CN110791015B - 一种车用微发泡聚丙烯专用料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种车用微发泡聚丙烯专用料及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110791015B
CN110791015B CN201911024259.9A CN201911024259A CN110791015B CN 110791015 B CN110791015 B CN 110791015B CN 201911024259 A CN201911024259 A CN 201911024259A CN 110791015 B CN110791015 B CN 110791015B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polypropylene
micro
parts
foaming
agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911024259.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110791015A (zh
Inventor
张春怀
李晟
陶四平
李振华
杨波
罗忠富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Kingfa Advanced Materials Co Ltd
Original Assignee
Tianjin Kingfa Advanced Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Kingfa Advanced Materials Co Ltd filed Critical Tianjin Kingfa Advanced Materials Co Ltd
Priority to CN201911024259.9A priority Critical patent/CN110791015B/zh
Publication of CN110791015A publication Critical patent/CN110791015A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110791015B publication Critical patent/CN110791015B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0095—Mixtures of at least two compounding ingredients belonging to different one-dot groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2205/00—Foams characterised by their properties
    • C08J2205/04—Foams characterised by their properties characterised by the foam pores
    • C08J2205/052—Closed cells, i.e. more than 50% of the pores are closed
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/14—Copolymers of propene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2423/08—Copolymers of ethene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供了一种车用微发泡聚丙烯专用料及其制备方法和应用，其中，车用微发泡聚丙烯专用料，制备原料包括以下重量份的各组分：聚丙烯20‑90份，弹性体5‑20份，熔体强度调节剂2‑10份，耐溶剂改善剂1‑5份，成核剂0.5‑5份，划伤剂0.2‑2份，化学发泡剂1‑5份，其他助剂0.3‑4份；所述划伤剂为二氧化钛粉体，密度≥4.0g/cm3，粒径20‑300nm；所述熔体强度调节剂为乙烯‑辛烯共聚物，其熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为0.1‑5g/10min，乙烯含量为20‑50％，密度为0.85‑0.88g/cm3。本发明所述车用微发泡聚丙烯专用料，具有优良的耐溶剂、耐划伤、抗发白性能，可应用于汽车内饰材料的微发泡注塑成型。

