CN114773722A - 一种聚丙烯材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种聚丙烯材料及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114773722A
CN114773722A CN202210271304.6A CN202210271304A CN114773722A CN 114773722 A CN114773722 A CN 114773722A CN 202210271304 A CN202210271304 A CN 202210271304A CN 114773722 A CN114773722 A CN 114773722A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polypropylene
parts
polypropylene material
foaming
thermoplastic elastomer
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.)
Granted
Application number
CN202210271304.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114773722B (zh
Inventor
左立增
陈延安
吴亦建
杨波
卢朝亮
孙刚
谢正瑞
陈桂吉
赵鹏伟
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 CN202210271304.6A priority Critical patent/CN114773722B/zh
Publication of CN114773722A publication Critical patent/CN114773722A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114773722B publication Critical patent/CN114773722B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • C08J9/08—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 developing carbon dioxide
    • 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
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/02—CO2-releasing, e.g. NaHCO3 and citric acid
    • 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
    • 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)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种聚丙烯材料及其制备方法和应用，属于发泡材料技术领域。聚丙烯材料以重量份数计，包括如下组分：聚丙烯80～95份；聚烯烃热塑性弹性体5～18份；改性剂0.1～3份；泡孔稳定剂0.05～2份；润滑剂0.05～3份；抗氧剂0.2～2份。本发明的聚丙烯材料，聚丙烯基体可以提供足够的熔体强度，保证较高的初始性能，各组分协同作用，可有效提升界面结合力，提升发泡表面质量，减少凹坑和水花等表面缺陷，同时保证发泡的均匀性和材料的冲击性能和弯曲模量保持率。

Description

一种聚丙烯材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及发泡材料技术领域，更具体地，涉及一种聚丙烯材料及其制备方法和应用。
背景技术
汽车燃油消耗量和尾气排放量与汽车的重量成正比，汽车轻量化技术是降低汽车重量最有效的方法之一。聚丙烯(PP)是汽车行业应用范围最广、用量最大的热塑性材料，PP轻量化是降低整车重量的关键途径。目前，PP轻量化技术主要包括纤维增强、低密度、薄壁化和微发泡PP。其中，微发泡PP日益受到各大主机厂汽车的重视，成为汽车轻量化解决方案中的热点。
