CN110079022A - 一种聚丙烯组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种聚丙烯组合物，按重量份算，包括以下组分：聚丙烯40‑80份；低流动性弹性体5‑30份；高分子量乙烯‑丙烯多嵌段共聚物1‑10份。制备方法是将聚丙烯、低流动性弹性体、高分子量乙烯‑丙烯多嵌段共聚物在混合设备中混合均匀，再加入到挤出机中，在170℃‑240℃的温度下进行熔融混炼，然后造粒、冷却、干燥得到聚丙烯组合物。本发明通过在聚丙烯中添加低流动性弹性体和高分子量乙烯‑丙烯多嵌段共聚物，降低了组合物的光泽度，满足汽车内饰件对光泽度的要求。

Description

一种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领域，具体涉及一种低光泽的聚丙烯组合物及其制备方法。
背景技术
聚丙烯组合物因其具有质量轻、耐溶剂、易加工以及易回收等优点，在汽车工业领域获得了广泛的应用，但是近年来在汽车内饰领域，高光泽内饰制件所带来的强烈塑料感逐渐成了消费者的主要抱怨问题之一。低光泽汽车内饰制件具有哑光和优雅的视觉效果，并且可以减少对驾驶员和乘客的视觉干扰，有利于行车安全和提高驾驶舒适性，因此为了满足消费者对汽车内饰材料日益提高的品质要求，开发满足汽车低光泽内饰部件用聚丙烯复合材料就具有重要意义。
近年来有部分科技工作者在如何降低聚丙烯复合材料光泽度方面做了一些工作，如通过添加各种消光助剂来获得低光泽度材料。CN200810207904.6 公开了一种通过添加硅灰石来降低复合材料表面光泽度的方法。CN 102532774 B通过添加一种有机消光剂来降低聚丙烯材料的光泽度，并且保持了聚丙烯原有的物理性能，所制备的材料注塑成光板样件，其光泽度较低。但是这些方法在降低车用内饰皮纹制件光泽度方面的效果相对有限，无法满足部分汽车主机厂汽车皮纹类型内饰制件的超低光泽度性能要求。汽车内饰制件的模具表面会进行腐蚀皮纹处理，使用同样的聚丙烯复合材料注塑成汽车内饰制件，皮纹制件的光泽度本身就会比光板制件低很多，所以不少汽车主机厂都采用了特定的低光泽皮纹模具，但是目前聚丙烯复合材料熔体对模具皮纹的复制效果并不理想，因而其皮纹类型内饰制件的光泽度很难达到低光泽的要求，即使材料本身光泽度较低也无法获得满足要求的低光泽内饰部件。
发明内容
本发明的目的是提供一种低光泽的聚丙烯组合物。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种聚丙烯组合物，按重量份算，包括以下组分：
聚丙烯 40-80份；
低流动性弹性体 5-30份；
高分子量乙烯-丙烯多嵌段共聚物 1-10份。
优选的，所述聚丙烯组合物，按重量份算，包括以下组分：
聚丙烯 50-70份；
低流动性弹性体 5-10份；
高分子量乙烯-丙烯多嵌段共聚物 1-5份。
所述聚丙烯选自均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种或两种混合。
所述聚丙烯在测试标准ISO 1133，测试条件230℃，2.16Kg的条件下的熔体流动速率为5~60g/10min。
所述低流动性弹性体为乙烯-α-烯烃共聚物，该低流动性弹性体与聚丙烯树脂的较大黏度差异导致共混后组合内部微观相分离变大，弹性体分散尺寸较大，对光线的散射和漫射作用更明显，所以组合物的光泽度变低。
所述乙烯-α-烯烃共聚物在测试标准ISO 1133，测试条件190℃，2.16Kg的条件下的熔体流动速率为0.2-4g/10min，优选为0.2-1g/10min。
所述乙烯-α-烯烃共聚物的碳原子数为3-10。
所述高分子量乙烯-丙烯多嵌段共聚物的数均分子量Mn为500000-800000g/mol，优选为700000-800000g/mol。高分子量的乙烯-丙烯多嵌段共聚物与聚丙烯树脂存在较大的黏度差异再加入低流动性弹性体后，由聚丙烯、高分子量乙烯-丙烯多嵌段共聚物以及弹性体组成的三元聚合物共混体系微观相分离急剧变大，特别是弹性体分散尺寸明显变大，弹性体平均分散尺寸增大一倍以上，使得整个聚合物共混物对光线的散射和漫射作用更加明显，所以组合物的光泽度明显变低。
所述高分子量乙烯-丙烯多嵌段共聚物在测试标准ISO 1133，测试条件190℃，2.16Kg的条件下的熔体流动速率为1.0-3.0g/min。
根据测试标准ISO 1133，在测试条件190℃，2.16Kg的条件下的熔体流动速率为1.0-3.0g/min的高分子量乙烯-丙烯多嵌段共聚物本身具有较低的光泽度，可以使得制备的组合物光泽度更低。
所述聚丙烯组合物还包括重量份为0.05-5份的加工助剂。所述加工助剂选自颜料、抗氧剂、耐候剂、润滑剂中的一种或几种混合。
所述聚丙烯组合物还包括重量份为0-40份的无机填料；所述无机填料为滑石粉，碳酸钙、硅灰石、晶须中的一种或几种混合。
本发明的另一目的是提供所述聚丙烯组合物的制备方法。
本发明所述一种聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：将聚丙烯、低流动性弹性体、高分子量乙烯-丙烯多嵌段共聚物在混合设备中混合均匀，再加入到挤出机中，在170℃-240℃的温度下进行熔融混炼，然后造粒、冷却、干燥得到聚丙烯组合物。
所述的挤出机为双螺杆挤出机或往复式单螺杆挤出机，螺杆长径比不小于32。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过研究发现，在聚丙烯中同时加入低流动性弹性体和高分子量乙烯-丙烯多嵌段共聚物进行改性，所得组合物具有突出的注塑模具皮纹复制能力，因而使其皮纹类型制件具有较低的光泽度，可以满足汽车主机厂内饰部件的低光泽度要求。
具体实施方式
本发明通过以下实施例来进一步说明本发明，但是本发明不受以下实施例限制。
本发明所用原料来源如下，但是不受以下原料限制。
聚丙烯：共聚聚丙烯PP EP548R，熔体流动速率为39g/10min（2.16kg，230℃），中海壳牌。
低流动性弹性体A：熔体流动速率为1.5g/10min（2.16kg，190℃），碳原子数为4，POE 8440 DOW。
低流动性弹性体B：熔体流动速率为0.3g/10min（2.16kg，190℃），碳原子数为8,POE 7387 DOW。
高流动性弹性体：熔体流动速率为5.0g/10min（2.16kg，190℃），碳原子为8, POE8200 DOW；
高分子量乙烯-丙烯多嵌段共聚物A： Mn为640000 g/mol，熔体流动速率为1.8g/10min（2.16kg，190℃）, BASELL。
高分子量乙烯-丙烯多嵌段共聚物B： Mn为780000 g/mol，熔体流动速率为1.5g/10min（2.16kg，190℃）, BASELL。
低分子量乙烯-丙烯多嵌段共聚物：Mn为400000 g/mol，熔体流动速率为6.0g/10min（2.16kg，190℃）, BASELL。
滑石粉：TYT-777A，添源。
测试方法或标准：
光泽度： ASTM D523，光线入射角60°，测试仪器为3nh光泽度测试仪。
实施例与对比例
根据表1中各组分的重量份将聚丙烯、低流动性弹性体、高流动性弹性体、高分子量乙烯-丙烯嵌段共聚物、低分子量乙烯-丙烯嵌段共聚物、滑石粉在高混机中混合均匀，再加入到长径比为40:1的双螺杆挤出机中，在170℃-240℃的温度下进行熔融混炼，然后造粒、冷却、干燥得到聚丙烯组合物。在注塑温度为200℃，注塑压力45MPa，注塑速度45S，保压压力30MPa，保压时间5S的条件下通过注塑成型制备光面样件和吉利JA124汽车内饰皮纹样件，按照ASTM D523测试样件表面光泽度。
表1实施例1-8及对比例1-5中各组成的具体组成及其测试性能结果（重量份数）
从表1可以看出，本发明所述的聚丙烯组合物具有较低的皮纹光泽度，并且能进一步降低光板制件的光泽度，满足汽车内饰件对光泽度的要求。从实施例4和对比例1-5可以看出，同时加入低流动性弹性体和高分子量乙烯-丙烯多嵌段共聚物可以起到降低光泽度的效果。