Description

一种车用微发泡聚丙烯专用料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于改性塑料领域，尤其是涉及一种车用微发泡聚丙烯专用料及其制备方法和应用。
背景技术
随着环保法规监管的日益严格，汽车行业向新能源方向的变革已成为必然的发展趋势，从而对汽车轻量化提出了更高的要求。其中，汽车材料的轻量化是汽车轻量化的有效途径之一，而汽车内外饰材料的轻量化是汽车材料轻量化的重要组成部分。微发泡注塑成型工艺是一种新型的精密注塑成型技术，可制备具有致密的表层结构和发泡的芯层结构材料，在保证一定力学性能的前提下可大幅降低制件的重量，在汽车轻量化方面开始进行推广应用。
聚丙烯具有价格低、密度小、综合性能优异等优势，可以通过增韧、填充、增强、共混等改性方法得到性能各不相同的新型材料，在汽车内外饰专用料方面得到了广泛的应用，因此也成为微发泡注塑材料的首选。专利CN103788481B通过添加无规共聚聚丙烯制备了高熔体强度的微发泡聚丙烯材料，闭孔率可达到90％以上。专利CN108178877A则使用了SEBS来提升聚丙烯的熔体强度。专利CN108059771A使用乙烯-甲基丙烯酸离子键聚合物提升聚丙烯的熔体强度。专利CN107200919A使用包覆的NaHCO3型发泡剂，且添加了稀土β成核剂、耐划伤剂，能够满足一般汽车制件的材料要求，但是没有考虑到后续的汽车制件的装配和安装过程，主要是因为：一是聚丙烯的β晶型是一种热力学不稳定的晶型，有文献显示(《β晶型聚丙烯及其应用》，袁伟衡等，合成树脂及塑料，2009,26(2)：81))β-PP有应力发白现象，在制件注塑完成进行装配和安装时受力容易产生应力发白现象；二是该专利对划伤剂没有进行指定，划伤剂主要包括析出型和非析出型两种，析出型划伤剂中含有的小分子析出物质，主要包括酰胺类、皂类等，这些物质同时可以作为爽滑剂或润滑剂使用，改变了聚丙烯基体的流变性能，使得发泡过程变得不稳定，且发泡之后内部的泡孔结构导致小分子析出物质析出速度加快，造成表面发粘；而非析出型划伤剂主要包括有机硅类、氟化物类等，由于其与聚丙烯具有不相容性，容易导致制件注塑完成进行装配和安装时产生应力发白现象，而且在遇到有机溶剂时易发生溶胀变色等现象。为解决上述问题，本专利重点考虑了微发泡汽车制件在注塑过程、制件装配过程、总装线安装过程的要求和特殊点，针对性的开发了一种能够满足汽车材料特有的耐溶剂、耐划伤、抗发白等要求的车用微发泡聚丙烯专用料。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种车用微发泡聚丙烯专用料，以克服现有技术的缺陷，具有优良的耐溶剂、耐划伤、抗发白性能，可应用于汽车内饰材料的微发泡注塑成型。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车用微发泡聚丙烯专用料，制备原料包括以下重量份的各组分：聚丙烯20-90份，弹性体5-20份，熔体强度调节剂2-10份，耐溶剂改善剂1-5份，成核剂0.5-5份，划伤剂0.2-2份，化学发泡剂1-5份，其他助剂0.3-4份。
所述划伤剂为二氧化钛粉体，密度≥4.0g/cm3，粒径20-300nm；优选的，二氧化钛粉体的粒径为20-50nm。本发明使用二氧化钛作为划伤剂，放弃传统的析出型和非析出型划伤剂，解决了传统的析出型划伤剂析出发粘的现象，同时解决了非析出型划伤剂产生的应力发白现象。聚丙烯材料划伤时产生发白，机理是聚丙烯基体在受到划伤力时表面破坏产生银纹、裂纹等，银纹和裂纹处反射光线与聚丙烯表面不同导致的，添加大量的二氧化钛之后，二氧化钛在聚丙烯表面和内部浓度是一致的，可以填充在银纹或裂纹之间，使其对光线的反射与聚丙烯表面一致，从而解决聚丙烯材料的划伤问题，同时能够解决应力发白问题。
所述熔体强度调节剂为乙烯-辛烯共聚物，其熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为0.1-5g/10min，乙烯含量为20-50％，密度为0.85-0.88g/cm3。本发明采用乙烯-辛烯共聚物作为熔体强度调节剂，用于增加聚丙烯基体的熔体强度，达到泡孔均匀细密、开孔率低的要求。与使用高熔体强度聚丙烯、无规聚丙烯等相比具有成本优势，与使用SEBS、乙烯-甲基丙烯酸离子键聚合物等相比具有更好的相容性，具有耐溶剂方面的优势。
优选的，所述车用微发泡聚丙烯专用料，还包括矿物填料0.1-30重量份。
