CN112409700B - 一种高性能车用聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种高性能车用聚丙烯复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112409700B
CN112409700B CN202011305161.3A CN202011305161A CN112409700B CN 112409700 B CN112409700 B CN 112409700B CN 202011305161 A CN202011305161 A CN 202011305161A CN 112409700 B CN112409700 B CN 112409700B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat stabilizer
composite material
polypropylene
polypropylene composite
polyrotaxane
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
CN202011305161.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112409700A (zh
Inventor
卢先博
陈延安
孙刚
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.)
Shanghai Kingfa Science and Technology Co Ltd
Jiangsu Kingfa New Material Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Kingfa Science and Technology Co Ltd
Jiangsu Kingfa New Material 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 Shanghai Kingfa Science and Technology Co Ltd, Jiangsu Kingfa New Material Co Ltd filed Critical Shanghai Kingfa Science and Technology Co Ltd
Priority to CN202011305161.3A priority Critical patent/CN112409700B/zh
Publication of CN112409700A publication Critical patent/CN112409700A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112409700B publication Critical patent/CN112409700B/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
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14—Copolymers of propene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高性能车用聚丙烯复合材料及其制备方法，所述复合材料包括聚丙烯、聚轮烷、三聚氰胺、热稳定剂等。本发明制备的车用聚丙烯复合材料可广泛适用于对韧性和刚性要求高的汽车塑料零件制品。

