CN112679859B - 一种新能源汽车用透明聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新能源汽车用透明聚丙烯复合材料及其制备方法，所述复合材料组分包括聚丙烯、抗氧剂、环状聚烯烃等，本发明实现了实现流动性、机械性能和透明性的统一。

Description

一种新能源汽车用透明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，特别涉及一种新能源汽车用透明聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

无规共聚聚丙烯(PP-R)具有透明度高、密度低、加工性能优良、吸水率极低、价格低廉及可回收等优点，但其缺点是机械性能较差，韧性较高的PP-R通常熔体流动速率很低，不适合注塑，而注塑级的PP-R韧性都较低，而采用弹性体增韧后，虽可以提高韧性，但刚性下降明显，不适合作为有刚性和韧性要求较高的汽车零部件。环状聚烯烃(COC) 是一种透明性和刚性都很高的聚合物，广泛应用于光学零部件上，但由于其价格较高，韧性较低，只适合应用于一些附加值较高且对韧性要求不高的领域。COC分子链上有非环状烯烃链段，与聚丙烯有着很好的相容性，开发PP-R与COC的复合材料可以体现二者的有点，一方面保证材料的透明性，另一方面可以获得良好的刚性，再结合弹性体增韧，获得刚韧平衡性能优异的透明聚丙烯复合材料。

CN 106554448 A公开了一种高抗冲透明聚丙烯树脂，涉及的树脂为无规抗冲聚丙烯树脂，该无规抗冲聚丙烯树脂为丙烯单体和乙烯单体聚合得到的，其中乙烯单体的重量含量在4.0-8.0％，1-3％参与了无规共聚反应形成了无规共聚聚丙烯，3-5％参与了抗冲共聚反应形成了抗冲共聚聚丙烯。但该专利未能解决透明性、流动性和机械性能之间的矛盾。

CN 111518357 A公开了一种高光泽抗冲击透明改性聚丙烯，所述材料主要成分为一种聚丙烯接枝物及增韧剂，通过交联剂使聚丙烯接枝物交联得到良好的机械性能，并通过添加成核剂进一步提高材料透明性。但该专利没有涉及流动性，且交联材料一方面不具备较好的注塑成型性，另一方面不利于后续回收再利用，环境友好型较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新能源汽车用透明聚丙烯复合材料及其制备方法，克服现有技术中无法实现透明性、流动性和良好机械性能相统一的缺陷。

本发明的一种聚丙烯复合材料，按重量份数，原料组分包括：

优选地，所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯，230℃和2.16kg测试条件下，熔融指数为0.1-50g/10min。

优选地，所述苯乙烯-乙烯/丁烯嵌段共聚物中苯乙烯摩尔含量不高于20％。

优选地，所述增透剂为Millad 3905、Millad 3988、Millad NX8000K中的一种或几种。

优选地，所述抗氧剂为酚类、胺类、亚磷酸酯类和受阻酚类抗氧剂中的一种或几种；光稳定剂为受阻胺类、苯并三唑类、二苯甲酮类、三嗪苄叉丙二酸酯类光稳定剂中的一种或几种。

所述环状聚烯烃为由一种非环状烯烃单体与一种环状烯烃单体在催化剂作用下发生共聚反应获得。

优选地，所述环状聚烯烃为乙烯与降冰片烯的共聚物，降冰片烯的质量含量不高于70 wt％，测试条件为260℃和2.16kg下的熔体指数为20g/10min以上。

本发明的一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括：

按所述配比称取原料，将原料放入高速搅拌机中混合，然后将混合后的原料加入双螺杆挤出机主喂料口中，在180-230℃的温度下进行熔融共混、挤出造粒，得到聚丙烯复合材料。