优选的，所述耐溶剂改善剂为乙烯-辛烯共聚物，其熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为2-50g/10min，乙烯含量为80-95％，密度为0.91-0.97g/cm3。本发明使用不同乙烯含量的乙烯-辛烯共聚物作为耐溶剂改善剂，与弹性体、熔体强度调节剂具有相同的乙烯基团，具有更好的相容性，可以抵御各种溶剂的侵入，极大的改善材料的耐溶剂性，同时在弹性体、熔体强度调节剂、聚丙烯之间建立熔体黏度梯度过渡，保证聚丙烯材料内部的微观均匀性，使得聚丙烯材料发泡性能更加均匀。
优选的，所述其他助剂包括抗氧剂、光稳定剂、润滑剂、色粉中的一种或两种以上。
优选的，所述聚丙烯为丙烯共聚物和/或丙烯均聚物，其熔体流动速率(MFR)在230℃、2.16kg的条件下为20-120g/10min，且其熔体流动速率比值K≤3.8，K＝MFR(230℃，5kg)/MFR(230℃，2.16kg)，其中MFR(230℃,5kg)是指在230℃、5kg条件下测试的熔体流动速率，MFR(230℃，2.16kg)是指在230℃、2.16kg条件下测试的熔体流动速率。
优选的，所述弹性体为聚烯烃类弹性体(POE)，其熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为5-30g/10min，密度为0.86-0.92g/cm3。
优选的，所述矿物填料为滑石粉、硅灰石、蒙脱土、硫酸钡、碳酸钙中的至少一种。
优选的，所述化学发泡剂为复合型发泡剂，该复合型发泡剂起始分解温度≥160℃，终止分解温度≤250℃。
优选的，所述成核剂为硅酸盐类无机成核剂，其二氧化硅含量≥61％，粒径D50≤0.7μm，D90≤3.0μm。本发明使用无机类成核剂，与有机成核剂相比，无机成核剂性能稳定，与碱性的化学发泡剂体系不会发生反应，不会导致制件表面光泽不均匀、颜色变色。同时无机类成核剂添加量较大，在聚丙烯基体中的分散更加均匀，与熔体强度调节剂配合使用，使得发泡聚丙烯专用料的熔体强度更加稳定，达到泡孔均匀目的，避免产生并孔、开孔等缺陷。
本发明的另一目的在于提出一种制备如上所述车用微发泡聚丙烯专用料的方法，以制备上述车用微发泡聚丙烯专用料。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车用微发泡聚丙烯专用料的制备方法，包括将聚丙烯、弹性体、熔体强度调节剂、耐溶剂改善剂加入到混合机混合均匀，然后再加入矿物填料、成核剂、划伤剂、其他助剂进行混合均匀后从双螺杆挤出机的主喂料口加入，经挤出机挤出、造粒、烘干，得到聚丙烯复合材料的步骤；将上述聚丙烯复合材料与化学发泡剂加入到高混机中进行物理共混，得到车用微发泡聚丙烯专用料的步骤。
优选的，挤出机的加工温度为180-220℃；
优选的，共混条件为常温共混，混合速度≤400r/min。
本发明还涉及如上所述车用微发泡聚丙烯专用料在汽车内饰专用料，尤其是门板、仪表板、立柱、储物盒等高填充含量、制件大、结构复杂的汽车内饰件中的应用。
相对于现有技术，本发明所述一种车用微发泡聚丙烯专用料具有以下优势：
(1)对聚丙烯进行优选，选择熔体流动速率比值较小的聚丙烯，使得聚丙烯在实际注塑过程中黏度波动较小，使发泡之后的泡孔孔径更加均匀。
(2)所使用的熔体强度调节剂、耐溶剂改善剂均为含有乙烯基团的烯烃类材料，与聚丙烯和弹性体具有优良的相容性，可抵抗化学溶剂的渗透和溶胀作用，具有良好的耐溶剂性能。
(3)熔体强度调节剂可提高聚丙烯复合材料的熔体强度，与成核剂复配使用，保证聚丙烯复合材料具有良好的发泡性能，闭孔率达到90％以上。
(4)耐溶剂改善剂可改善材料的耐溶剂性，同时使得聚丙烯材料发泡性能更加均匀。
(5)所使用的划伤剂为二氧化钛粉体，可赋予聚丙烯复合材料良好的划伤性能，而对于聚丙烯材料受力时产生的银纹同时具有弥补作用，进一步优化聚丙烯材料的抗发白性能。
(6)使用的发泡剂为复合型发泡剂，选择分解温度范围较窄的发泡剂，使得发泡过程更加集中，避免提前发泡的产生，泡孔更加均匀。
(7)所使用的成核剂和划伤剂均为无机类，与碱性的化学发泡剂不发生任何化学反应，避免了有机类成核剂和有机类划伤剂与化学发泡剂反应带来的光泽不均匀、颜色变色、析出发粘等潜在的缺陷，同时对于发泡性能具有有益的影响，避免产生并孔、开孔等缺陷。
所述车用微发泡聚丙烯专用料的制备方法与上述车用微发泡聚丙烯专用料相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例来详细说明本发明。
一、实施例及对比例中涉及到的原料及来源
硅酸盐类无机成核剂：HTPULTRA5，IMIFABI，其硅含量61.8％，粒径D50为0.6μm，D90为2.8μm。
受阻酚类抗氧剂：Irganox 1010，汽巴精化有限公司。
亚磷酸酯类抗氧剂：Irganox 168，汽巴精化有限公司。
受阻胺类光稳定剂：V703，艾迪科精细化工有限公司。
润滑剂：EBS，韩国信元。
黑色母粒：2772，卡博特。
化学发泡剂：采用EE207E化学发泡剂。
