CN112625362A - 一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物及其制备方法,包括如下重量份的原料:聚丙烯树脂:40~60份,弹性体:10~25份,滑石粉:0~30份,耐划伤剂:1.5~3份,助剂:0~1份,本发明为了实现塑料高耐划伤和低雾度软的特性,常通过在聚丙烯基体中加入分子链较长的弹性体,此弹性体分布在聚丙烯基体当中可以有利于耐划伤剂迁移至材料表面,提高耐划伤剂的有效含量,可以在低耐划伤剂含量下使材料具有高耐划伤性的效果,同时材料的雾度可以处于较低的水平,所制备的聚丙烯组合物具有高耐划伤性低雾度的特性,所制备的聚丙烯组合物可用于制备汽车内饰受太阳直射对雾度要求较高的塑料制品中。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,涉及一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物及其制备方法。
背景技术
聚丙烯由于具有成本低、质量轻、强度高、耐化学性能好、加工工艺性好、易回收等优点,近来在汽车上得到广泛应用。但其不足在于,聚丙烯的表面硬度较低,其所述部件如仪表板、副仪表板、门板、立柱、手套箱等在生产、运输及使用过程中,不可避免会受到硬物的碰擦,如乘客手指甲划伤,鞋子碰伤,从而改变了内饰件的颜色,影响内饰件的耐用性和美观。此外,汽车内饰件例如仪表板受太阳直射,制件表面温度较高,材料在高温下容易挥发出小分子,挥发性的小分子会附着到前窗玻璃,对汽车驾驶视野带来影响。一些主机厂对内饰聚丙烯材料在高温下的小分子挥发性进行管控,例如雾度指标需要满足一定规格。
为了制备高耐划伤聚丙烯材料,需要加入一定量的耐划伤剂。耐划伤剂含量提高,材料的耐划伤性提高,但是耐划伤剂是小分子化合物,其含量提高,可挥发性物质浓度提高,会降低材料雾度。
因此,本领域需开发一种高耐划伤低雾度聚丙烯材料来提高材料的商品性,用于汽车内饰仪表板件来改变消费者对塑料件的认识。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足,提供一种高耐划伤低雾度的聚丙烯组合物。
本发明的另一目的是提供上述制备高耐划伤低雾度的聚丙烯组合物的制备方法。
本发明研究惊讶地发现,在聚丙烯材料中通过提高弹性体的分子链长度可以在低耐划伤剂含量下有效提高材料的耐划伤性,同时耐划伤剂的含量降低可以降低材料的雾度,得到一种高耐划伤性和低雾度的聚丙烯组合物。
为了实现上述的效果,本发明提供如下技术方案:
一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,包括如下重量份的原料:聚丙烯树脂:40~60份,弹性体:10~25份,滑石粉:0~30份,耐划伤剂:1.5~3份,助剂:0~1份。
本发明中,聚丙烯起到增强增韧的作用,弹性体提供柔性片段,起到增韧作用,滑石粉起到增强作用,耐划伤剂的含量降低可以降低材料的雾度,得到一种高耐划伤性和低雾度的聚丙烯组合物。优选的是,所述聚丙烯树脂为高结晶共聚聚丙烯,熔融指数为30-100g/10min。
优选的是,所述弹性体为乙烯-辛烯共聚物弹性体中的一种或两种的混合物,熔融指数为0.5-13g/10min。
优选的是,所述滑石粉的D50为2-20μm,D97为10-45μm。
优选的是,所述耐划伤剂为酰胺类和硅酮类一种或两种的混合物。
优选的是,所述助剂为抗氧剂,光稳定剂和润滑剂;主要作用是耐热,耐光老化和润滑。
优选的是,所述抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类抗氧剂,具体的是1010、1076、3114、168、PEP-36中的一种或者两种及以上的混合物。
优选的是,所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂,具体的是UV-3808PP5、LA-402XP、LA-402AF中的一种或者两种及以上的混合物。
优选的是,所述润滑剂为硬质酸盐类,具体的是2818、3818中的一种或者两种混合物。
一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物的制备方法,包括以下步骤,
S1、按照配方含量称量各组分,将聚丙烯树脂、弹性体、滑石粉、耐划伤剂、润滑剂,抗氧剂和光稳定剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中,进行熔融混炼,熔融混炼温度为190~210℃,螺杆转速为450-550转/分,挤出造粒,得到聚丙烯组合物;
S2、注塑成型模具:80mm直径圆片、福特3#皮纹板,注塑机的型号为博创BS80-III,注塑条件为注塑温度全区200℃,注塑压力全区45%,保压压力全区45%,冷却时间15秒。
本发明提供了一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物及其制备方法,具备以下有益效果:
1.本发明为了实现塑料高耐划伤和低雾度软的特性,常通过在聚丙烯基体中加入分子链较长的弹性体,此弹性体分布在聚丙烯基体当中可以有利于耐划伤剂迁移至材料表面,提高耐划伤剂的有效含量,可以在低耐划伤剂含量下使材料具有高耐划伤性的效果,同时材料的雾度可以处于较低的水平。
2.本发明所制备的聚丙烯组合物具有高耐划伤性低雾度的特性。
3.本发明所制备的聚丙烯组合物可用于制备汽车内饰受太阳直射对雾度要求较高的塑料制品中。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明,以下实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
弹性体A:乙烯-辛烯共聚物,熔融指数(230℃、2.16kg)为0.5g/10min,陶氏化学;
弹性体B:乙烯-丁烯共聚物,熔融指数(230℃、2.16kg)为0.5g/10min,陶氏化学;
滑石粉:粒径为3000目,辽宁添源;
聚丙烯树脂:共聚聚丙烯,熔融指数(230℃、2.16kg)为30g/10min,韩国SK化学。
实施例1、一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,包括如下重量份的原料:聚丙烯树脂:60份,弹性体A:20份,滑石粉:0份,硅酮耐划伤剂:1.5份,助剂:0.9份,其中润滑剂:0.2份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,光稳定剂3808PP5:0.3份。
一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按照配方含量称量各组分,将聚丙烯树脂、弹性体、滑石粉、耐划伤剂、润滑剂,抗氧剂和光稳定剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中,进行熔融混炼,熔融混炼温度为190~210℃,螺杆转速为450-550转/分,挤出造粒,得到聚丙烯组合物;
步骤二、注塑成型模具:80mm直径圆片、福特3#皮纹板,注塑机的型号为博创BS80-III,注塑条件为注塑温度全区200℃,注塑压力全区45%,保压压力全区45%,冷却时间15秒。
实施例2、一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,包括如下重量份的原料:聚丙烯树脂:60份,弹性体A:20份,滑石粉:10份,硅酮耐划伤剂:1.5份,助剂:0.9份,其中润滑剂:0.2份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,光稳定剂3808PP5:0.3份。
一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按照配方含量称量各组分,将聚丙烯树脂、弹性体、滑石粉、耐划伤剂、润滑剂,抗氧剂和光稳定剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中,进行熔融混炼,熔融混炼温度为190~210℃,螺杆转速为450-550转/分,挤出造粒,得到聚丙烯组合物;
步骤二、注塑成型模具:80mm直径圆片、福特3#皮纹板,注塑机的型号为博创BS80-III,注塑条件为注塑温度全区200℃,注塑压力全区45%,保压压力全区45%,冷却时间15秒。
实施例3、一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,包括如下重量份的原料:聚丙烯树脂:60份,弹性体A:20份,滑石粉:20份,硅酮耐划伤剂:1.5份,助剂:0.9份,其中润滑剂:0.2份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,光稳定剂3808PP5:0.3份。
一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按照配方含量称量各组分,将聚丙烯树脂、弹性体、滑石粉、耐划伤剂、润滑剂,抗氧剂和光稳定剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中,进行熔融混炼,熔融混炼温度为190~210℃,螺杆转速为450-550转/分,挤出造粒,得到聚丙烯组合物;
步骤二、注塑成型模具:80mm直径圆片、福特3#皮纹板,注塑机的型号为博创BS80-III,注塑条件为注塑温度全区200℃,注塑压力全区45%,保压压力全区45%,冷却时间15秒。
实施例4、一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,包括如下重量份的原料:聚丙烯树脂:60份,弹性体A:20份,滑石粉:0份,酰胺耐划伤剂:1.5份,助剂:0.9份,其中润滑剂:0.2份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,光稳定剂3808PP5:0.3份。
