,更优选为至少140g/10min,进一步优选为至少150g/10min,比如在100~200g/10min的范围内,优选在140~180g/10min的范围内,进一步优选在150~170g/10min的范围内,以及
(a2)弹性丙烯共聚物(PC-1),
(b)多相丙烯共聚物(HECO-2),其包含:
(b1)丙烯均聚物(HPP-2),其依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)不超过90g/10min,优选不超过80g/10min,更优选不超过75g/10min,进一步优选不超过70g/10min,还更优选不超过65g/10min,比如在30~90g/10min的范围内,优选在30~80g/10min的范围内,更优选在35~75g/10min的范围内,进一步优选在40~70g/10min的范围内,还更优选在45~65g/10min的范围内,以及
(b2)弹性丙烯共聚物(PC-2),
(c)弹性共聚物(EC),其包含衍生自乙烯的单元和衍生自C4-C20α-烯烃的单元。
聚丙烯组合物(C2)可以还包含丙烯均聚物(HPP-3),其中,该丙烯均聚物(HPP-3)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)不超过25g/10min,优选不超过20g/10min,更优选不超过15g/10min,进一步优选不超过10g/10min,比如在1~25g/10min的范围内,优选在1~20g/10min的范围内,更优选在3~15g/10min的范围内,进一步优选在5~10g/10min的范围内。
优选地,以聚丙烯组合物(C2)的重量计,聚丙烯组合物(C2)包含的多相丙烯共聚物(HECO-1)的含量为至少25重量%,优选含量为至少30重量%,更优选含量为至少35重量%,进一步优选含量为至少40重量%,比如在25~70重量%的范围内,优选在30~60重量%的范围内,更优选在35~55重量%的范围内,进一步优选在41~50重量%的范围内。
优选地,以多相丙烯共聚物(HECO-1)的重量计,多相丙烯共聚物(HECO-1)包含的丙烯均聚物(HPP-1)的含量为至少55重量%,优选含量为至少65重量%,更优选含量为至少80重量%,比如在55~95重量%的范围内,优选在65~90重量%的范围内,更优选在80~90重量%的范围内。
此外,优选地,以多相丙烯共聚物(HECO-1)的重量计,多相丙烯共聚物(HECO-1)包含的弹性丙烯共聚物(PC-1)的含量不超过45重量%,优选含量不超过35重量%,更优选含量不超过20重量%,比如在5~45重量%的范围内,优选在10~35重量%的范围内,更优选在10~20重量%的范围内。
优选地,以聚丙烯组合物(C2)的重量计,聚丙烯组合物(C2)包含的多相丙烯共聚物(HECO-2)的含量不超过35重量%,优选含量不超过25重量%,更优选含量不超过19重量%,比如在8~35重量%的范围内,优选在10~25重量%的范围内,更优选在13~19重量%的范围内。
此外,优选地,以多相丙烯共聚物(HECO-2)的重量计,多相丙烯共聚物(HECO-2)包含的丙烯均聚物(HPP-2)的含量为至少35重量%,优选含量为至少45重量%,更优选含量为至少55重量%,进一步更优选含量为至少60重量%,比如在35~95重量%的范围内,优选在45~85重量%的范围内,更优选在55~75重量%。
此外,优选地,以多相丙烯共聚物(HECO-2)的重量计,多相丙烯共聚物(HECO-2)包含的弹性丙烯共聚物(PC-2)的含量不超过65重量%,优选含量不超过55重量%,更优选含量不超过45重量%,进一步优选含量不超过40重量%,比如在5~65重量%的范围内,优选在15~55重量%的范围内,更优选在10~45重量%的范围内,进一步优选在25~45重量%的范围内。
此外,优选地,以聚丙烯组合物(C2)的重量计,聚丙烯组合物(C2)包含的弹性乙烯共聚物(EC)的含量不超过30重量%,优选含量不超过25重量%,比如在8~30重量%的范围内,优选在10~30重量%的范围内,更优选在15~25重量%的范围内。
此外,优选地,以聚丙烯组合物(C2)的重量计,聚丙烯组合物(C2)包含的填料(F)的含量不超过30重量%,优选含量不超过20重量%,更优选含量不超过14重量%,比如在1~30重量%的范围内,优选在5~20重量%的范围内,更优选在10~14重量%的范围内。
丙烯均聚物(HPP-3)不是聚丙烯组合物(C2)的必要化合物。然而,当丙烯均聚物(HPP-3)包含在聚丙烯组合物(C2)中时,优选地,以聚丙烯组合物(C2)的重量计,丙烯均聚物(HPP-3)的量不超过25重量%,优选量不超过20重量%,更优选量不超过15重量%,比如在0~20重量%的范围内,优选在1~20重量%的范围内,更优选在5~15重量%的范围内。
聚丙烯组合物(C2)可包含添加剂(AD),其中,以聚丙烯组合物(C2)的重量计,添加剂(AD)的量在0.1~20重量%的范围内,优选在0.5~15重量%的范围内,更优选在0.5~10重量%的范围内,进一步优选在0.5~5.0重量%的范围内。