二、实施例和对比例
实施例1
一种车用微发泡聚丙烯专用料，其原料配方见表1，其制备方法包括以下步骤：
将聚丙烯、弹性体、熔体强度调节剂、耐溶剂改善剂加入到混合机混合均匀，然后再加入矿物填料、成核剂、划伤剂、其他助剂进行混合均匀后从双螺杆挤出机的主喂料口加入，经挤出机挤出、造粒、烘干，得到所述聚丙烯复合材料；挤出机的加工温度为180℃。将上述聚丙烯复合材料与化学发泡剂加入到高混机中进行共混，得到车用微发泡聚丙烯专用料。共混条件为常温共混，混合速度100r/min。
其中，所用的聚丙烯为均聚聚丙烯，其熔体流动速率在230℃、2.16kg的条件下为20g/10min，熔体流动速率比值K＝3.7；弹性体为POE，熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为5g/10min，密度为0.87g/cm3；熔体强度调节剂为乙烯-辛烯共聚物，其熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为0.5g/10min，乙烯含量为30-40％，密度为0.87g/cm3；耐溶剂改善剂为乙烯-辛烯共聚物，其熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为3g/10min，乙烯含量为80-95％，密度为0.94g/cm3；矿物填料为滑石粉；划伤剂为二氧化钛，密度为4.2g/cm3，粒径为20nm；其他助剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、受阻胺类光稳定剂、润滑剂、黑色母粒以1:1:1:1:4的质量比混合而成的混合物。
实施例2
一种车用微发泡聚丙烯专用料，其原料配方见表1，其制备方法同实施例1，其中挤出机的加工温度为190℃，高混机混合速度为200r/min。
其中，所用的聚丙烯为共聚聚丙烯，其熔体流动速率在230℃、2.16kg的条件下为60g/10min，熔体流动速率比值K＝3.8；弹性体为POE，熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为13g/10min，密度为0.86g/cm3；熔体强度调节剂为乙烯-辛烯共聚物，其熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为1g/10min，乙烯含量为40-50％，密度为0.86g/cm3；耐溶剂改善剂为乙烯-辛烯共聚物，其熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为20g/10min，乙烯含量为80-95％，密度为0.93g/cm3；矿物填料为滑石粉；划伤剂为二氧化钛，密度为4.2g/cm3，粒径为30nm；其他助剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、受阻胺类光稳定剂、润滑剂、黑色母粒以1:1:1:1:4的质量比混合而成的混合物。
实施例3
一种车用微发泡聚丙烯专用料，其原料配方见表1，其制备方法同实施例1，其中挤出机的加工温度为200℃，高混机混合速度为300r/min。
其中，所用的聚丙烯为共聚聚丙烯，其熔体流动速率在230℃、2.16kg的条件下为90g/10min，熔体流动速率比值K＝3.7；弹性体为POE，熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为18g/10min，密度为0.88g/cm3；熔体强度调节剂为乙烯-辛烯共聚物，其熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为1g/10min，乙烯含量为40-50％，密度为0.86g/cm3；耐溶剂改善剂为乙烯-辛烯共聚物，其熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为26g/10min，乙烯含量为80-95％，密度为0.94g/cm3；矿物填料为滑石粉；划伤剂为二氧化钛，密度为4.2g/cm3，粒径为50nm；其他助剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、受阻胺类光稳定剂、润滑剂、黑色母粒以1:1:1:1:4的质量比混合而成的混合物。
实施例4
一种车用微发泡聚丙烯专用料，其原料配方见表1，其制备方法同实施例1，其中挤出机的加工温度为220℃，高混机混合速度为400r/min。