Claims (10)

1.一种聚丙烯组合物，其特征在于，按重量份算，包括以下组分：
聚丙烯 40-80份；
低流动性弹性体 5-30份；
高分子量乙烯-丙烯多嵌段共聚物 1-10份。
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯组合物，其特征在于，按重量份算，包括以下组分：
聚丙烯 50-70份；
低流动性弹性体 5-10份；
高分子量乙烯-丙烯多嵌段共聚物 1-5份。
3.根据权利要求1或2任一所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯选自均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种或两种混合；
所述聚丙烯在测试标准ISO 1133，测试条件230℃，2.16Kg的条件下熔体流动速率为5~60g/10min。
4.根据权利要求1或2任一所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述低流动性弹性体为乙烯-α-烯烃共聚物。
5.根据权利要求4所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述乙烯-α-烯烃共聚物在测试标准ISO 1133，测试条件190℃，2.16Kg的条件下的熔体流动速率为0.2-4g/10min，优选为0.2-1g/10min。
6.根据权利要求4所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述乙烯-α-烯烃共聚物的碳原子数为3-10, 可采用乙烯－己烯共聚物、乙烯－丁烯共聚物、乙烯－辛烯共聚物等的一种或几种。
7.根据权利要求1或2任一所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述高分子量乙烯-丙烯多嵌段共聚物的数均分子量Mn为500000-800000g/mol，优选为700000-800000g/mol。
8.根据权利要求1或2任一所述聚丙烯组合物，其特征在于，所述高分子量乙烯-丙烯多嵌段共聚物在测试标准ISO 1133，测试条件190℃，2.16Kg的条件下的熔体流动速率为1.0-3.0g/min。
9.根据权利要求1或2任一所述聚丙烯组合物，其特征在于，还包括重量份为0.05-5份的加工助剂、0-40份的无机填料。
10.根据权利要求1-9任一所述聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚丙烯、低流动性弹性体、高分子量乙烯-丙烯多嵌段共聚物在混合设备中混合均匀，再加入到挤出机中，在170℃-240℃的温度下进行熔融混炼，然后造粒、冷却、干燥得到聚丙烯组合物；
所述的挤出机为双螺杆挤出机或往复式单螺杆挤出机，螺杆长径比不小于32。
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