微发泡PP是在材料里添加物理或化学发泡剂，在高温、高压作用下形成聚丙烯/超临界流体单相体系，经注塑压力突降后经过泡孔成核、生长、稳定过程后形成的一种具有微米尺寸孔径的多孔材料。因此，微发泡PP一般包含两相或多相，其中固态PP作为连续相，气孔作为分散相。与未发泡PP材料相比，微发泡PP具有密度低、高比强度、优异阻隔性和尺寸稳定性等优点。然而，PP是一种结晶性聚合物，其晶区对气体扩散的阻碍强于非晶区，导致微发泡PP泡孔结构均一性较差。另外，传统的线性PP熔体强度较低，导致泡孔成核能力较弱。同时，线性PP受限于自身的低熔体强度，对发泡过程中产生的扩张力限制不足，导致泡孔塌陷或合并，使PP材料的发泡倍率受限、表面缺陷严重。另外，由于发泡后PP材料的泡孔尺寸较大、泡孔结构不均，导致材料的性能保持率较低，发泡PP材料的应用大幅受限。
CN107987449A一种用于汽车保险杠的微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法，所述原料组合物包括：第一共聚聚丙烯粉料85.5～93.5重量份；第二共聚聚丙烯粒料40～65重量份；丙烯酸烷基酯5～10重量份；引发剂0.5～1.5重量份；助交联剂1～3重量份；发泡剂1.5～4重量份；滑石粉10～20重量份；弹性体10～20重量份；抗氧剂0.2～0.4重量份；润滑剂0.5～1重量份；可选择的助剂0～2重量份。该技术主要是通过丙烯酸烷基酯对共聚聚丙烯进行改性，来提升材料的力学性能和表面光滑性，有助于降低平均泡孔直径和提升发泡材料的力学性能，但对于发泡过程中产生的扩张力限制不足，导致泡孔塌陷或合并等引起的外观质量不佳，产生凹坑和水花等问题并未解决。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有聚丙烯发泡材料熔体强度低，对发泡过程中产生的扩张力限制不足，导致泡孔塌陷或合并，使PP材料的发泡倍率受限，表面缺陷严重，且发泡后PP材料的泡孔结构不均，泡孔分布宽，材料的性能保持率较低的缺陷和不足，提供一种聚丙烯材料，通过各组分的改性作用，协同改善了聚丙烯发泡材料的发泡倍率，改善了表面质量，且提高了泡孔结构均匀性，提高了弯曲模量的保持率。
本发明的另一目的在于提供一种聚丙烯材料的制备方法。
本发明的又一目的在于提供一种聚丙烯材料在制备发泡塑料制件中的应用。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种聚丙烯材料，以重量份数计，包括如下组分：
聚丙烯80～95份；聚烯烃热塑性弹性体5～18份；改性剂0.1～3份；泡孔稳定剂0.05～2份；润滑剂0.05～3份；抗氧剂0.2～2份，
所述聚烯烃热塑性弹性体为乙烯-丁烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物中的一种或几种，
所述改性剂为酞酸酯类偶联剂、氨基硅烷类偶联剂、铝钛复合偶联剂、环氧硅烷偶联剂和PP接枝马来酸酐改性剂中一种或几种。
其中，需要说明的是：
本发明的聚丙烯可以为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种或几种；
本发明的泡孔稳定剂可以为石墨烯、碳纳米管、炭黑、蒙脱土、埃洛石、碳酸钙、氮化硼、二硫化钼、二硫化钨、纳米二氧化硅、滑石粉中的一种或几种。
本发明的润滑剂可以为硅酮类润滑剂、酯类润滑剂、酰胺类润滑剂和硬脂酸类润滑剂中的一种或几种。
本发明的抗氧剂可以为20～50％主抗氧剂和50～80％辅助抗氧剂，所述主抗氧剂可以为受阻酚类抗氧剂，所述辅助抗氧剂可以为亚磷酸酯类抗氧剂和/或硫醚类抗氧剂。
在本发明的聚丙烯材料中：
聚丙烯基体可以提供有效的熔体强度，保证熔融过程中其它组分充分细化、分布均匀，同时保证较高的初始性能；
聚烯烃热塑性弹性体可以提供有效的熔体强度，提高聚丙烯材料发泡性能，减少表面缺陷，同时保证材料具有较高的冲击性能；
改性剂可以提升聚丙烯基体、聚烯烃热塑性弹性体、泡孔稳定剂之间界面结合力，减少各组分之间的界面缺陷，提升聚丙烯材料整体的熔体强度，减少聚丙烯材料发泡后的表面缺陷；
泡孔稳定剂起到细化聚丙烯基体晶核的作用，提升聚丙烯材料整体的一致性；同时可以起到聚丙烯材料发泡时泡孔成核的作用，其较高的比表面积可提供大量的成核位点，减小聚丙烯发泡材料泡孔尺寸，提升泡孔分布的均匀性；
润滑剂可提供有效的润滑，避免聚丙烯树脂因熔融共混过程中出现的剪切作用而导致其熔体强度过度降低，避免聚丙烯材料因熔体强度过低而导致泡孔合并或塌陷或表面水花严重，进而有效保证聚丙烯发泡材料具有较高的表面质量、泡孔均匀性和较高的物理性能保持率；
抗氧剂可有效降低基体树脂在熔融共混过程中因剪切热而导致的分子链降解，避免因加工过程而导致熔体强度过度降低，避免聚丙烯发泡材料因熔体强度过低而导致泡孔合并或塌陷或表面水花严重，进而有效保证聚丙烯发泡材料具有较高的表面质量、泡孔均匀性和较高的物理性能保持率。
聚丙烯基体、聚烯烃热塑性弹性体、改性剂、泡孔稳定剂、润滑剂、抗氧剂复配使用可提供协同作用，使本发明制备的聚丙烯材料在发泡后具有良好的外观、较窄的泡孔分布宽度以及较高的发泡倍率和弯曲模量性能保持率。
其中，在本发明中聚丙烯材料中各组分的含量也是至关重要的。
聚丙烯含量过高或聚烯烃热塑性弹性体含量过低，则体系熔体强度过低；