其中，所用的聚丙烯为共聚聚丙烯，其熔体流动速率在230℃、2.16kg的条件下为100g/10min，熔体流动速率比值K＝3.7；弹性体为POE，熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为30g/10min，密度为0.90g/cm3；熔体强度调节剂为乙烯-辛烯共聚物，其的熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为5g/10min，乙烯含量为20-30％，密度为0.87g/cm3；耐溶剂改善剂为乙烯-辛烯共聚物，其熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为2g/10min，乙烯含量为80-95％，密度为0.94g/cm3；划伤剂为二氧化钛，密度为4.2g/cm3，粒径为20nm；其他助剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、受阻胺类光稳定剂、润滑剂、黑色母粒以1:1:1:1:4的质量比混合而成的混合物。
对比例1
一种车用聚丙烯专用料，其原料配方见表1，其制备方法包括以下步骤：
将聚丙烯、弹性体加入到混合机混合均匀，然后再加入矿物填料、成核剂、划伤剂、其他助剂进行混合均匀后从双螺杆挤出机的主喂料口加入，经挤出机挤出、造粒、烘干，得到所述聚丙烯复合材料；挤出机的加工温度为190℃。将上述聚丙烯复合材料与化学发泡剂加入到高混机中进行共混，得到车用微发泡聚丙烯专用料。共混条件为常温共混，混合速度200r/min。
其中，所用的聚丙烯为共聚聚丙烯，其熔体流动速率在230℃、2.16kg的条件下为60g/10min；弹性体为POE，熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为13g/10min，密度为0.86g/cm3；矿物填料为滑石粉；划伤剂为二氧化钛，密度为4.2g/cm3，粒径为30nm；其他助剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、受阻胺类光稳定剂、润滑剂、黑色母粒以1:1:1:1:4的质量比混合而成的混合物。
对比例2
一种车用聚丙烯专用料，其原料配方见表1，其制备方法包括以下步骤：
将聚丙烯、弹性体加入到混合机混合均匀，然后再加入矿物填料、成核剂、其他助剂进行混合均匀后从双螺杆挤出机的主喂料口加入，经挤出机挤出、造粒、烘干，得到所述聚丙烯复合材料；挤出机的加工温度为190℃。将上述聚丙烯复合材料与化学发泡剂加入到高混机中进行共混，得到车用微发泡聚丙烯专用料。共混条件为常温共混，混合速度200r/min。
其中，所用的聚丙烯为共聚聚丙烯，其熔体流动速率在230℃、2.16kg的条件下为60g/10min；弹性体为POE，其熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为13g/10min，密度为0.86g/cm3；矿物填料为滑石粉；其他助剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、受阻胺类光稳定剂、润滑剂、黑色母粒以1:1:1:1:4的质量比混合而成的混合物。
对比例3
一种车用聚丙烯专用料，其原料配方见表1，其制备方法包括以下步骤：
将聚丙烯、弹性体加入到混合机混合均匀，然后再加入矿物填料、其他助剂进行混合均匀后从双螺杆挤出机的主喂料口加入，经挤出机挤出、造粒、烘干，得到所述聚丙烯复合材料；挤出机的加工温度为190℃。将上述聚丙烯复合材料与化学发泡剂加入到高混机中进行共混，得到车用微发泡聚丙烯专用料。共混条件为常温共混，混合速度200r/min。
其中，所用的聚丙烯为共聚聚丙烯，其熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为60g/10min；弹性体为POE，其熔体流动速率在230℃、2.16kg的条件下为13g/10min，密度为0.86g/cm3；矿物填料为滑石粉；其他助剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、受阻胺类光稳定剂、润滑剂、黑色母粒以1:1:1:1:4的质量比混合而成的混合物。
表1实施例和对比例的聚丙烯材料的原料配方(单位：kg)
Figure BDA0002248180680000101
Figure BDA0002248180680000111
三、实施例和对比例聚丙烯专用料的性能检测
将上述实施例和对比例制备的材料进行注塑成型制备测试样条，进行性能检测，检测结果见表2。其中：
(1)耐划伤性能：按照PV3952测试，刮刀φ＝1mm，刮擦力F＝10N，叶栅间隔为2mm，刮擦速度为1000mm/min，刮擦区域为40*40mm，采用光度测量仪测试色差值。车用内饰材料的要求为≤1.5。