一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按照配方含量称量各组分,将聚丙烯树脂、弹性体、滑石粉、耐划伤剂、润滑剂,抗氧剂和光稳定剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中,进行熔融混炼,熔融混炼温度为190~210℃,螺杆转速为450-550转/分,挤出造粒,得到聚丙烯组合物;
步骤二、注塑成型模具:80mm直径圆片、福特3#皮纹板,注塑机的型号为博创BS80-III,注塑条件为注塑温度全区200℃,注塑压力全区45%,保压压力全区45%,冷却时间15秒。
实施例5、一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,包括如下重量份的原料:聚丙烯树脂:60份,弹性体A:20份,滑石粉:10份,酰胺耐划伤剂:1.5份,助剂:0.9份,其中润滑剂:0.2份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,光稳定剂3808PP5:0.3份。
一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按照配方含量称量各组分,将聚丙烯树脂、弹性体、滑石粉、耐划伤剂、润滑剂,抗氧剂和光稳定剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中,进行熔融混炼,熔融混炼温度为190~210℃,螺杆转速为450-550转/分,挤出造粒,得到聚丙烯组合物;
步骤二、注塑成型模具:80mm直径圆片、福特3#皮纹板,注塑机的型号为博创BS80-III,注塑条件为注塑温度全区200℃,注塑压力全区45%,保压压力全区45%,冷却时间15秒。
实施例6、一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,包括如下重量份的原料:聚丙烯树脂:60份,弹性体A:20份,滑石粉:20份,酰胺耐划伤剂:1.5份,助剂:0.9份,其中润滑剂:0.2份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,光稳定剂3808PP5:0.3份。
一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按照配方含量称量各组分,将聚丙烯树脂、弹性体、滑石粉、耐划伤剂、润滑剂,抗氧剂和光稳定剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中,进行熔融混炼,熔融混炼温度为190~210℃,螺杆转速为450-550转/分,挤出造粒,得到聚丙烯组合物;
步骤二、注塑成型模具:80mm直径圆片、福特3#皮纹板,注塑机的型号为博创BS80-III,注塑条件为注塑温度全区200℃,注塑压力全区45%,保压压力全区45%,冷却时间15秒。
实施例7、一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,包括如下重量份的原料:聚丙烯树脂:40份,弹性体A:10份,滑石粉:20份,酰胺耐划伤剂:1.5份,助剂:0.9份,其中润滑剂:0.2份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,光稳定剂3808PP5:0.3份。
一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按照配方含量称量各组分,将聚丙烯树脂、弹性体、滑石粉、耐划伤剂、润滑剂,抗氧剂和光稳定剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中,进行熔融混炼,熔融混炼温度为190~210℃,螺杆转速为450-550转/分,挤出造粒,得到聚丙烯组合物;
步骤二、注塑成型模具:80mm直径圆片、福特3#皮纹板,注塑机的型号为博创BS80-III,注塑条件为注塑温度全区200℃,注塑压力全区45%,保压压力全区45%,冷却时间15秒。
实施例8、一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,包括如下重量份的原料:聚丙烯树脂:40份,弹性体A:25份,滑石粉:20份,硅酮耐划伤剂:1.5份,助剂:0.9份,其中润滑剂:0.2份,抗氧剂1010:0.2份,抗氧剂168:0.2份,光稳定剂3808PP5:0.3份。
一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按照配方含量称量各组分,将聚丙烯树脂、弹性体、滑石粉、耐划伤剂、润滑剂,抗氧剂和光稳定剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中,进行熔融混炼,熔融混炼温度为190~210℃,螺杆转速为450-550转/分,挤出造粒,得到聚丙烯组合物;
步骤二、注塑成型模具:80mm直径圆片、福特3#皮纹板,注塑机的型号为博创BS80-III,注塑条件为注塑温度全区200℃,注塑压力全区45%,保压压力全区45%,冷却时间15秒。