多相丙烯共聚物(HECO-1)、多相丙烯共聚物(HECO-2)、弹性乙烯共聚物(EC)、可选的丙烯均聚物(HPP-3)和可选的聚合载体材料(PCM)可以是聚丙烯组合物(C2)中仅有的聚合物组分,即,不存在其他聚合物组分。
聚丙烯组合物(C2)可以由多相丙烯共聚物(HECO-1)、多相丙烯共聚物(HECO-2)、弹性乙烯共聚物(EC)、填料(F)、可选的丙烯均聚物(HPP-3)和可选的添加剂(AD)组成。
优选地,聚丙烯组合物(C2)的均聚物(HPP-1)和丙烯均聚物(HPP-2)一起满足不等式(IIIa'),优选不等式(IIIb'),更优选不等式(IIIc'),进一步优选不等式(IIId'):
MFR(HPP-1)–MFR(HPP-2)≥50 (IIIa')
170≥MFR(HPP-1)–MFR(HPP-2)≥50 (IIIb')
150≥MFR(HPP-1)–MFR(HPP-2)≥70 (IIIc')
125≥MFR(HPP-1)–MFR(HPP-2)≥90 (IIId')
其中,
MFR(HPP-1)是丙烯均聚物(HPP-1)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg);以及,MFR(HPP-2)是丙烯均聚物(HPP-2)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)。
优选地,聚丙烯组合物(C2)的均聚物(HPP-1)和丙烯均聚物(HPP-2)一起满足不等式(IVa'),优选满足不等式(IVb’),更优选满足不等式(IVc’),进一步优选满足不等式(IVd’):
MFR(HPP-1)–MFR(HPP-3)≥75 (IVa')
190≥MFR(HPP-1)–MFR(HPP-3)≥75 (IVb’)
170≥MFR(HPP-1)–MFR(HPP-3)≥100 (IVc’)
165≥MFR(HPP-1)–MFR(HPP-3)≥140 (IVd’)
其中,
MFR(HPP-1)是丙烯均聚物(HPP-1)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg);以及,MFR(HPP-3)是丙烯均聚物(HPP-3)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)。
优选地,聚丙烯组合物(C2)的挠曲模量为至少1400MPa,优选为至少1500MPa,更优选为至少1600MPa,比如在1400~1800MPa的范围内,优选在1500~1700MPa的范围内,更优选在1600~1700MPa的范围内。
此外,优选地,聚丙烯组合物(C2)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)为至少15g/10min,优选为至少18g/10min,更优选为至少20g/10min,比如在15~100g/10min的范围内,优选在18~50g/10min的范围内,更优选在20~40g/10min的范围内。
本发明的一个发现是,可以降低聚丙烯组合物(C2)的密度而不会对刚度和抗冲击性等机械性能产生负面影响。因此,优选地,聚丙烯组合物(C2)依据ISO1183-187测定的密度不超过995kg/cm3,优选不超过990kg/cm3,比如在975~995kg/cm3的范围内,优选在975~990kg/cm3的范围内,更优选在975~985kg/cm3的范围内。
用于制备本发明组合物(即丙烯组合物(C2))的所有组分为已知的。相应地,它们的制备也是已知的。
聚丙烯组合物(C2)可通过将多相丙烯(HECO-1)、多相丙烯(HECO-1)、弹性乙烯共聚物(EC)、填料(F)、可选的丙烯均聚物(HPP-3)和可选的添加剂(AD)加入到挤出机中并将其挤出来制备。
多相丙烯共聚物(HECO-1)
如上所述,表述“多相”表示至少一种弹性共聚物(细)分散在基质中。多相组合物(HECO-1)优选包含(半结晶)聚丙烯作为基质和分散在所述基质中的弹性丙烯共聚物。优选地,至少丙烯均聚物(HPP-1)作为基质包含在多相丙烯共聚物(HECO-1)中,并且至少弹性丙烯共聚物(PC-1)分散在所述基质中。
以上针对与丙烯组合物(C1)的多相丙烯组合物(HC)有关的丙烯均聚物(HPP-1)和弹性丙烯共聚物(PC-1)给出的定义(包括数值和范围)也适用于多相丙烯共聚物(HECO-1)。
优选地,多相丙烯共聚物(HECO-1)是成核的,特别是α-成核的。因此,优选多相丙烯共聚物(HECO-1)包含α-成核剂。优选多相丙烯组合物(HC)不含β-成核剂。针对选择和应用提供给丙烯组合物(C1)的多相丙烯组合物(HC)的成核剂的公开,其同样适用于多相丙烯共聚物(HECO-1)。
多相丙烯共聚物(HECO-1)的共聚单体含量(如乙烯含量)可以在5~20摩尔%的范围内,优选在5~15摩尔%的范围内。
多相丙烯共聚物(HECO-1)的二甲苯可溶级分(XCS)的共聚单体含量(如乙烯含量)优选在30~60摩尔%的范围内,更优选在35~55摩尔%的范围内,进一步优选在40~55摩尔%的范围内。