聚丙烯含量过低或聚烯烃热塑性弹性体含量过高，则体系流动性减弱，熔融共混过程中容易导致分子链断裂而导致熔体强度过低；
改性剂含量过高或过低会导致体系熔体强度过高或过低；
泡孔稳定剂过多会增大基体与稳定剂之间的界面缺陷，过低则会导致对聚丙烯晶核的细化作用过弱，起不到泡孔成核剂的作用；
润滑剂含量过高则会导致材料在熔融加工过程中与螺杆、筒壁之间打滑，无法形成有效剪切，各组分之间分散不均，过低则会导致加工过程中剪切过强，熔体强度降低。
熔体强度过高通常会导致发泡困难，泡孔尺寸不均，熔体强度过低则会导致泡孔合并或塌陷，表面水花严重以及物理性能保持率低等问题。因此，成分含量过高或过低都会对聚丙烯材料的发泡性能产生不利影响。
优选地，以重量份数计，包括如下组分：
聚丙烯83～92份；聚烯烃热塑性弹性体8～16份；改性剂0.3～2.5份；泡孔稳定剂0.1～1.5份；润滑剂0.1～2.5份；抗氧剂0.4～1份。
优选地，所述聚丙烯的熔体质量流动速率为20～110g/10min，检测标准ISO1133-2011，210℃，2.16kg载荷，在10℃/min升温N2氛围下通过DSC测得的熔融峰面积80～120J/g，熔融峰值150～170℃，检测标准为GB/T19466.3-2004。
聚丙烯基体的熔体质量流动速率是基体流动性的一个重要指标，也是发泡后聚丙烯材料具有良外观的前提条件。聚丙烯基体的熔体质量流动速率为20～110g/10min，可以保证基体具有较高的流动性。
熔融峰面积和熔融峰值是反应聚丙烯基体结晶程度的重要指标，熔融峰面积越大、熔融峰值越高表明聚丙烯基体结晶度越高。结晶度过高或过低均会导致发泡过程中晶区对泡孔生长限制力过强或过弱，进一步导致发泡后聚丙烯材料出现外观缺陷以及泡孔结构不均匀。
进一步优选地，所述聚丙烯的熔体质量流动速率为30～100g/10min，检测标准ISO1133-2011，210℃，2.16kg载荷，在10℃/min升温N2氛围下通过DSC测得的熔融峰面积100～118J/g，熔融峰值160～169℃，检测标准为GB/T19466.3-2004。
优选地，所述聚烯烃热塑性弹性体的熔体质量流动速率为0.5～15g/10min，检测标准ISO1133-2011，190℃，2.16kg载荷。
其中，需要说明的是：
聚烯烃热塑性弹性体的熔体质量流动速率是熔体强度的重要表现形式，熔体质量流动速率越高，熔体强度越低。熔体质量流动速率过高会导致其在聚丙烯基体中分散不均，进一步导致发泡后聚丙烯材料泡孔分布不均；过低则会导致熔体强度提升作用不明显，发泡后的聚丙烯材料外观缺陷严重且泡孔分布不均。
进一步优选地，所述聚烯烃热塑性弹性体熔体质量流动速率为1～5g/10min，检测标准ISO1133-2011，190℃，2.16kg载荷。
优选地，所述泡孔稳定剂为片层状泡孔稳定剂。
进一步优选地，所述泡孔稳定剂为石墨烯、纳米蒙脱土和目数超过5000目的滑石粉中的一种或几种。
其中，需要说明的是：
片层状泡孔稳定剂在发泡过程中可以起到细化、均化基体晶核，改善基体结晶，同时又可以提供泡孔成核位点，另外还可以有效限制泡孔的无限生长，减小聚丙烯发泡材料泡孔尺寸，提升泡孔分布的均匀性。
本发明还具体保护一种聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：
将聚丙烯、聚烯烃热塑性弹性体、改性剂、泡孔稳定剂、润滑剂和抗氧剂混合均匀得到混合物，加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出，经造粒、冷却后得到聚丙烯材料。
其中需要说明的是：
本发明的聚丙烯材料的制备方法中，各组分的混合均匀可以具体采用如下方法：
将聚丙烯、聚烯烃热塑性弹性体、改性剂、泡孔稳定剂、润滑剂、抗氧剂称重后加入到高速混合机中混合，混合转速为200～500r/min，混合时间为5～8min，得到混合物。
本发明的聚丙烯材料在制备发泡塑料制品中的应用也在本发明的保护范围之内，本发明的塑料制品尤其指轻量化塑料制品，其中包括汽车用塑料制件。
其中，需要说明的是：
本发明的发泡塑料制品的制备可以采用注塑制备塑料制件、化学注塑发泡制备塑料制件和物理发泡制备塑料制件的方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的聚丙烯材料包括聚丙烯基体、聚烯烃热塑性弹性体、改性剂、泡孔稳定剂、润滑剂、抗氧剂，聚丙烯基体可以提供足够的熔体粘度，保证较高的初始性能，各组分协同作用，可有效提升界面结合力，提升发泡表面质量，减少凹坑和水花等表面缺陷，凹坑和水花均可以降低至0.6级和1.5级，外观无明显缺陷。
同时本发明的聚丙烯材料还保证发泡的均匀性，且材料的冲击性能和弯曲模量保持率较好。
附图说明
图1为实施例4的PP材料发泡后样板的照片。
图2为实施例4的PP样板的泡孔结构光学照片。
图3为实施例4的PP发泡样板的泡孔尺寸分布图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