Description

一种高性能车用聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于聚丙烯复合材料及其制备领域，特别涉及一种高性能车用聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯是一种常见的结晶性塑料，但是韧性较低。随着汽车同业的发展，在汽车保险杠，仪表板，立柱，门板等应用领域，对材料的韧性要求较高，而聚丙烯树脂的韧性(断裂伸长率)也只有40-60％，其缺口冲击强度也只有7KJ/m2(ISO180-1eA)，远不能满足实际伸长率≥100％，缺口冲击强度≥20KJ/m2的应用需要。在其他领域，副仪表板骨架，仪表板骨架等结构件领域，又常常需要材料具备较高的刚性。但是在实际开发过程中，提高韧性常意味着刚性的下降，因此开发高性能车用聚丙烯复合材料具有重要的现实意义。
CN110041612A公开了一种低聚倍半硅氧烷增溶剂及协效无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，但是此发明对于材料的韧性明显改善不足，简支梁缺口冲击强度太低，大大限制了其应用范围。针对目前汽车材料的应用要求，本发明采用具有柔性的聚轮烷以及具备刚性对的三聚氰胺，二者的协同作用实现了材料的刚性和韧性的同步提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高性能车用聚丙烯复合材料及其制备方法，克服现有技术刚性和无法同步提高的缺陷。
本发明的一种聚丙烯复合材料，其特征在于，按重量份数，原料组分包括：
Figure BDA0002788118440000011
所述聚丙烯230℃/2.16kg条件下熔体流动速率为1-100g/10min。
所述聚轮烷为环糊精聚轮烷。
所述环糊精聚轮烷为γ-环糊精与聚二甲基硅氧烷通过主客体包合作用获得。
所述热稳定剂为酚类热稳定剂、胺类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂、半受阻酚类热稳定剂、丙烯酰基官能团与硫代酯形成的复合物类热稳定剂、杯芳烃类热稳定剂中的一种或几种。
所述加工助剂为低分子酯类、金属皂类、硬脂酸复合酯类、胺类中的一种或几种。
本发明的一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括：
按所述重量份数称取原料，然后将聚丙烯、聚轮烷、三聚氰胺、热稳定剂和加工助剂混合得到预混物；将预混物加入到双螺杆挤出机中进行熔融混合分散并挤出造粒得到粒料，将粒料烘干后即得聚丙烯复合材料。
本发明提供一种所述聚丙烯复合材料在汽车塑料零件制品中的应用，如仪表板，保险杠，门板，副仪表板骨架，仪表板骨架等。
有益效果
(1)本发明通过配方结构设计，使材料具备高性能，所用的聚轮烷具备滑环效应，聚轮烷的配体聚二甲基硅氧烷具有很好的柔性可以提高材料韧性，配体γ-环糊精表面带有的羟基和三聚氰胺的胺基之间存在氢键作用进而带来刚性的提升，最终体现在聚轮烷和三聚氰胺之间产生的协同效应大大提升了材料的性能。
(2)本发明制备的车用聚丙烯复合材料可广泛适用于对韧性和刚性要求高的汽车塑料零件制品，如仪表板，保险杠，门板，副仪表板骨架，仪表板骨架等。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
(1)材料来源
共聚聚丙烯：M2600R，230℃/2.16kg条件下熔体流动速率为30g/10min，上海石化提供。
均聚聚丙烯：Z30S，230℃/2.16kg条件下熔体流动速率为30g/10min，镇海石化提供。
聚轮烷：智源生物公司，牌号PR-Si。
三聚氰胺：C3N3(NH2)3，阿拉丁试剂公司提供。
热稳定剂：β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂，巴斯夫公司提供。
加工助剂：芥酸酰胺，添源试剂厂
聚乙烯基笼型倍半硅氧烷为八乙烯基笼型倍半硅氧烷，商品牌号：OL1160，美国Hybridplastic公司
(2)测试标准和方法
对具体实施例和对比例制备得到的聚丙烯材料进行基本物理性能的测试。其中所述拉伸强度和断裂伸长率测试按ISO 527-2进行，试样尺寸为150×10×4mm，拉伸速度为50mm/min；弯曲性能测试按ISO 178进行，试样尺寸为80×10×4mm，弯曲速度为2mm/min，跨距为64mm；悬臂梁缺口冲击强度测试按ISO 180-1eA进行，试样尺寸为80×10×4mm。
对比例1-7
(1)按照表1中各配方重量份分别称取聚丙烯、聚轮烷(或聚乙烯基笼型倍半硅氧烷)、三聚氰胺、热稳定剂和加工助剂；
(2)将称取好的聚丙烯、聚轮烷、三聚氰胺、热稳定剂和加工助剂置于高速混合机中以400r/min的速度混合5min后得到预混物；
(3)将上述预混物加入到双螺杆挤出机中进行熔融混合分散并挤出造粒得到粒料，将该粒料在80℃以下烘干后得到聚丙烯纳米材料；其中双螺杆挤出机各段加工温度为：一区170℃，二区190℃，三区230℃，四区232℃，五区234℃，六区236℃，七区240℃，八区240℃，九区230℃；且该双螺杆挤出机的螺杆转速为500r/min。
实施例1-8
(1)按照表2中各配方重量份分别称取聚丙烯、聚轮烷、三聚氰胺、热稳定剂和加工助剂；
(2)将称取好的聚丙烯、聚轮烷、三聚氰胺、热稳定剂和加工助剂置于高速混合机中以400r/min的速度混合5min后得到预混物；
(3)将上述预混物加入到双螺杆挤出机中进行熔融混合分散并挤出造粒得到粒料，将该粒料在80℃以下烘干后得到聚丙烯纳米材料；其中双螺杆挤出机各段加工温度为：一区170℃，二区190℃，三区230℃，四区232℃，五区234℃，六区236℃，七区240℃，八区240℃，九区230℃；且该双螺杆挤出机的螺杆转速为500r/min。
表1具体对比例各组分用量(单位：重量份)
Figure BDA0002788118440000031
Figure BDA0002788118440000041
表2具体实施例各组分用量(单位：重量份)
Figure BDA0002788118440000042
表3具体对比例性能测试结果
Figure BDA0002788118440000043
Figure BDA0002788118440000051
表4具体实施例性能测试结果
Figure BDA0002788118440000052
断裂伸长率和悬臂梁缺口冲击强度越高，说明材料韧性越好，拉伸强度和弯曲模量越高，说明材料的刚性越高。
从上述具体实施例和对比例的测试结果可以看出，本发明中聚轮烷和三聚氰胺配合使用，二者的协效作用，能够大大提高聚丙烯复合材料的断裂伸长率和悬臂梁缺口冲击强度，并且材料的拉伸强度和弯曲模量也得到了提高。但在仅使用聚轮烷或仅使用三聚氰胺时，其韧性和刚性均达不到本发明的技术效果。这都说明了聚轮烷和三聚氰胺二者之前存在明显的协同效应。特别是从对比例7和实施例3的结果中可以看到，采用专利CN110041612A提到的聚乙烯基笼型倍半硅氧烷，得到的材料的综合性能比本发明的技术方案要低很多，充分体现了本发明的先进性。还可以看到，本发明在共聚聚丙烯和均聚聚丙烯中使用都可以显著提升材料的刚性和韧性，具有明显的普适性。

Claims (6)

1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于，按重量份数，原料组分包括：
Figure FDA0003880361820000011
二甲基硅氧烷通过主客体包合作用获得。
2.根据权利要求1所述复合材料，其特征在于，所述聚丙烯230℃/2.16kg条件下熔体流动速率为1-100g/10min。
3.根据权利要求1所述复合材料，其特征在于，所述热稳定剂为酚类热稳定剂、胺类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂、半受阻酚类热稳定剂、丙烯酰基官能团与硫代酯形成的复合物类热稳定剂、杯芳烃类热稳定剂中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述复合材料，其特征在于，所述加工助剂为低分子酯类、金属皂类、硬脂酸复合酯类、胺类中的一种或几种。
5.一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括：
按权利要求1所述重量份数称取原料，然后将聚丙烯、聚轮烷、三聚氰胺、热稳定剂和加工助剂混合得到预混物；将预混物加入到双螺杆挤出机中进行熔融混合分散并挤出造粒得到粒料，将粒料烘干后即得聚丙烯复合材料。
6.一种权利要求1所述聚丙烯复合材料在汽车塑料零件制品中的应用。
CN202011305161.3A 2020-11-19 2020-11-19 一种高性能车用聚丙烯复合材料及其制备方法 Active CN112409700B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011305161.3A CN112409700B (zh) 2020-11-19 2020-11-19 一种高性能车用聚丙烯复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011305161.3A CN112409700B (zh) 2020-11-19 2020-11-19 一种高性能车用聚丙烯复合材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112409700A CN112409700A (zh) 2021-02-26
CN112409700B true CN112409700B (zh) 2022-12-02

