CN113354902A - 一种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

本发明公开了一种耐划伤低雾度聚丙烯组合物，包含以下重量份的组分：聚丙烯树脂40～60份、乙烯丙烯嵌段共聚物1～25份、无机填料10～30份、耐划伤剂1.5～3份、助剂0～1份；所述乙烯丙烯嵌段共聚物的熔点为100～140℃。本发明所述聚丙烯组合物中，加入了熔点较高的乙烯丙烯嵌段共聚物，降低了高划伤剂含量下的材料雾度，同时耐划伤剂的含量增加可以显著提高材料的耐划伤性，为一种兼具耐划伤性和低雾度的聚丙烯组合物，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。本发明还公开了所述耐划伤低雾度聚丙烯组合物制备方法。

Description

一种耐划伤低雾度聚丙烯组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚丙烯材料，具体涉及一种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，会增加材料雾度。因此，本领域需开发一种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
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种耐划伤低雾度聚丙烯组合物及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种耐划伤低雾度聚丙烯组合物，包含以下重量份的组分：
Figure BDA0003119632380000021
所述乙烯丙烯嵌段共聚物的熔点为100～140℃。
为了实现塑料耐划伤特性，需要在聚丙烯基体中加入较高含量的耐划伤剂，但是耐划伤剂是小分子助剂，在高温下容易析出造成材料雾化率偏低。发明人意外发现，加入熔点较高的乙烯丙烯嵌段共聚物后，小分子助剂被嵌段共聚物包裹住不易迁移，造成材料的雾化率增加，雾度降低，通过在聚丙烯材料中加入熔点较高的乙烯丙烯嵌段共聚物可以降低高耐划伤剂含量下的材料雾度，同时耐划伤剂的含量增加可以显著提高材料的耐划伤性，得到一种兼具耐划伤性和低雾度的聚丙烯组合物。
优选地，所述乙烯丙烯嵌段共聚物的熔点为120～135℃。所述乙烯丙烯嵌段共聚物在该熔点下的雾度更低。
优选地，所述乙烯丙烯嵌段共聚物在2.16kg负荷、230℃由ISO 1133-1:2011中规定的方法所测定的的熔融指数为1.0～10.0g/10min。
优选地，所述乙烯丙烯嵌段共聚物为5～20重量份。当所述乙烯丙烯嵌段共聚物为上述含量时，能有效地降低聚丙烯材料的雾度，并且能保证材料的机械性能。
优选地，所述聚丙烯树脂在2.16kg负荷、230℃由ISO 1133-1:2011中规定的方法所测定的熔融指数为30～100g/10min。本发明所述聚丙烯树脂包括但不限于均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、嵌段共聚物聚丙烯和高结晶共聚聚丙烯，优选具有上述熔融指数性能的聚丙烯树脂。
优选地，所述无机填料为碳酸钙、硫酸钡和滑石粉中的至少一种。
优选地，所述耐划伤剂为酰胺类和/或硅酮类。酰胺类耐划伤剂可以选自油酸酰胺和芥酸酰胺，硅酮类耐划伤剂可以选自HG-600和BZPP301，但不限于上述种类。
优选地，所述助剂为抗氧剂、光稳定剂和润滑剂中的至少一种，但不限于上述种类。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类和/或亚磷酸酯类抗氧剂；所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；所述润滑剂为硬质酸盐类，但不限于上述种类。
优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂3114、抗氧剂168和抗氧剂PEP-36中至少的一种；所述光稳定剂为UV-3808PP5、LA-402XP和LA-402AF中的至少一种；所述润滑剂为润滑剂2818和/或润滑剂3818，但不限于上述种类。
本发明的目的还在于提供耐划伤低雾度聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：聚丙烯树脂、乙烯丙烯嵌段共聚物、无机填料、耐划伤剂和助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，得到所述耐划伤低雾度聚丙烯组合物。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种耐划伤低雾度聚丙烯组合物及其制备方法，本发明所述聚丙烯组合物中，加入了熔点较高的乙烯丙烯嵌段共聚物，降低了高划伤剂含量下的材料雾度，同时耐划伤剂的含量增加可以显著提高材料的耐划伤性，为一种兼具耐划伤性和低雾度的聚丙烯组合物，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
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例和对比例所述原料来源信息如下：
聚丙烯树脂为共聚聚丙烯，购自韩国SK的BX3920，其在2.16kg负荷、230℃由ISO1133-1:2011中规定的方法所测定熔融指数为100g/10min；