(1)原料信息
聚丙烯树脂：
PP BX3800，厂家：韩国SK，在210℃、2.16kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为30g/10min，在10℃/min升温N2氛围下通过DSC测得的熔融峰面积106J/g，熔融峰值167.6℃，检测标准为GB/T 19466.3-2004；
PP BX3900，厂家：韩国SK，在210℃、2.16kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为60g/10min，在10℃/min升温N2氛围下通过DSC测得的熔融峰面积118J/g，熔融峰值168.3℃，检测标准为GB/T 19466.3-2004；
PP BX3920，厂家：韩国SK，在210℃、2.16kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为90g/10min，在10℃/min升温N2氛围下通过DSC测得的熔融峰面积118J/g，熔融峰值167.2℃，检测标准为GB/T 19466.3-2004；
PP EP540V，厂家：巴塞尔，在210℃、2.16kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为110g/10min，在10℃/min升温N2氛围下通过DSC测得的熔融峰面积95J/g，熔融峰值165.7℃，检测标准为GB/T 19466.3-2004；
PP EP548R，厂家：巴塞尔，在210℃、2.16kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为28g/10min，在10℃/min升温N2氛围下通过DSC测得的熔融峰面积99J/g，熔融峰值166℃，检测标准为GB/T 19466.3-2004；
聚烯烃热塑性弹性体：
乙烯-丁烯共聚物：POE ENGAGE 7447，厂家：陶氏化学，在190℃、2.16kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为5.0g/10min；
乙烯-丁烯共聚物：POE ENGAGE 7467，厂家：陶氏化学，在190℃、2.16kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为1.2g/10min；
乙烯-辛烯共聚物：POE ENGAGE 8842，厂家：陶氏化学，在190℃、2.16kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为1.0g/10min；
乙烯-辛烯共聚物：POE ENGAGE 8150，厂家：陶氏化学，在190℃、2.16kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为0.5g/10min；
乙烯-辛烯共聚物：POE ENGAGE 8137，厂家：陶氏化学，在190℃、2.16kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为15g/10min；
乙烯-辛烯共聚物：POE58705，厂家：陶氏化学，在190℃、2.16kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为0.3g/10min；
乙烯-辛烯共聚物：POE ENGAGE 8411，厂家：陶氏化学，在190℃、2.16kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为18g/10min；
改性剂：
氨基硅烷偶联剂：JH-A110，厂家：江汉精细化工；
酞酸酯类偶联剂，TMC 931，厂家：厂家扬州立达；
铝钛复合偶联剂，HW-133，厂家：中杰新材料；
环氧硅烷偶联剂，KH-560，厂家：南京辰工；
PP接枝马来酸酐改性剂，PC-1，厂家：佛山南海柏晨高分子材料；
乙烯基硅烷偶联剂，SG-SI 172，厂家：厂家南京曙光化工集团有限公司。
泡孔稳定剂：
滑石粉：HTPultra5L，目数为5000目，片层尺寸为2μm，厂家：广州喜嘉化工；
纳米蒙脱土：Clay 5528，目数为10000目，片层尺寸为1μm，灵寿县润山矿粉厂；
脂肪酸类润滑剂，市售可得，其他实施例和对比例均为同种；
受阻酚类主抗氧剂，市售可得，其他实施例和对比例均为同种；
亚磷酸酯类辅助抗氧剂，市售可得，其他实施例和对比例均为同种；
碳酸氢盐类发泡剂，市售可得，其他实施例和对比例均为同种。
(2)性能检测方法
发泡样板注塑条件：注塑温度190-200℃，模具尺寸150mm×100mm×2.4mm，采用二次开模发泡工艺将样板厚度在无延迟条件下扩展至3.2mm。