关于存在于多相丙烯共聚物(HECO-1)中的共聚单体的定义和/或存在于多相丙烯共聚物(HECO-1)的二甲苯可溶级分(XCS)中的共聚单体的定义,参考丙烯组合物(C1)的弹性丙烯共聚物(PC-1)的共聚单体的定义。
优选地,以多相丙烯共聚物(HECO-1)的重量计,多相丙烯共聚物(HECO-1)的二甲苯可溶级分(XCS)的量不超过45重量%,优选不超过35重量%,更优选不超过20重量%,还更优选在5~45重量%的范围内,还更优选在10~35重量%的范围内,还更优选在10~20重量%的范围内。
二甲苯可溶级分(XCS)的特性粘度影响聚丙烯组合物的冲击强度和流动性。二甲苯可溶级分(XCS)的高特性粘度虽然会提高冲击强度,但是会降低流动性。因此,需要平衡二甲苯可溶级分(XCS)的特性粘度。
优选地,多相丙烯共聚物(HECO-1)的二甲苯可溶级分(XCS)依据ISO 1268-1(在135℃下,在萘烷中)测定的特性粘度(IV)不超过3.2dl/g,优选不超过3.0dl/g,更优选不超过2.5dl/g,比如在1.5~3.2dl/g的范围内,优选在1.5~3.0dl/g的范围内,更优选在2.0~2.5dl/g的范围内。
多相丙烯共聚物(HECO-1)可以通过共混不同的组分来制造,即,共混丙烯均聚物(HPP-1)和弹性丙烯共聚物(PC-1)来制造。或者,多相丙烯共聚物(HECO-1)可以在连续步骤工艺中,使用串行配置的反应器并且在不同的反应条件下操作来制造。
多相丙烯共聚物(HECO-1)优选在本领域已知的多阶段工序(multistageprocess)中进行生产,其中,基质(即丙烯均聚物(HPP-1))至少在一个浆料反应器中生产,并且随后弹性共聚物(即丙烯共聚物(PC-1))至少在一个(优选两个)气相反应器中生产。作为催化剂,可以使用典型的齐格勒-纳塔催化剂,参考WO 92/19653和WO 99/24479。
多相丙烯共聚物(HECO-1)是市售可得的。
多相丙烯共聚物(HECO-2)
如上所述,表述“多相”表示至少一种弹性共聚物(细)分散在基质中。优选地,多相组合物(HECO-2)包含(半结晶)聚丙烯作为基质和分散在所述基质中的弹性丙烯共聚物。优选地,至少丙烯均聚物(HPP-2)作为基质包含在多相丙烯共聚物(HECO-2)中,并且至少弹性丙烯共聚物(PC-2)分散在所述基质中。
以上针对与丙烯组合物(C1)的多相丙烯组合物(HC)有关的丙烯均聚物(HPP-2)和弹性丙烯共聚物(PC-2)给出的定义(包括数值和范围)也适用于多相丙烯共聚物(HECO-2)。
优选地,多相丙烯共聚物(HECO-1)是成核的,特别是α-成核的。因此,优选多相丙烯共聚物(HECO-1)包含α-成核剂。优选多相丙烯组合物(HC)不含β-成核剂。所针对选择和应用提供给丙烯组合物(C1)的多相丙烯组合物(HC)的成核剂的公开,其同样适用于多相丙烯共聚物(HECO-1)。
多相丙烯共聚物(HECO-2)的共聚单体含量(如乙烯含量)在10~30摩尔%的范围内,优选在10~25摩尔%的范围内,更优选在15~20摩尔%的范围内。
多相丙烯共聚物(HECO-2)的二甲苯可溶级分(XCS)的共聚单体含量(如乙烯含量)在30~60摩尔%的范围内,优选在30~55摩尔%的范围内,更优选在40~55摩尔%的范围内。
关于存在于多相丙烯共聚物(HECO-2)中的共聚单体的定义和/或存在于多相丙烯共聚物(HECO-2)的二甲苯可溶级分(XCS)中的共聚单体的定义,参考丙烯组合物(C1)的弹性丙烯共聚物(PC-2)的共聚单体的定义。
优选地,以多相丙烯共聚物(HECO-2)的重量计,多相丙烯共聚物(HECO-2)的二甲苯可溶级分(XCS)的量不超过65重量%,优选不超过55重量%,更优选不超过45重量%(例如,不超过40重量%),还更优选在5~65重量%的范围内,还更优选在15~55重量%的范围内,还更优选在10~45重量%的范围内,比如在25~45重量%的范围内。
如上所述,二甲苯可溶级分(XCS)的特性粘度影响聚丙烯组合物的冲击强度和流动性。二甲苯可溶级分(XCS)的高特性粘度虽然会提高冲击强度,但是会降低流动性。因此,需要平衡二甲苯可溶级分(XCS)的特性粘度。
优选地,多相丙烯共聚物(HECO-2)的二甲苯可溶级分(XCS)依据ISO 1268-1(在135℃下,在萘烷中)测定的特性粘度(IV)不超过3.0dl/g,优选不超过2.5dl/g,比如在1.5~3.0dl/g的范围内,优选在2.0~3.0dl/g的范围内。
多相丙烯共聚物(HECO-2)可以通过共混不同的组分来制造,即,共混丙烯均聚物(HPP-2)和弹性丙烯共聚物(PC-2)来制造。或者,多相丙烯共聚物(HECO-2)可以在连续步骤工艺中,使用串行配置的反应器并且在不同的反应条件下操作来制造。
多相丙烯共聚物(HECO-2)优选在本领域已知的多阶段工序中进行生产,其中,基质(即丙烯均聚物(HPP-2))至少在一个浆料反应器中生产,并且随后弹性共聚物(即丙烯共聚物(PC-2))至少在一个(优选两个)气相反应器中生产。作为催化剂,可以使用典型的齐格勒-纳塔催化剂,参考WO 92/19653和WO 99/24479。
多相丙烯共聚物(HECO-2)是市售可得的。
丙烯均聚物(HPP-3)、弹性乙烯共聚物(EC)、填料(F)和添加剂(AD)