对比例1-4配方见表1,制备方法同实施例1-8。
测试方法:
(1)耐划伤性能:聚丙烯组合物的耐划伤性能按PV3952进行测试,载荷为10N。选用福特3#皮纹板采用划伤前后色差△L值变化大小来评估,材料耐划伤性能越好,△L值越小。
(2)雾度:聚丙烯组合物的雾度用80mm直径的圆片按TSM0503G普通B法进行测试,所有模具雾化率越低说明材料雾度越高,可挥发性小分子含量越多。
实施例1-6及对比例1-4按照表1所示配方。
表1实施例和对比例的聚丙烯组合物的配方
表2实施例和对比例的聚丙烯组合物的性能测试结果
由表2中测试结果可得出:
通过将对比例1和对比例3,对比例2和对比例4放在一起进行对比,增加耐划伤剂含量可以显著降低划伤△L,提高材料耐划伤性能,但是材料雾化率显著降低,材料雾度显著提高。而通过采用分子链较长的弹性体,对比实施例3和对比例1,实施例6和对比例2,在相同和耐划伤剂含量下,含有分子链较长的弹性体其材料耐划伤性显著提高,同时材料雾化率较高,雾度较低。另外通过对比实施例1-实施例6,加入分子链较长的弹性体后材料的耐划伤性不受滑石粉含量和耐划伤剂种类的影响,应用范围较广。
本发明中,为了实现塑料高耐划伤和低雾度软的特性,常通过在聚丙烯基体中加入分子链较长的弹性体,此弹性体分布在聚丙烯基体当中可以有利于耐划伤剂迁移至材料表面,提高耐划伤剂的有效含量,可在低耐划伤剂含量下使材料具有高耐划伤性的效果,同时材料的雾度可以处于较低的水平,所制备的聚丙烯组合物具有高耐划伤性低雾度特性,所制备的聚丙烯组合物可用于制备汽车内饰受太阳直射对雾度要求较高的塑料制品中。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,其特征在于,包括如下重量份的原料:聚丙烯树脂:40~60份,弹性体:10~25份,滑石粉:0~30份,耐划伤剂:1.5~3份,助剂:0~1份。
2.根据权利要求1所述的一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,其特征在于,所述聚丙烯树脂为高结晶共聚聚丙烯,熔融指数为30-100g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,其特征在于,所述弹性体为乙烯-辛烯共聚物弹性体中的一种或两种的混合物,混合物的熔融指数为0.5-13g/10min。
4.根据权利要求1所述的一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,其特征在于,所述滑石粉的D50为2-20μm,D97为10-45μm。
5.根据权利要求1所述的一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,其特征在于,所述耐划伤剂为酰胺类和硅酮类的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,其特征在于,所述助剂包括抗氧剂、光稳定剂和润滑剂的至少一种。
7.根据权利要求6所述的一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,其特征在于,所述抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类抗氧剂,具体的是1010、1076、3114、168、PEP-36中的一种或者两种及以上的混合物。
8.根据权利要求6所述的一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,其特征在于,所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂,具体的是UV-3808PP5、LA-402XP、LA-402AF中的一种或者两种及以上的混合物。
9.根据权利要求6所述的一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,其特征在于,所述润滑剂为硬质酸盐类,具体的是2818、3818中的一种或者两种混合物。
10.根据权利要求1所述的一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物,其特征在于,所述制备根据权利要求1-9中任意一项所述的一种高耐划伤低雾度聚丙烯组合物的方法,其特征在于,包括以下步骤,
S1、按照配方含量称量各组分,将聚丙烯树脂、弹性体、滑石粉、耐划伤剂、润滑剂,抗氧剂和光稳定剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中,进行熔融混炼,熔融混炼温度为190~210℃,螺杆转速为450-550转/分,挤出造粒,得到聚丙烯组合物;
S2、注塑成型模具:80mm直径圆片、皮纹板,注塑条件为注塑温度全区200℃,注塑压力全区45%,保压压力全区45%,冷却时间15秒。
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