泡孔尺寸和分布通过将样条铣缺口后冲断，再经徕卡光学显微镜放大至100倍观察，最后采用Image-Pro Plus软件进行泡孔尺寸和分布统计，其中泡孔分布以5μm为一区间。
发泡样件凹坑评级：评级所需模具尺寸150mm×100mm×2.4mm，通过二次开模发泡工艺将样板厚度扩展至3.2mm，长度和宽度不变。凹坑等级＝凹坑面积/样板面积×5，即最小0级，最高5级，级别越高，凹坑越明显，外观质量越差。
发泡样件水花评级：评级所需模具尺寸150mm×100mm×2.4mm，通过二次开模发泡工艺将样板厚度扩展至3.2mm，长度和宽度不变。水花等级＝发泡后样板光泽度/发泡前样板光泽度，样板光泽度采用BYK手持式光泽度仪在样板中间位置测试3组光泽度数值，并取平均值。水花等级最低1级，级别越高，凹坑越明显，外观质量越差。
弯曲模量性能保持率测试：弯曲模量测试按照ISO 178-2019标准进行测试，弯曲模量保持率＝发泡后弯曲模量/发泡前弯曲模量×100％。
冲击性能检测：缺口冲击强度按照ISO 179-1eA-2010标准进行测试。
实施例1～8
一种聚丙烯材料，以重量份数计，包括如下表1所示组分。
表1
Figure BDA0003554764470000081
聚丙烯材料具体制备方法如下：
(1)将各组分称重后加入到高速混合机中混合，混合转速为300r/min，混合时间为5min，得到混合物；
(2)将(1)中混合物加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出，经造粒、冷却后得到聚丙烯材料。
一种聚丙烯发泡样板的制备方法，具体为：
将实施例1中的聚丙烯材料与发泡剂按照98.5:1.5混合后加入到注塑机中，注塑机各段温度设置在190-200℃，注塑得到聚丙烯发泡样板。
实施例9
一种聚丙烯材料，以重量份数计，包括实施例4相同的组分，其区别在于：
改性剂为酞酸酯类偶联剂TMC 931。
聚丙烯材料的具体制备方法同实施例1。
一种聚丙烯发泡样板的制备方法，具体为：
将实施例9中的聚丙烯材料与发泡剂按照98.5:1.5混合后加入注塑机中，注塑机各段温度设置在190～200℃，注塑得到聚丙烯发泡样板。
实施例10
一种聚丙烯材料，以重量份数计，包括实施例4相同的组分，其区别在于：
改性剂为铝钛复合偶联剂HW-133。
聚丙烯材料的具体制备方法同实施例4。
一种聚丙烯发泡样板的制备方法，具体为：
将实施例10中的聚丙烯材料与发泡剂按照98.5:1.5混合后加入到注塑机中，注塑机各段温度设置在190-200℃，注塑得到聚丙烯发泡样板。
实施例11
一种聚丙烯材料，以重量份数计，包括实施例4相同的组分，其区别在于：
改性剂为环氧硅烷偶联剂KH-560。
聚丙烯材料的具体制备方法同实施例4。
一种聚丙烯发泡样板的制备方法，具体为：
将实施例11中的聚丙烯材料与发泡剂按照98.5:1.5混合后加入到注塑机中，注塑机各段温度设置在190-200℃，注塑得到聚丙烯发泡样板。
实施例12
一种聚丙烯材料，以重量份数计，包括实施例4相同的组分，其区别在于：
改性剂为PP接枝马来酸酐改性剂PC-1。
聚丙烯材料的具体制备方法同实施例4。
一种聚丙烯发泡样板的制备方法，具体为：
将实施例12中的聚丙烯材料与发泡剂按照98.5:1.5混合后加入到注塑机中，注塑机各段温度设置在190-200℃，注塑得到聚丙烯发泡样板。
实施例13
一种聚丙烯材料，以重量份数计，包括实施例4相同的组分，其区别在于：
聚丙烯全为PP EP540V。
聚丙烯材料的具体制备方法同实施例4。
一种聚丙烯发泡样板的制备方法，具体为：
将实施例13中的聚丙烯材料与发泡剂按照98.5:1.5混合后加入到注塑机中，注塑机各段温度设置在190-200℃，注塑得到聚丙烯发泡样板。
实施例14
一种聚丙烯材料，以重量份数计，包括实施例4相同的组分，其区别在于：
聚丙烯全为PP EP548R。
聚丙烯材料的具体制备方法同实施例4。
一种聚丙烯发泡样板的制备方法，具体为：
将实施例14中的聚丙烯材料与发泡剂按照98.5:1.5混合后加入到注塑机中，注塑机各段温度设置在190-200℃，注塑得到聚丙烯发泡样板。
实施例15
一种聚丙烯材料，以重量份数计，包括实施例4相同的组分，其区别在于：
聚烯烃热塑性弹性体为POE 58705。
聚丙烯材料的具体制备方法同实施例4。
一种聚丙烯发泡样板的制备方法，具体为：
将实施例15中的聚丙烯材料与发泡剂按照98.5:1.5混合后加入到注塑机中，注塑机各段温度设置在190-200℃，注塑得到聚丙烯发泡样板。
实施例16
一种聚丙烯材料，以重量份数计，包括实施例4相同的组分，其区别在于：
聚烯烃热塑性弹性体为POE ENGAGE 8411。
聚丙烯材料的具体制备方法同实施例4。
一种聚丙烯发泡样板的制备方法，具体为：
将实施例16中的聚丙烯材料与发泡剂按照98.5:1.5混合后加入到注塑机中，注塑机各段温度设置在190-200℃，注塑得到聚丙烯发泡样板。
实施例17
一种聚丙烯材料，以重量份数计，包括实施例4相同的组分，其区别在于：