所述混合速度为600-1000转/分钟，混合时间为1-2min。

本发明的一种所述聚丙烯复合材料在注塑零部件中的应用，如汽车上具有透光设计的外饰保险杠护板或内饰饰板等零部件。

有益效果

本发明体系中使用的无规共聚聚丙烯、环状聚烯烃、特定苯乙烯-乙烯/丁烯嵌段共聚物得到刚韧平衡性优异，高透光率低雾度的聚丙烯复合材料。

本发明实现了适合注塑大型零部件的流动性，实现流动性、机械性能和透明性的统一。

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)原料来源

PP RP346R；无规共聚聚丙烯，熔融指数25g/10min(230℃/2.16kg)，中海壳牌；

PP SM198：无规共聚聚丙烯，熔融指数1.5g/10min(230℃/2.16kg)，马来大腾石化；

8007：COC，降冰片烯含量65wt％，熔融指数30g/10min(260℃/2.16kg)，玻璃化转变温度78℃，日本宝理；

5013：COC，降冰片烯含量76wt％，熔融指数43g/10min(260℃/2.16kg)，玻璃化转变温度134℃，日本宝理；

6105：COC，降冰片烯含量80wt％，熔融指数3.5g/10min(260℃/2.16kg)，玻璃化转变温度158℃，日本宝理；

SEBS 1657：苯乙烯-乙烯/丁烯嵌段共聚物，苯乙烯摩尔含量13％，美国科腾；

SEBS 6154：苯乙烯-乙烯/丁烯嵌段共聚物，苯乙烯摩尔含量32％，中国 台湾台橡；

NX8000K：增透剂，美国美利肯公司；

抗氧剂1010：受阻酚类抗氧剂，德国巴斯夫；

抗氧剂168：亚磷酸酯类抗氧剂，德国巴斯夫；

UV-3808PP5：耐候剂，氰特化工

(2)测试标准和方法

将上述实施例及对比例制得的产品，在相同的注塑工艺条件下，注射成型为标准ISO 力学样条进行力学性能测试(参见表2)；

并注塑成2mm厚样板进行透光率和雾度测试(按GB/T 2410方法测试，测试结果为400nm～750nm波段平均值)。

实施例1-6

按表1所示重量份数称取原料，然后将将混合后的原料加入双螺杆挤出机主喂料口中，在180-230℃的温度下进行熔融共混、挤出造粒，最终获得高性能耐候透明聚丙烯复合材料，其中所述混合速度为600-1000转/分钟，混合时间为1-2min。

对比例1-6

按表1所示重量份数称取原料，然后将混合后的原料加入双螺杆挤出机主喂料口中，在180-230℃的温度下进行熔融共混、挤出造粒，最终获得高性能耐候透明聚丙烯复合材料，其中所述混合速度为600-1000转/分钟，混合时间为1-2min。

表1为实施例和对比例原料组分表(重量份数)

表2为实施例和对比例所得材料的性能数据表

实施例4与对比例1、2的结果表明降冰片烯含量76wt％和80wt％的COC所得材料性能较降冰片烯为65wt％的8007差。实施例3与对比例3的对比结果说明本发明选择的特定苯乙烯质量含量的SEBS在材料性能、透光率和雾度方面都较其他类型的SEBS的效果好，特别是缺口冲击强度明显较高。实施例3与对比例4的对比数据可以看出NX8000K 在改善透明性方面有一定程度的帮助，且对材料机械性能没有明显影响。对比例5、对比例6和实施例3相比，可知两者复配作用。

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：

其中所述苯乙烯-乙烯/丁烯嵌段共聚物中苯乙烯摩尔含量不高于20％；所述环状聚烯烃为乙烯与降冰片烯的共聚物，降冰片烯的质量含量不高于70wt％，测试条件为260℃和2.16kg下的熔体指数为20g/10min以上。

2.根据权利要求1所述复合材料，其特征在于，所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯，230℃和2.16kg测试条件下，熔融指数为0.1-50g/10min。

3.根据权利要求1所述复合材料，其特征在于，所述增透剂为Millad 3905、Millad3988、Millad NX8000K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，所述抗氧剂为酚类、胺类、亚磷酸酯类、受阻酚类抗氧剂中的一种或几种；所述光稳定剂为受阻胺类、苯并三唑类、二苯甲酮类、三嗪苄叉丙二酸酯类光稳定剂中的一种或几种。

5.一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括：

按权利要求1所述配比称取原料，然后将混合后的原料加入双螺杆挤出机主喂料口中，在180-230℃的温度下进行熔融共混、挤出造粒，得到聚丙烯复合材料。

6.一种权利要求1所述聚丙烯复合材料在注塑零部件中的应用。