上面针对丙烯均聚物(HPP-3)、弹性乙烯共聚物(EC)、填料(F)和添加剂(AD)给出的定义(针对丙烯组合物(C1)的多相丙烯组合物(HC)所具体限定的)也适用于丙烯组合物(C2)。
因此,丙烯组合物(C2)是丙烯组合物(C1)的一个特定实施方式。
汽车制品
在第三方面,本发明涉及包含所述聚丙烯组合物(C1)和/或所述聚丙烯组合物(C2)的汽车制品。
优选地,汽车制品包含至少80重量%(比如在80~99.9重量%的范围内),更优选至少90重量%(比如在90~99.9重量%的范围内),还更优选至少95重量%(比如在95~99.9重量%的范围内)的聚丙烯组合物(C1)或聚丙烯组合物(C2)。在一个实施方式中,汽车制品由聚丙烯组合物(C1)或聚丙烯组合物(C2)构成。
优选地,汽车制品的挠曲模量为至少1400MPa,优选为至少1500MPa,更优选为至少1600MPa,比如在1400~1800MPa的范围内,优选在1500~1700MPa的范围内,更优选在1600~1700MPa的范围内。
优选地,汽车制品是汽车内部制品或汽车外部制品,后者是优选的。特别优选地,汽车制品选自由保险杠、门下围板(rock panel)和门槛板(sill plate)组成的组,特别优选保险杠。
汽车用品通常是模制品,优选注模制品(injection molded article)或压模制品(compression molded article)。优选地,汽车用品是注模制品或压模制品,特别优选前者。
应理解,上述内容适用于聚丙烯组合物(C1)和聚丙烯组合物(C2)两者。
应用
在第四方面,本发明涉及聚丙烯组合物(C1)和/或聚丙烯组合物(C2)在汽车制品(优选如上所述的汽车制品)中的应用。
实施例
1.定义/测定方法
除非另外定义,术语和测定方法的以下定义适用于本发明的上述一般性描述以及以下实施例。
通过NMR光谱定量微观结构:
定量的核磁共振(NMR)光谱用于定量聚丙烯均聚物的全同立构规整度和区域规整度(regio-regularity)。
针对1H和13C,分别使用在400.15和100.62MHz下运行的Bruker AdvanceIII400NMR光谱仪记录溶液状态的定量的13C{1H}NMR光谱。通过使用13C最佳的10mm延伸温度探头,在125℃的条件下,对于所有气氛使用氮气,来记录所有光谱。
对于聚丙烯均聚物,将约200mg材料溶解于1,2-四氯乙烷-d2(TCE-d2)中。为了确保均匀溶液,在热区中进行初始样品制备之后,将NMR管在旋转炉(rotatary oven)中进一步加热至少1小时。在插入磁体时,将该管在10Hz处旋转。选择该设置主要是为了立构规整度分布量化所需的高分辨率(Busico,V.,Cipullo,R.,Prog.Polym.Sci.26(2001)443;Busico,V.;Cipullo,R.,Monaco,G.,
接上段Vacatello,M.,Segre,A.L.,Macromolecules 30(1997)6251)。标准单脉冲激发利用NOE和双水平WALTZ16解耦系统来实现(Zhou,Z.,Kuemmerle,R.,Qiu,X.,Redwine,D.,Cong,R.,Taha,A.,Baugh,D.Winniford,B.,J.Mag.Reson.187(2007)225;Busico,V.,Carbonniere,P.,Cipullo,R.,Pellecchia,R.,Severn,J.,Talarico,G.,Macromol.RapidCommun.2007,28,11289)。对每个光谱均获得总共8192(8k)个瞬态。
定量的13C{1H}NMR谱被处理、积分(integrated),并使用专有的计算机程序由积分来确定相关的量化性质。
对于聚丙烯均聚物,所有的化学位移均内部地参照在21.85ppm处的甲基全同立构五元组(mmmm)。
观察到对应于区域缺陷(Resconi,L.,Cavallo,L.,Fait,A.,Piemontesi,F.,Chem.Rev.2000,100,1253;Wang,W-J.,Zhu,S.,Macromolecules 33(2000),1157;Cheng,H.N.,Macromolecules 17(1984),1950)或共聚单体的特征信号。
通过在23.6-19.7ppm之间的甲基区域的积分、对与意向的立构序列(stereosequences)无关的任意位点校准,来定量立构规整度分布(Busico,V.,Cipullo,R.,Prog.Polym.Sci.26(2001)443;Busico,V.,Cipullo,R.,Monaco,G.,Vacatello,M.,Segre,A.L.,Macromolecules 30(1997)6251)。
具体来说,区域缺陷和共聚单体对立构规整度分布的定量的影响通过从立构序列的特定积分区域中减去代表性区域缺陷和共聚单体的积分来校正。
全同立构规整度在五元组水平处被确定,并被记录为全同立构五元组(mmmm)序列相对于所有五元组序列的百分比:
[mmmm]%=100×(mmmm/所有五元组的总和)