聚烯烃热塑性弹性体为POE ENGAGE 8150。
聚丙烯材料的具体制备方法同实施例4。
一种聚丙烯发泡样板的制备方法，具体为：
将实施例17中的聚丙烯材料与发泡剂按照98.5:1.5混合后加入到注塑机中，注塑机各段温度设置在190-200℃，注塑得到聚丙烯发泡样板。
实施例18
一种聚丙烯材料，以重量份数计，包括实施例4相同的组分，其区别在于：
聚烯烃热塑性弹性体为POE ENGAGE 8137。
聚丙烯材料的具体制备方法同实施例4。
一种聚丙烯发泡样板的制备方法，具体为：
将实施例18中的聚丙烯材料与发泡剂按照98.5:1.5混合后加入到注塑机中，注塑机各段温度设置在190-200℃，注塑得到聚丙烯发泡样板。
对比例1
一种聚丙烯材料，以重量份数计，包括如下表2所示组分。
表2
Figure BDA0003554764470000111
Figure BDA0003554764470000121
聚丙烯材料的具体制备方法同实施例1。
一种聚丙烯发泡样板的制备方法，具体为：
将聚丙烯材料与发泡剂按照98.5:1.5混合后加入到注塑机中，注塑机各段温度设置在190-200℃，注塑得到聚丙烯发泡样板。
对比例9
一种聚丙烯材料，以重量份数计，包括实施例4相同的组分，其区别在于：
改性剂为乙烯基硅烷偶联剂SG-SI 172。
聚丙烯材料的具体制备方法同实施例4。
一种聚丙烯发泡样板的制备方法，具体为：
将实施例12中的聚丙烯材料与发泡剂按照98.5:1.5混合后加入到注塑机中，注塑机各段温度设置在190-200℃，注塑得到聚丙烯发泡样板。
检测结果
对上述实施例和对比例制备的聚丙烯发泡样板的外观质量(包括凹坑和水花等级)、发泡情况和抗冲和弯曲模量进行检测，具体检测结果见下表3和表4。
表3
Figure BDA0003554764470000122
Figure BDA0003554764470000131
表4
Figure BDA0003554764470000132
Figure BDA0003554764470000141
由表1中实施例1-4可以看出，原材料用量在本发明范围内，所制备的聚丙烯材料经发泡后具有较低的凹坑、水花评级，以及较窄的泡孔分布和较高的弯曲模量保持率。
图1为实施例4的P材料发泡后样板的照片，可以看出其表面不存在凹坑和水花等表面缺陷，具有良好的发泡表面质量。图2为PP样板的泡孔结构光学照片，可以看出其泡孔结构均匀，并未出现显著的导致泡孔塌陷或合并。图3为实施例4的PP发泡样板的泡孔尺寸分布图，具有较窄的泡孔分布。
由表1对比例1可以看出，聚丙烯基体低于本发明用量，即聚烯烃热塑性弹性体含量高于本发明用量，对比例2可以看出，树脂基体高于本发明用量，即聚烯烃热塑性弹性体含量低于本发明用量，其所制备得到的聚丙烯材料发泡后均表现为外观差、泡孔尺寸大、泡孔结构分布宽，弯曲模量性能保持率低。
其中，对比例3中改性剂用量过少，熔体强度过低，聚丙烯材料整体性能不佳。对比例4中改性剂用量过多，熔体强度过高，导致气泡发不起来，凹坑等级要高，但同时会限制气体的逃逸，表面水花等级较低，因此，对比例4的凹坑等级要高于对比例3，同时表面水花等级较要低于对比例3。
其中，对比例5中泡孔稳定剂过低则会导致对聚丙烯晶核的细化作用过弱，起不到泡孔成核剂的作用，导致发泡难，凹坑等级高。
对比例6泡孔稳定剂过多会增大基体与稳定剂之间的界面缺陷，造成气体逃逸，水花多，水花等级高。
同样，其他组分的含量不在本发明的保护范围内，其综合性能均不能达到发明的要求，本发明中各原料组分之间具有协同作用，只有各组分在合适的用量范围内才会制备得到高熔体强度聚丙烯材料，所制备得到的聚丙烯材料在经过多次循环加工后具有较高的熔体强度保持率。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚丙烯材料，其特征在于，以重量份数计，包括如下组分：
聚丙烯80～95份；聚烯烃热塑性弹性体5～18份；改性剂0.1～3份；泡孔稳定剂0.05～2份；润滑剂0.05～3份；抗氧剂0.2～2份，
所述聚烯烃热塑性弹性体为乙烯-丁烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物中的一种或几种，
所述改性剂为酞酸酯类偶联剂、氨基硅烷类偶联剂、铝钛复合偶联剂、环氧硅烷偶联剂和PP接枝马来酸酐改性剂中一种或几种。
2.如权利要求2所述聚丙烯材料，其特征在于，以重量份数计，包括如下组分：
聚丙烯83～92份；聚烯烃热塑性弹性体8～16份；改性剂0.3～2.5份；泡孔稳定剂0.1～1.5份；润滑剂0.1～2.5份；抗氧剂0.4～1份。
3.如权利要求1所述聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯的熔体质量流动速率为20～110g/10min，检测标准ISO1133-2011，210℃，2.16kg载荷，在10℃/min升温N2氛围下通过DSC测得的熔融峰面积80～120J/g，熔融峰值150～170℃，检测标准为GB/T 19466.3-2004。