(2)耐溶剂性能：溶剂为92#汽油、乙醇、0.5％肥皂水，在试样表面滴1ml溶剂，放置5min后用棉布吸干，然后在温度23±2℃、湿度50±10％条件下放置24h，目视实验表面的区域变化，评判色牢度。车用内饰材料的要求≥4级。
(3)抗发白性：用φ50mm、500g重的球，在0.5m的高度自由落下，目视冲击面背面是否有泛白现象。车用内饰材料的要求是无发白。
(4)熔体强度：采用哈克转矩流变仪和高福特聚合物拉伸流变仪进行测试，测试条件为180℃、6mm/s2。具有良好发泡性能的微发泡材料熔体强度≥1.5CN。
表2实施例和对比例的微发泡材料的性能测试结果
Figure BDA0002248180680000112
Figure BDA0002248180680000121
由表2中各个实施例和对比例的产品测试结果可以看出，对比例1在实施例2的基础上去掉熔体强度调节剂和耐溶剂改善剂，聚丙烯复合材料的熔体强度下降，耐溶剂性能和抗发白性能均下降，闭孔率下降。对比例2在实施例2的基础上去掉熔体强度调节剂、耐溶剂改善剂和划伤剂，聚丙烯复合材料的熔体强度下降，耐溶剂性能、抗发白性能、耐划伤性能均下降，闭孔率下降。对比例3在实施例2的基础上去掉熔体强度调节剂、耐溶剂改善剂、划伤剂、成核剂，聚丙烯复合材料的耐溶剂性能、抗发白性能、耐划伤性能均下降，熔体强度和闭孔率下降非常明显。
而本发明的车用微发泡聚丙烯专用料，使用的熔体强度调节剂、耐溶剂改善剂均为含有乙烯基团的烯烃类材料，与聚丙烯和弹性体具有优良的相容性，可抵抗化学溶液的渗透和溶胀作用，具有良好的耐溶剂性能；熔体强度调节剂可提高聚丙烯复合材料的熔体强度，与成核剂复配使用，保证聚丙烯复合材料具有良好的发泡性能，闭孔率达到90％以上；耐溶剂改善剂可改善材料的耐溶剂性，同时使得聚丙烯材料发泡性能更加均匀。本发明所使用的划伤剂为二氧化钛粉体，可赋予聚丙烯复合材料良好的划伤性能，而对于聚丙烯材料受力时产生的银纹同时具有弥补作用，进一步优化聚丙烯材料的抗发白性能。本发明所使用的成核剂和划伤剂均为无机类，与碱性的化学发泡剂不发生任何化学反应，避免了有机类成核剂和有机类划伤剂与化学发泡剂反应带来的光泽不均匀、颜色变色、析出发粘等潜在的缺陷，同时对于发泡性能具有有益的影响，避免产生并孔、开孔等缺陷。可见，本发明实施例所述的车用微发泡聚丙烯专用料均能满足车用材料对耐划伤、耐溶剂、抗发白的要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种车用微发泡聚丙烯专用料，其特征在于：制备原料包括以下重量份的各组分：聚丙烯20-90份，弹性体5-20份，熔体强度调节剂2-10份，耐溶剂改善剂1-5份，成核剂0.5-5份，划伤剂0.2-2份，化学发泡剂1-5份，其他助剂0.3-4份；
所述聚丙烯为丙烯共聚物和/或丙烯均聚物，其熔体流动速率(MFR)在230℃、2.16kg的条件下为20-120g/10min，且其熔体流动速率比值K≤3.8，K=MFR230℃，5kg/MFR230℃，2.16kg，其中MFR230℃,5kg是指在230℃、5kg条件下测试的熔体流动速率，MFR230℃，2.16kg 是指在230℃、2.16kg条件下测试的熔体流动速率；
所述弹性体为聚烯烃类弹性体，其熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为5-30g/10min，密度为0.86-0.92g/cm3；
所述划伤剂为二氧化钛粉体，密度≥4.0g/cm3，粒径20-300nm；
所述熔体强度调节剂为乙烯-辛烯共聚物，其熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为0.1-5g/10min，乙烯含量为20-50%，密度为0.85-0.88g/cm3；
所述耐溶剂改善剂为乙烯-辛烯共聚物，其熔体流动速率在190℃、2.16kg的条件下为2-50g/10min，乙烯含量为80-95%，密度为0.91-0.97g/cm3。
2.根据权利要求1所述车用微发泡聚丙烯专用料，其特征在于：还包括矿物填料0.1-30重量份。
3.根据权利要求1或2所述车用微发泡聚丙烯专用料，其特征在于：所述其他助剂包括抗氧剂、光稳定剂、润滑剂、色粉中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1或2所述车用微发泡聚丙烯专用料，其特征在于：二氧化钛粉体的粒径为20-50nm。
5.根据权利要求2所述车用微发泡聚丙烯专用料，其特征在于：所述矿物填料为滑石粉、硅灰石、蒙脱土、硫酸钡、碳酸钙中的至少一种。
6.根据权利要求2所述车用微发泡聚丙烯专用料，其特征在于：所述化学发泡剂为复合型发泡剂，该复合型发泡剂起始分解温度≥160℃，终止分解温度≤250℃。