通过在17.7和17.2ppm处的两个甲基位点的存在来表明存在2,1-赤型区域缺陷,并由其他特征性位点来证实。没有观察到对应于其他类型的区域缺陷的特征信号(Resconi,L.,Cavallo,L.,Fait,A.,Piemontesi,F.,Chem.Rev.2000,100,1253)。
使用在17.7和17.2ppm处的两个特征性甲基位点的平均积分来定量2,1-赤型区域缺陷的量:
P21e=(Ie6+Ie8)/2
基于甲基区域来量化1,2主要插入的丙烯的量,其中,对包含在该区域中的与主要插入无关的位点和从该区域中被排除的主要插入位点进行校正:
P12=ICH3+P12e
丙烯的总量被量化为主要插入的丙烯和所有其他存在的区域缺陷的总和:
P总=P12+P21e
2,1-赤型区域缺陷的摩尔百分比相对于所有丙烯进行量化:
[21e]摩尔%=100×(P21e/P总)
观察到与乙烯的结合相对应的特征信号(如在Cheng,H.N.,Macromolecules1984,17,1950中所描述),并且共聚单体分数被计算为聚合物中的乙烯相对于聚合物中所有单体的分数。
使用W-J.Wang和S.Zhu,Macromolecules 2000,33 1157的方法,对共聚单体分数进行定量,其通过贯穿在13C{1H}光谱中的整个光谱区域的多重信号的积分来定量。选择这种方法的原因在于它的稳定性(robust nature)和需要时对存在的区域缺陷的计算能力。对积分区域进行微调以增加对整个范围内的所遇到的共聚单体含量的适用性。
由摩尔分数计算共聚单体结合的摩尔百分比。
由摩尔分数计算共聚单体结合的重量百分比。
依据ISO 1133(230℃,2.16kg负载)测定MFR2(230℃)。
依据ISO 1133(190℃,2.16kg负载)测定MFR2(190℃)。
二甲苯冷可溶物(XCS,重量%):依据ISO 16152(第一版;2005-07-01)在25℃的条件下测定二甲苯冷可溶物(XCS)的含量。
在依据ISO 294-1:1996制备的80×10×4mm的注模样品上,依据ISO 178的3点弯曲,来测定挠曲模量。
依据ISO 13320-1:1999,由通过激光衍射测定的粒径分布来计算中值粒径(D50)和最可几粒径(D95)。
依据ISO 1183-1:2004/方法A来测量密度。依据ISO 1872-2:2007,通过压塑来完成样品制备。
依据ASTM D3763测定多轴冲击(2.2m/s,23℃和-30℃)。
依据1999年10月的DIN ISO 1628/1(在135℃下,在萘烷中)测定特性粘度。
夏比冲击试验(Charpy impact test):
使用依据ISO 294-1:1996制备的80×10×4mm3的注模棒试样,依据ISO 179 2C/DIN 53453,在23℃和-30℃的条件下,测量夏比(缺口/无缺口)冲击强度(夏比NIS/IS)。
依据ISO 787-11,用氮气(N2),表面积被确定为BET表面。
收缩:ISO 294-1
重量减轻百分比通过从其中附有号码牌的区域中的后保险杠中切割出尺寸为60cm×60cm的样品来测定,该后保险杠通过注射成型本发明组合物IE1和IE2以及比较组合物CE1来制备。样品在温度22℃±3℃,湿度50%±5的条件下保持48小时。随后,用梅特勒-托利多国际股份有限公司(中国上海)的ME2002/02测定样品的重量,并根据式(V)计算重量减轻比:
(W0-W)/W0×100% (V)
其中,W0是由比较组合物CE1制备的样品的重量,并且其中,W是分别由本发明组合物IE1和IE2制备的样品的重量。
2.实施例
通过以下实施例来说明本发明:
本发明的丙烯组合物IE1和IE2基于表1中概括的配方。
表1:本发明的丙烯组合物IE1和IE2的配方和性质以及比较组合物CE1的性质
实施例 | IE1 | IE2 | CE1 | |
HECO-1 | [质量%]* | 42.0 | 45.3 | |
HECO-2 | [质量%]* | 15.0 | 23.0 | |
HPP-3 | [质量%]* | 10.0 | 0 | |
EC-1 | [质量%]* | 18 | 0 | |
EC-2 | [质量%]* | 0 | 18 | |
F | [质量%]* | 13 | 12.5 | |
MFR2(230℃,2.16kg) | [g/10min] | 24 | 35 | 23 |
挠曲模量 | [MPa] | 1650 | 1600 | 1650 |
NIS(23℃) | [kJ/m2] | 55 | 50 | 55 |
NIS(-30℃) | [kJ/m2] | 5.5 | 5.0 | 5.5 |
密度 | [kg/m3] | 0.98 | 0.98 | 1.05 |
多轴冲击(2.2m/s,23℃) | [J] | 18 | 18 | 18 |
多轴冲击(2.2m/s,-30℃) | [J] | 20 | 20 | 20 |
收缩 | [%] | 0.65 | 0.65 | 0.65 |
重量减轻比 | [%] | 6.7 | 13 | 0 |