4.如权利要求3所述聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯在210℃、2.16kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为30～100g/10min，在10℃/min升温N2氛围下通过DSC测得的熔融峰面积100～118J/g，熔融峰值160～169℃。
5.如权利要求1所述聚丙烯材料，其特征在于，所述聚烯烃热塑性弹性体的熔体质量流动速率为0.5～15g/10min，检测标准ISO1133-2011，190℃，2.16kg载荷。
6.如权利要求5所述聚丙烯材料，其特征在于，所述聚烯烃热塑性弹性体在190℃、2.16kg载荷条件下测得的熔体质量流动速率为1～5g/10min。
7.如权利要求1所述聚丙烯材料，其特征在于，所述泡孔稳定剂为片层状泡孔稳定剂。
8.如权利要求7所述聚丙烯材料，其特征在于，所述泡孔稳定剂为石墨烯、纳米蒙脱土和目数超过5000目的滑石粉中的一种或几种。
9.一种权利要求1～8任意一项所述聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将聚丙烯、聚烯烃热塑性弹性体、改性剂、泡孔稳定剂、润滑剂和抗氧剂混合均匀得到混合物，加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出，经造粒、冷却后得到聚丙烯材料。
10.一种权利要求1～8任意一项所述聚丙烯材料在制备发泡塑料制件中的应用。
CN202210271304.6A 2022-03-18 2022-03-18 一种聚丙烯材料及其制备方法和应用 Active CN114773722B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210271304.6A CN114773722B (zh) 2022-03-18 2022-03-18 一种聚丙烯材料及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210271304.6A CN114773722B (zh) 2022-03-18 2022-03-18 一种聚丙烯材料及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114773722A true CN114773722A (zh) 2022-07-22
CN114773722B CN114773722B (zh) 2023-08-29

Family

ID=82425924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210271304.6A Active CN114773722B (zh) 2022-03-18 2022-03-18 一种聚丙烯材料及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114773722B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115386170A (zh) * 2022-09-30 2022-11-25 天津金发新材料有限公司 一种良好油漆附着力聚丙烯复合材料及其制备和应用
CN116239838A (zh) * 2022-12-30 2023-06-09 上海金发科技发展有限公司 一种聚丙烯组合物及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108395630A (zh) * 2018-04-20 2018-08-14 银禧工程塑料（东莞）有限公司 一种车用微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法
CN108715657A (zh) * 2018-05-07 2018-10-30 大庆工大融达新型材料科技开发有限公司 一种用于发泡的聚丙烯复合材料及其制备方法和发泡聚丙烯珠粒的制备方法
CN113402815A (zh) * 2021-06-07 2021-09-17 金发科技股份有限公司 一种无填充高发泡倍率聚丙烯组合物及其制备方法
CN113896991A (zh) * 2021-10-14 2022-01-07 上海金发科技发展有限公司 一种可喷涂耐低温冲击的聚丙烯复合材料及其制备方法和应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108395630A (zh) * 2018-04-20 2018-08-14 银禧工程塑料（东莞）有限公司 一种车用微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法