Family

ID=74774852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011305161.3A Active CN112409700B (zh) 2020-11-19 2020-11-19 一种高性能车用聚丙烯复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112409700B (zh)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102924807A (zh) * 2012-08-23 2013-02-13 上海金发科技发展有限公司 一种薄壁化汽车保险杠专用聚丙烯复合材料及其制备方法
JP6390800B2 (ja) * 2016-08-31 2018-09-19 東レ株式会社 樹脂組成物およびその成形品
JP2018203825A (ja) * 2017-05-31 2018-12-27 株式会社ロンビック ポリオレフィン系樹脂組成物、その製造方法、成形体
JP2019104799A (ja) * 2017-12-11 2019-06-27 リンテック株式会社 剥離剤組成物及び剥離シート
CN108102208B (zh) * 2018-01-15 2020-07-07 上海金发科技发展有限公司 一种石墨烯蒙脱土填充乙烯-醋酸乙烯酯纳米材料及其制备方法
CN108587152A (zh) * 2018-01-15 2018-09-28 上海金发科技发展有限公司 一种石墨烯蒙脱土填充工程塑料纳米材料及其制备方法
CN108034141B (zh) * 2018-01-15 2020-10-09 上海金发科技发展有限公司 一种石墨烯蒙脱土填充通用塑料纳米材料及其制备方法
CN108276643A (zh) * 2018-02-01 2018-07-13 广州市新稀冶金化工有限公司 塑料抗菌的复合纳米材料及其制备方法
CN109796767A (zh) * 2018-12-26 2019-05-24 广东省石油与精细化工研究院 一种具有滑动交联网络的硅橡胶/聚烯烃热塑性弹性体
JP7135970B2 (ja) * 2019-03-27 2022-09-13 味の素株式会社 樹脂組成物
CN110041612B (zh) * 2019-04-01 2021-03-30 四川大学 低聚倍半硅氧烷增容及协效无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN111613795B (zh) * 2020-04-26 2021-11-12 中山大学 一种用于锂硫电池正极的多功能粘结剂及其制备方法
CN111718539B (zh) * 2020-05-26 2023-06-16 江苏金发科技新材料有限公司 一种自修复聚丙烯材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112409700A (zh) 2021-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108034147B (zh) 一种改性聚丙烯复合材料及其制备方法
KR101874918B1 (ko) 저비중 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용한 자동차 내장재용 성형품
CN111978640A (zh) 一种石墨烯改性保险杠用聚丙烯复合材料及其制备方法
CN111763383B (zh) 一种良触感玻纤增强聚丙烯复合物及其制备方法
CN109294185B (zh) 一种车用保险杠材料及其制备方法与应用
CN105254999A (zh) 一种耐划伤、高抗冲聚丙烯树脂材料及制备方法
CN112457585A (zh) 一种聚丙烯组合物及其制备方法
CN112029192B (zh) 一种适用于汽车天窗导轨的低散发低翘曲长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
CN110982208A (zh) 一种挤出级高刚高韧聚丙烯材料及其制备方法和应用
CN113801401A (zh) 一种聚丙烯/聚酰胺合金及其制备方法与应用
CN109401165B (zh) 虎皮纹得以减轻或消除的耐热aes树脂组合物及其制备
CN112480548B (zh) 一种高冲击耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法
CN113912942A (zh) 一种环保无异味耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备
CN112409700B (zh) 一种高性能车用聚丙烯复合材料及其制备方法
CN113861566A (zh) 一种聚丙烯组合物及其制备方法
CN113754955A (zh) 一种高断裂伸长率、耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法
CN104448806A (zh) 低翘曲率的无卤阻燃碳纤维增强尼龙合金材料及制备方法
CN112662053A (zh) 一种低密度高性能车保险杠用改性聚丙烯复合材料及其制备方法
CN112321938A (zh) 一种低散发pp材料及其制备方法
CN115181416B (zh) 一种聚酰胺工程塑料及其制备方法与应用
CN112745400B (zh) 一种耐高温拉伸模量改善剂及其制备方法与应用
CN104194154A (zh) 高流动性低收缩率复合聚丙烯汽车材料及其制备方法
CN111978643A (zh) 一种低voc、耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法
CN110760129A (zh) 具有低线性膨胀系数的聚丙烯材料及其制备方法
CN113045820B (zh) 一种高硬度耐刮擦聚丙烯组合物及其制备方法

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