*余下加入添加剂和聚合载体材料至100重量%,它们包括巴斯夫(德国)的市售抗氧化剂“lrganox 1076”,巴斯夫(德国)的市售抗氧化剂“lrgafos 168”,Faci S.P.A(意大利)的市售润滑剂“硬脂酸钙S(Calcium Stearate S)”,理研维他命株式会社(日本)的市售表面活性剂“Rikemal AS-105”以及Teknor Apex公司(美国)的市售黑色颜料“MBB206”。
“HECO-1”是如表2所示的多相丙烯共聚物。
“HECO-2”是如表3所示的多相丙烯共聚物。
“HPP-3”是如表4所示的市售的丙烯均聚物。
“EC-1”是如表4所示的陶氏化学公司的市售乙烯共聚物“Engange 7467”。
“EC-2”是如表4所示的陶氏化学公司的市售乙烯共聚物“Engange 8200”。
“F”是lmerys Talc(法国)的市售滑石“Jetfine T1CA”,其中值粒径(D50)为4.2μm,切割粒径(d95)为8.9μm,BET表面积为12.6m2/g。
“CE1”是博禄(上海)的市售丙烯组合物“EF209AEC”。
用于本发明实施例IE1和IE2的多相丙烯共聚物(HECO-1)是通过已知的技术制备的,如EP 0,887,379 A1中所公开的。在用于制备多相丙烯共聚物(HECO-1)和(HECO-3)(本发明实施例IE1和IE2)的聚合工艺中使用的催化剂如下制备:首先,将0.1摩尔的MgCl2×3EtOH在惰性条件下,在250ml的癸烷中,在大气压下,在反应器中悬浮。将该溶液冷却至-15℃,在将温度保持在所述水平同时,加入300ml的冷TiCl4。然后,将浆料的温度缓慢升到20℃。在此温度下,将0.02摩尔的邻苯二甲酸二辛酯(DOP)加入到该浆料中。在添加邻苯二甲酸酯之后,在90分钟内将温度升至135℃,并将浆料静置60分钟。然后,加入另一300毫升的TiCl4,并且将温度保持在135℃下120分钟。此后,从液体中将催化剂滤出,并用80℃的300ml庚烷洗涤6次。然后,将固体催化剂组分过滤并干燥。催化剂及其制备概念,一般例如在专利公开EP491566、EP591224和EP586390中被描述。使用三乙基铝(TEAL)作为助催化剂和使用二环戊基二甲氧基硅烷[(C5H9)2Si(OCH3)2]作为供体。铝对供体的比如表2所示。
对于多相丙烯共聚物(HECO-2)而言,使用一定量的乙烯基环己烷对催化剂进行预聚合,以在成品聚合物中获得200ppm浓度的聚(乙烯基环己烷)(PVCH)。各自的工艺在EP1028984和EP 1183307中描述。
表2:多相丙烯共聚物HECO-1和HECO-2的制备条件
HECO1 | HECO2 | ||
TEA/Ti | [摩尔/摩尔] | 220 | 220 |
TEAL/供体 | [摩尔/摩尔] | 10 | 8.1 |
环路(Loop)反应器 | |||
温度 | [℃] | 75 | 72 |
停留时间 | [h] | 0.6 | 0.7 |
H2/C3比例 | [摩尔/千摩尔] | 22 | 14.5 |
MFR2 | [g/10min] | 160 | 55 |
分流 | [质量%] | 51 | 35 |
GPR1 | |||
温度 | [℃] | 80 | 80 |
压力 | [kPa] | 2200 | 2100 |
H2/C3比例 | [摩尔/千摩尔] | 175 | 155 |
MFR2 | [g/10min] | 160 | 55 |
XCS | [质量%] | 2.0 | 2.0 |
分流 | [质量%] | 33 | 30 |
GPR 2 | |||
温度 | [℃] | 80 | 70 |
压力 | [kPa] | 2190 | 2150 |
H2/C2比例 | [摩尔/千摩尔] | 250 | 108 |
C2/C3比例 | [摩尔/千摩尔] | 550 | 564 |
C2 | [摩尔%] | 11 | 12 |
XCS | [质量%] | 15.0 | 20 |
C2(XCS) | [摩尔%] | 49 | 48 |
MFR2 | [g/10min] | 95 | 11 |
分流 | [质量%] | 16 | 19 |
XCS的IV | [dl/g] | 2.3 | - |
GPR 3 | |||
温度 | [℃] | 84 | |
压力 | [kPa] | 1500 | |
H2/C2比例 | [摩尔/千摩尔] | 87 | |
C2/C3比例 | [摩尔/千摩尔] | 600 | |
C2 | [摩尔%] | 18 | |
XCS | [质量%] | 32 | |
C2(XCS) | [摩尔%] | 48 | |
MFR2 | [g/10min] | 11 | |
分流 | [质量%] | 16 | |
XCS的IV | [dl/g] | 2.5 |
表3:所使用的丙烯均聚物和所使用的乙烯共聚物
HPP-3 | EC-1 | EC-2 | ||
MFR2(190℃,2.16kg) | [g/10min] | 1.2 | 5.0 | |
MFR2(230℃,2,16kg) | [g/10min] | 8.0 | ||
密度 | [kg/cm3] | 862 | 870 | |
挠曲模量 | [MPa] | 2100 |