CN108715657A (zh) * 2018-05-07 2018-10-30 大庆工大融达新型材料科技开发有限公司 一种用于发泡的聚丙烯复合材料及其制备方法和发泡聚丙烯珠粒的制备方法
CN113402815A (zh) * 2021-06-07 2021-09-17 金发科技股份有限公司 一种无填充高发泡倍率聚丙烯组合物及其制备方法
CN113896991A (zh) * 2021-10-14 2022-01-07 上海金发科技发展有限公司 一种可喷涂耐低温冲击的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
李军桦、李建军主编, 中国轻工业出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115386170A (zh) * 2022-09-30 2022-11-25 天津金发新材料有限公司 一种良好油漆附着力聚丙烯复合材料及其制备和应用
CN115386170B (zh) * 2022-09-30 2023-08-08 天津金发新材料有限公司 一种良好油漆附着力聚丙烯复合材料及其制备和应用
CN116239838A (zh) * 2022-12-30 2023-06-09 上海金发科技发展有限公司 一种聚丙烯组合物及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN114773722B (zh) 2023-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101693777B (zh) 汽车保险杠用材料及其制备方法
CN114773722A (zh) 一种聚丙烯材料及其制备方法和应用
CN103524878B (zh) 一种改性聚丙烯复合材料及其制备方法和用途
AU768965B2 (en) Thermoplastic resin composition and injection-molded object thereof
KR20180055018A (ko) 저비중 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용한 자동차 내장재용 성형품
CN112778684B (zh) 一种高屈服应变耐低温冲击滑石粉填充聚丙烯材料及其制备方法
US7855239B2 (en) Extruded propylene resin foam
CN111087740A (zh) 一种矿物纤维增强的低密度、高刚性聚丙烯复合材料及其制备方法
CN112759845A (zh) 聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
CN113896946A (zh) 一种聚丙烯土工格栅专用复合助剂及包括该复合助剂的聚丙烯土工格栅专用料
CN106751353A (zh) 一种可用于薄壁化注塑件的低密度、高性能聚丙烯复合材料及其制备方法
EP1477525A1 (en) Polyolefin composition
CN111303531B (zh) 低密度聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
CN112500675A (zh) 一种高强度、轻量化、耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法
JP2012229303A (ja) プロピレン系樹脂組成物及びその射出成形体
CN112708206A (zh) 一种片状纳米氢氧化镁填充微发泡聚丙烯材料及其制备方法和应用
CN108276684A (zh) 一种用于轻量化注塑零件的聚丙烯纳米复合材料及其制备方法
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
CN108047572B (zh) 一种功能型滑石粉母粒
CN114621522B (zh) 一种聚丙烯组合物及其制备方法和应用
US20110039965A1 (en) Resin composition and foam molded article
JP4051886B2 (ja) ポリプロピレン樹脂組成物
CN114181456A (zh) 一种高硬度聚丙烯复合材料及其制备方法
CN109181101B (zh) 一种电池包上盖用玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN112048114A (zh) 利用tpo蒙皮再生料制备的汽车外饰专用料及其制备方法

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