7.根据权利要求1或2所述车用微发泡聚丙烯专用料，其特征在于：所述成核剂为硅酸盐类无机成核剂，其二氧化硅含量≥61%，粒径D50≤0.7μm，D90≤3.0μm。
8.一种制备如权利要求1至7任意一项所述车用微发泡聚丙烯专用料的方法，其特征在于：包括将聚丙烯、弹性体、熔体强度调节剂、耐溶剂改善剂加入到混合机混合均匀，然后再加入矿物填料、成核剂、划伤剂、其他助剂进行混合均匀后从双螺杆挤出机的主喂料口加入，经挤出机挤出、造粒、烘干，得到聚丙烯复合材料的步骤；将上述聚丙烯复合材料与化学发泡剂加入到高混机中进行物理共混，得到车用微发泡聚丙烯专用料的步骤。
9.根据权利要求8所述制备车用微发泡聚丙烯专用料的方法，其特征在于：挤出机的加工温度为180-220℃。
10.根据权利要求8所述制备车用微发泡聚丙烯专用料的方法，其特征在于：共混条件为常温共混，混合速度≤400r/min。
11.如权利要求1至10任意一项所述车用微发泡聚丙烯专用料在汽车内饰专用料中的应用。
CN201911024259.9A 2019-10-25 2019-10-25 一种车用微发泡聚丙烯专用料及其制备方法和应用 Active CN110791015B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911024259.9A CN110791015B (zh) 2019-10-25 2019-10-25 一种车用微发泡聚丙烯专用料及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911024259.9A CN110791015B (zh) 2019-10-25 2019-10-25 一种车用微发泡聚丙烯专用料及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110791015A CN110791015A (zh) 2020-02-14
CN110791015B true CN110791015B (zh) 2022-06-14

Family

ID=69441209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911024259.9A Active CN110791015B (zh) 2019-10-25 2019-10-25 一种车用微发泡聚丙烯专用料及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110791015B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112961435B (zh) * 2021-02-18 2022-11-22 联想(北京)有限公司 一种聚丙烯发泡材料及其制备方法
CN114685891A (zh) * 2022-03-29 2022-07-01 金发科技股份有限公司 一种用于气辅成型的pp/poe组合物及其制备方法和应用
CN114736458B (zh) * 2022-04-13 2023-10-31 金发科技(印度)有限公司 一种耐划伤聚丙烯复合材料及制备方法和应用
CN115124787B (zh) * 2022-08-30 2022-11-25 江苏中科聚合新材料产业技术研究院有限公司 一种改性聚丙烯发泡材料及其制备方法和应用
CN116218085B (zh) * 2023-01-03 2024-05-03 万华化学（宁波）有限公司 一种发泡用高熔体强度聚丙烯材料及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103788481A (zh) * 2013-12-25 2014-05-14 上海金发科技发展有限公司 一种微发泡注塑聚丙烯复合物及其制备和使用
CN103788480A (zh) * 2013-12-25 2014-05-14 上海金发科技发展有限公司 汽车内饰用微发泡注塑聚丙烯复合物及其制备和使用
CN104861295A (zh) * 2015-05-15 2015-08-26 江汉大学 一种提高抗冲击强度的改性聚丙烯材料的制备方法
CN107200930A (zh) * 2017-05-23 2017-09-26 广东圆融新材料有限公司 一种薄壁微发泡材料及其制备方法
JP2018024822A (ja) * 2016-08-03 2018-02-15 豊田合成株式会社 発泡ポリプロピレン樹脂組成物及び成形体
CN109776971A (zh) * 2018-12-27 2019-05-21 会通新材料股份有限公司 一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103788481A (zh) * 2013-12-25 2014-05-14 上海金发科技发展有限公司 一种微发泡注塑聚丙烯复合物及其制备和使用