本发明的丙烯组合物IE1和IE2通过熔体共混物生产。本发明组合物基于表1中概括的配方,并通过使用直径为35mm的Coperion STS-35双螺杆挤出机(购自中国科倍隆(南京)公司)来制备。在180-220℃的区域的温度分布中,双螺杆挤出机以400rpm的平均螺杆速度运行。它具有44的长径比(L/D)。用于制备本发明实施例IE1和IE2的组合物的挤出机的各区域的温度、生产量和螺杆速度列于表4中。
挤出机的各区域的温度、生产量和螺杆速度为主动参数,并在挤出机的控制面板上进行设置。挤出机的熔融温度(模具中熔融物的温度)和转矩是在挤出机的控制面板上显示的被动参数。真空泵位于区域9中,在挤出机内部产生-0.6MPa的真空。
表4:组合物IE1~IE2的挤出机条件
工艺条件 | IE1 | IE2 | |
区域1(进料开口) | [℃] | RT | RT |
区域2 | [℃] | 180 | 180 |
区域3 | [℃] | 210 | 205 |
区域4 | [℃] | 210 | 205 |
区域5 | [℃] | 210 | 205 |
区域6 | [℃] | 215 | 210 |
区域7 | [℃] | 220 | 215 |
区域8 | [℃] | 220 | 215 |
区域9 | [℃] | 220 | 215 |
区域10 | [℃] | 220 | 215 |
区域11 | [℃] | 215 | 210 |
模具 | [℃] | 210 | 205 |
熔融温度 | [℃] | 210 | 205 |
生产量 | [kg/小时] | 60 | 60 |
螺杆速度 | [rpm] | 580 | 580 |
转矩 | [%] | 52 | 50 |
真空 | [MPa] | -0.6 | -0.6 |
使用恩格尔集团公司(奥地利)的Engel Duo4000,通过注射成型,使用本发明的组合物IE1和IE2来制备保险杠。工艺条件如表5所示。
在与用于由本发明组合物IE1和IE2制备保险杠所采用的相似工艺条件下,用恩格尔集团公司(奥地利)的Engel Duo4000,通过注射成型,用比较组合物CE1来制备保险杠。
表5:由本发明的组合物IE1和IE2通过注射成型来制备保险杠所采用的工艺条件
IE1 | IE2 | |
工艺条件 | 设置 | 设置 |
温度 | [℃] | [℃] |
区域1 | 100 | 100 |
区域2 | 225 | 225 |
区域3 | 235 | 230 |
区域4 | 235 | 235 |
区域5 | 235 | 230 |
区域6 | 230 | 230 |
区域7 | 230 | 230 |
区域8 | 220 | 220 |
区域9 | 220 | 220 |
区域10 | 215 | 215 |
保压压力(bar) | 70 | 65 |
保压时间(s) | 10 | 9 |
注射速度(mm/s) | 45 | 50 |
注射压力(bar) | 120 | 120 |
注射时间(s) | 15 | 14 |
冷却时间(s) | 20 | 20 |
循环时间(s) | 60 | 57 |
由本发明组合物IE1(其MFR2为24g/10min)制备的保险杠具有2.8mm的平均厚度。
由本发明组合物IE2(其MFR2为35g/10min)制备的保险杠具有2.5mm的平均厚度。
除了本发明组合物IE1和IE2与对比组合物CE1相比具有较低的密度之外,平均厚度的减小也有助于重量减轻。只有MFR2(230℃,2.16kg)为至少18g/10min的组合物可以通过注射成型被用于制作薄壁保险杠(例如2.5mm的平均厚度)。
从表1可以看出,本发明的组合物IE1和IE2具有与比较组合物CE1相似的性能。此外,可以看出,由于密度降低,与由比较组合物CE1制备的保险杠相比,由本发明组合物IE1制备的保险杠表现出6.7%的重量减轻。
此外,可以看出,由于密度降低和平均厚度减小,与由比较组合物CE1制备的保险杆相比,由本发明组合物IE2制备的保险杆表现出13%的重量减轻。
Claims (15)
1.一种聚丙烯组合物C1,其包含:
(c)多相丙烯组合物HC,其包含:
(a1)基质M,其包含依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)为至少100g/10min的丙烯均聚物HPP-1,和依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)为30~90g/10min的丙烯均聚物HPP-2,以及
(a2)弹性丙烯共聚物PC-1、弹性丙烯共聚物PC-2以及包含衍生自乙烯的单元和衍生自C4-C20α-烯烃的单元的弹性乙烯共聚物EC,以及
(d)填料F。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物C1,其中,基质M还包含依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)不超过25g/10min的丙烯均聚物HPP-3。
3.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物C1,其中,多相丙烯组合物HC包含:
(a)以多相丙烯组合物HC的重量计,含量为至少50重量%的基质M,
和/或
