CN108192220A - 一种用于膨胀水壶的聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于膨胀水壶的聚丙烯材料及其制备方法，按重量百分计，由以下组分制成：聚丙烯A 20～68％；聚丙烯B30～70％；聚乙烯1～20％；抗氧剂1～5％。本发明具有以下技术效果：本发明通过两种聚丙烯的复配，制备的复合材料不仅具有高刚性、高韧性、高耐热性；而且还具有透明性及尺寸稳定性等特点。可应用于汽车用膨胀水壶。

Description

一种用于膨胀水壶的聚丙烯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于膨胀水壶的聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚烯烃材料作为汽车领域应用最多的高分子材料，随着汽车行业的快速发展，聚烯烃的需求也在迅速增长，尤其是聚丙烯材料，由于其综合性能较好，是目前汽车行业中用量最大的一种聚烯烃材料。汽车用膨胀水壶属于发动机周边功能性部件，其工作环境温度较高，对产品性能要求同样比较高，因此对所用材料的材料性能也提出了更高的要求，相对于通用内外饰用聚丙烯材料，膨胀水壶根据使用环境要求所用的聚丙烯材料需要具有高刚性、高韧性、高耐热性、透明性及尺寸稳定性等特点，常见的同规及间规共聚聚丙烯分子链结构规整性比较好，尺寸稳定性及透明性都难以满足要求，无规共聚聚丙烯由于分子结构存在无规分布的乙烯单体，改善了材料的透明性及尺寸稳定性，但是常见的无规共聚聚丙烯通常刚性及耐热性能偏低，难以满足使用要求。目前主要应用于此领域的聚丙烯材料主要是由石化公司可以通过特殊的聚合工艺合成，市场上同类的材料来源有限，原料成本比较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于膨胀水壶的聚丙烯材料及其制备方法，以解决膨胀水壶材料市场因垄断性从而成本居高不下的非平衡状态。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。
一种用于膨胀水壶的聚丙烯材料，按重量百分计，由以下组分制成：
所述聚丙烯A为无规共聚聚丙烯，熔体流动速率为0.5～10g/10min。
所述聚丙烯B为间规或同规共聚聚丙烯，熔体流动速率为0.5～10g/10min。
所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯及高密度聚乙烯中的至少一种。
所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂选用受阻酚类抗氧剂中的一种或几种；辅抗氧剂选用亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种的混合物。
所述的主抗氧剂选自1010、3114和DSTP中的一种或几种；辅抗氧剂选自618和168中的一种或两种。
一种用于膨胀水壶聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：
1)按重量百分比称取各组分；
2)将聚丙烯、聚乙烯和抗氧剂在高混机中混合1～3分钟，得到混合料；
3)将干燥后的混合原料置于双螺杆挤出机的主喂料仓，经喂料螺杆加入到挤出机的主机筒内(螺杆直径35mm，长径比L/D＝36)，玻纤为侧喂料口加入，主机筒各分段的控制温度(从加料口到机头出口)为：185℃、190℃、195℃、195℃、195℃、195℃，主机转速为300转/分钟，经过熔融挤出、造粒、干燥处理等工序后得到产品。
本发明具有以下技术效果：本发明通过两种聚丙烯的复配，制备的复合材料不仅具有高刚性、高韧性、高耐热性；而且还具有透明性及尺寸稳定性等特点。可应用于汽车用膨胀水壶。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的实施方法进行具体说明，但不限制本发明的权利范围。
在实施例材料配方中，聚丙烯A选用韩国晓星的熔体流动速率(230℃×2.16KG)为0.5-10g/10min的无规共聚聚丙聚；聚丙烯B选用韩国LG的熔体流动速率(230℃×2.16KG)为0.5-10g/10min的嵌段聚聚丙烯，聚乙烯选用中石化的HDPE；主抗氧剂为英国ICE公司生产的DSTP，商品牌号为Negonox DSTP，化学名称为硫代二丙酸十八酯，以及Ciba公司生产的3114，商品牌号为Irganox3114，化学名称为3，5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯。辅抗氧剂为Ciba公司生产的168，商品牌号为Irgafox168，化学名称为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
材料性能测试方法及设备为：拉伸强度ISO527-2电子万能材料试验机；
弯曲强度ISO 178电子万能材料试验机；缺口冲击强度ISO 179-1电子冲击试验机；热变形温度ISO 75-2热变形-维卡温度测试仪；拉伸强度和弯曲强度用于评估材料的刚性，缺口冲击强度用于评估材料的韧性，热变形温度用于评估材料的耐热性能，刚性与耐热性的综合性能则反映材料的耐高温静态压力性能。
水壶性能测试方法及设备：用于试验的水壶均为结构相同的产品，试验项目是静态压力实验，测试设备是静态压力实验箱。
实施例1～实施例5
按重量百分比称取表1所示的组分，将几种组分在高混机中混合3分钟，即可得到用于膨胀水壶的混合料，具体数据列于表1。
表1实施例配方及测试数据
通过上述实施例1～3可以看出，聚丙烯A的含量对材料的刚性及热变形温度呈负面影响，即含量越高则刚性越低、热变形温度也越低，水壶耐压性能也比较差，但是透明性及尺寸稳定性相对更好；聚丙烯B的含量对刚性和热变形温度呈正面影响，即含量越高刚性越高、热变形温度也越高，相应的水壶耐压性会提高，但是当含量达到70％时，透明度及尺寸稳定性都比较差；
从实施例4-5可以看出，在对机械性能影响不明显的情况下，加入聚丙烯有助于调节材料的透明度，从而满足不同客户对于透明度的不同要求。
从以上数据表可以看出，实施例2的综合性能最好，可以进行进一步的项目验证。

Claims (7)

1.一种用于膨胀水壶的聚丙烯材料，其特征在于：按重量百分计，由以下组分制成：
2.根据权利要求1所述的一种用于膨胀水壶的聚丙烯材料，其特征在于：所述聚丙烯A为无规共聚聚丙烯，熔体流动速率为0.5～10g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种用于膨胀水壶的聚丙烯材料，其特征在于：所述聚丙烯B为间规或同规共聚聚丙烯，熔体流动速率为0.5～10g/10min。
4.根据权利要求1所述的一种用于膨胀水壶的聚丙烯材料，其特征在于：所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯及高密度聚乙烯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于膨胀水壶的聚丙烯材料，其特征在于：所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中，主抗氧剂选用受阻酚类抗氧剂中的一种或几种；辅抗氧剂选用亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求5所述的一种用于膨胀水壶的聚丙烯材料，其特征在于：所述的主抗氧剂选自1010、3114和DSTP中的一种或几种；辅抗氧剂选自618和168中的一种或两种。
7.权利要求1-6任意之一所述用于膨胀水壶聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)按重量百分比称取各组分；
2)将聚丙烯、聚乙烯和抗氧剂在高混机中混合1～3分钟，得到混合料；
3)将干燥后的混合原料置于双螺杆挤出机的主喂料仓，经喂料螺杆加入到挤出机的主机筒内(螺杆直径35mm，长径比L/D＝36)，玻纤为侧喂料口加入，主机筒各分段的控制温度(从加料口到机头出口)为：185℃、190℃、195℃、195℃、195℃、195℃，主机转速为300转/分钟，经过熔融挤出、造粒、干燥处理等工序后得到产品。
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