乙烯丙烯嵌段共聚物1，购自美国陶氏化学，其在2.16kg负荷、230℃由ISO1133-1:2011中规定的方法所测定的熔融指数为8.0g/10min，熔点为130℃；
乙烯丙烯嵌段共聚物2，购自美国陶氏化学，其在2.16kg负荷、230℃由ISO1133-1:2011中规定的方法所测定的熔融指数为8.0g/10min，熔点为110℃；
乙烯-丁烯无规共聚物(POE)，购自美国陶氏化学的POE 7447，其在2.16kg负荷、190℃由ISO 1133-1:2011中规定的方法所测定的熔融指数为4.0g/10min，熔点为60℃；
无机填料为滑石粉，平均粒径尺寸(D50)为5μm，购自辽宁添源化工有限公司；
硅酮类耐划伤剂购自浙江佳华精化股份有限公司的HG-600；
酰胺类耐划伤剂购自重庆宝篆新材料科技有限公司的NR001-2，为油酸酰胺；
助剂为抗氧剂1010 0.2份、抗氧剂168 0.2份、光稳定剂UV-3808PP5 0.2份和润滑剂2818 0.2份；其中抗氧剂1010，购自三丰；抗氧剂168，购自三丰；光稳定剂UV-3808PP5，购自氰特化学；润滑剂2818，购自华明泰。
实施例和对比例所述聚丙烯组合物的制备方法如下：
将聚丙烯树脂、乙烯丙烯嵌段共聚物、无机填料、耐划伤剂和助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，得到所述聚丙烯组合物。
实施例和对比例所述聚丙烯组合物的测试方法如下：
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；
雾度：聚丙烯组合物的雾度用80mm直径的2mm厚的圆片按TSM0503G普通B法进行测试，所有玻璃片雾化率越低说明材料雾度越高，可挥发性小分子含量越多，测试温度为100℃。
实施例和对比例的组成和性能测试结果见表1。
表1
Figure BDA0003119632380000051
从表1可以看出，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，但是材料雾化率有所降低；通过加入高熔点的乙烯丙烯嵌段共聚物，由于其黏度较大，熔点较高(大于雾度测试温度)，可以在高温下将包括硅酮类耐划伤剂或酰胺类耐划伤在内的小分子助剂包裹住，导致其不容易迁移至玻璃片表面，可以降低聚丙烯材料的雾度；在相同耐划伤剂含量下，用乙烯丙烯嵌段共聚物代替POE，材料的雾度显著降低；随着乙烯丙烯嵌段共聚物含量提高，材料的雾化率提高，雾度降低，当乙烯丙烯嵌段共聚物的含量大于5份后其对雾度有明显的改善，当乙烯丙烯嵌段共聚物大于20份后，继续增加乙烯丙烯嵌段共聚物的含量其雾化率提高不显著，耐划伤性能下降，且成本增加，同时影响聚丙烯材料的机械性能；当硅酮耐划伤剂含量提高到3份时，材料的雾化率和耐划伤性能都可以保持在较高的水平，继续增加耐划伤剂的用量，耐划伤剂性能提高不显著，且雾化量下降明显。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种耐划伤低雾度聚丙烯组合物，其特征在于，包含以下重量份的组分：
Figure FDA0003119632370000011
所述乙烯丙烯嵌段共聚物的熔点为100～140℃。
2.如权利要求1所述耐划伤低雾度聚丙烯组合物，其特征在于，所述乙烯丙烯嵌段共聚物的熔点为120～135℃。
3.如权利要求1所述耐划伤低雾度聚丙烯组合物，其特征在于，所述乙烯丙烯嵌段共聚物在2.16kg负荷、230℃由ISO 1133-1:2011中规定的方法所测定的熔融指数为1.0～10.0g/10min。
4.如权利要求1所述耐划伤低雾度聚丙烯组合物，其特征在于，所述乙烯丙烯嵌段共聚物为5～20重量份。
5.如权利要求1所述耐划伤低雾度聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯树脂在2.16kg负荷、230℃由ISO 1133-1:2011中规定的方法所测定的熔融指数为30～100g/10min。
6.如权利要求1所述耐划伤低雾度聚丙烯组合物，其特征在于，所述无机填料为碳酸钙、硫酸钡和滑石粉中的至少一种。
7.如权利要求1所述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/或硅酮类。
8.如权利要求1所述耐划伤低雾度聚丙烯组合物，其特征在于，所述助剂为抗氧剂、光稳定剂和润滑剂中的至少一种。
9.如权利要求7所述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/或亚磷酸酯类抗氧剂；所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；所述润滑剂为硬质酸盐类。
10.如权利要求1～9中任一项所述耐划伤低雾度聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚丙烯树脂、乙烯丙烯嵌段共聚物、无机填料、耐划伤剂和助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，得到所述耐划伤低雾度聚丙烯组合物。
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