(b)以多相丙烯组合物HC的重量计,总量不超过50重量%的弹性丙烯共聚物PC-1、弹性丙烯共聚物PC-2和弹性乙烯共聚物EC。
4.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物C1,其中,多相丙烯组合物HC包含:
(a)以多相丙烯组合物HC的重量计,含量在25~60重量%的范围内的丙烯均聚物HPP-1,
和/或
(b)以多相丙烯组合物HC的重量计,含量在5~30重量%的范围内的丙烯均聚物HPP-2,
和/或
(c)以多相丙烯组合物HC的重量计,含量在0~20重量%的范围内的丙烯均聚物HPP-3,
和/或
(d)以多相丙烯组合物HC的重量计,含量在2~15重量%的范围内的弹性丙烯共聚物PC-1,
和/或
(e)以多相丙烯组合物HC的重量计,含量在2~15重量%的范围内的弹性丙烯共聚物PC-2,
和/或
(f)以多相丙烯组合物HC的重量计,含量在10~35重量%的范围内的弹性乙烯共聚物EC。
5.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物C1,其中,以聚丙烯组合物C1的重量计,填料F的含量不超过30重量%。
6.一种聚丙烯组合物C2,其包含:
(a)多相丙烯共聚物HECO-1,其包含:
(a1)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)为至少100g/10min的丙烯均聚物HPP-1,以及
(a2)弹性丙烯共聚物PC-1,
(b)多相丙烯共聚物HECO-2,其包含:
(b1)依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)在30~90g/10min的范围内的丙烯均聚物HPP-2,以及
(b2)弹性丙烯共聚物PC-2,
(c)弹性共聚物EC,其包含衍生自乙烯的单元和衍生自C4-C20α-烯烃的单元。
7.根据权利要求6所述的聚丙烯组合物C2,其中,所述聚丙烯组合物还包含依据ISO1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)不超过25g/10min的丙烯均聚物HPP-3。
8.根据权利要求6或7所述的聚丙烯组合物C2,其中,所述聚丙烯组合物包含:
(a)以聚丙烯组合物C2的重量计,含量为至少25重量%的多相丙烯共聚物HECO-1,
和/或
(b)以聚丙烯组合物C2的重量计,含量在8~35重量%的范围内的多相丙烯共聚物HECO-2,
和/或
(c)以聚丙烯组合物C2的重量计,含量在8~30重量%的范围内的弹性乙烯共聚物EC,
和/或
(d)以聚丙烯组合物C2的重量计,含量在1~30重量%的范围内的填料F,
和/或
(e)以聚丙烯组合物C2的重量计,含量在0~20重量%的范围内的丙烯均聚物HPP-3。
9.根据前述权利要求6~8中任一项所述的聚丙烯组合物C2,其中,
(a)多相丙烯共聚物HECO-1的二甲苯可溶级分XCS的共聚单体含量在30~50摩尔%的范围内,
和/或
(b)以多相丙烯共聚物HECO-2的重量计,多相丙烯共聚物HECO-2的二甲苯可溶级分XCS的共聚单体含量在30~50摩尔%的范围内。
10.根据前述权利要求6~9中任一项所述的聚丙烯组合物C2,其中,
(a)以多相丙烯共聚物HECO-1的重量计,多相丙烯共聚物HECO-1的共聚单体含量在5~20摩尔%的范围内,
和/或
(b)以多相丙烯共聚物HECO-2的重量计,多相丙烯共聚物HECO-2的共聚单体含量在10~30摩尔%的范围内。
11.根据前述权利要求6~10中任一项所述的聚丙烯组合物C2,其中,
(a)多相丙烯共聚物HECO-1的二甲苯可溶级分XCS依据ISO 1268-1(在萘烷中)测定的特性粘度IV在1.5~3.0dl/g的范围内,
和/或
(b)多相丙烯共聚物HECO-2的二甲苯可溶级分XCS依据ISO 1268-1(在萘烷中)测定的特性粘度IV在1.5~3.2dl/g的范围内。
12.根据前述权利要求1~5中任一项所述的聚丙烯组合物C1,或根据前述权利要求6~11中任一项所述的聚丙烯组合物C2,其中,所述弹性乙烯共聚物EC具有:
(a)依据ISO 1133测定的在0.1~15g/10min的范围内的熔体流动速率MFR2(190℃,2.16kg),
和/或
(b)在830~890kg/cm3的范围内的密度。
13.根据前述权利要求1~5和12中任一项所述的聚丙烯组合物C1,或根据前述权利要求6~12中任一项所述的聚丙烯组合物C2,其中,所述聚丙烯组合物依据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg)在18~50g/10min的范围内。
14.一种汽车制品,其包含前述权利要求1~5和12~13中任一项所述的聚丙烯组合物C1或前述权利要求6~12中任一项所述的聚丙烯组合物C2。
15.前述权利要求1~5和12~13中任一项所述的聚丙烯组合物C1或前述权利要求6~12中任一项所述的聚丙烯组合物C2在汽车制品中的应用。
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