CN103788480A (zh) * 2013-12-25 2014-05-14 上海金发科技发展有限公司 汽车内饰用微发泡注塑聚丙烯复合物及其制备和使用
CN104861295A (zh) * 2015-05-15 2015-08-26 江汉大学 一种提高抗冲击强度的改性聚丙烯材料的制备方法
JP2018024822A (ja) * 2016-08-03 2018-02-15 豊田合成株式会社 発泡ポリプロピレン樹脂組成物及び成形体
CN107200930A (zh) * 2017-05-23 2017-09-26 广东圆融新材料有限公司 一种薄壁微发泡材料及其制备方法
CN109776971A (zh) * 2018-12-27 2019-05-21 会通新材料股份有限公司 一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PP/POE微发泡材料的制备和性能;陈明 等;《工程塑料应用》;20190131;第47卷(第1期);第49-54页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110791015A (zh) 2020-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110791015B (zh) 一种车用微发泡聚丙烯专用料及其制备方法和应用
JP6310851B2 (ja) 発泡用のポリプロピレン組成物
KR102166536B1 (ko) 자동차 외장재용 폴리프로필렌 수지 조성물 및 그로부터 제조된 발포 성형품
KR20180055018A (ko) 저비중 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용한 자동차 내장재용 성형품
CN113354902B (zh) 一种耐划伤低雾度聚丙烯组合物及其制备方法
KR20010105088A (ko) 폴리프로필렌 수지조성물
CN112457585A (zh) 一种聚丙烯组合物及其制备方法
KR100412452B1 (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물
EP3083820A1 (en) Mineral filled polypropylene composition
CN114479289B (zh) 一种高抗冲、高剥离性能的耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
CN114058115B (zh) 一种抗菌抗病毒高冲击聚丙烯组合物及其制备方法和应用
CN111925598B (zh) 一种耐划伤聚丙烯复合材料及其制备方法
CZ309337B6 (cs) Metalická kompozice polypropylenové pryskyřice nevyžadující nanášení povrchové vrstvy
CN114685892B (zh) 一种高刚性、耐划伤的聚丙烯组合物及其制备方法和应用
CN113912942A (zh) 一种环保无异味耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备
CN114891301A (zh) 一种聚丙烯组合物及其制备方法与应用
US9139725B2 (en) Polypropylene resin composition for interior materials of automobile with advanced paint adhesivity and low specific gravity
CN108546363B (zh) 一种耐化学品、低气味聚丙烯复合材料及其制备方法
KR100387648B1 (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물
JPH01204946A (ja) 自動車バンパ用熱可塑性樹脂組成物
CN110698765A (zh) 一种低气味发泡聚丙烯材料的制备方法
CN112625344B (zh) 一种基于有机硅基两亲性聚合物改性车用聚丙烯复合材料及其制备方法
KR100435328B1 (ko) 도장성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물
JPH0241548B2 (zh)
KR20020034858A (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant