CN117460774A - 用于内部汽车应用的聚丙烯组合物 - Google Patents
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Abstract
一种适用于汽车应用的组合物,该组合物可通过共混至少组分(A)、(B)和(C)获得:(A)15重量%至50重量%,优选地17至47重量%,更优选地18至45重量%的混合塑料聚丙烯共混物;(B)10重量%至60重量%,优选地15至55重量%,更优选地17至52重量%的第一多相丙烯共聚物;和(C)5重量%至25重量%,优选地7至22重量%,更优选地8至20重量%的无机填料。
Description
技术领域
本发明涉及尤其适用于汽车内部应用的聚丙烯组合物,该聚丙烯组合物包含混合塑料聚丙烯基共混物和无机填料。
背景技术
适用于汽车行业的组合物通常包含一种或多种多相聚丙烯共聚物和/或无规多相共聚物,以及常规的一些无机填料。
聚合物行业的一个基本问题是再循环。目前,再循环物,特别是来自家庭垃圾的再循环物,通常被称为PCR(“消费后树脂”)的市场有些有限。从家庭垃圾开始,所采用的分类和分离工艺将无法制备纯聚合物,即总会有一些污染物,或者这些工艺甚至可能会导致不同聚合物的共混。当涉及到构成所收集的家庭垃圾的绝大多数聚合物部分的聚烯烃时,几乎不可能完美地分离聚丙烯和聚乙烯。再循环聚烯烃材料,特别是消费后的树脂,通常与非聚烯烃材料交叉污染,诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚苯乙烯或非聚合物质,如木材、纸、玻璃或铝。更糟糕的是,这些消费后再循环的聚烯烃材料很容易以数吨的规模获得,但不幸的是,这些消费后再循环的聚烯烃材料具有有限的机械性能而且经常存在严重的气味和/或排放问题。
汽车行业对内部应用的一个主要要求是材料具有良好的流动性、高机械性能和高刚度-冲击性能,并显示出优异的表面外观。最近,为了满足特定的要求,市场的需求已经扩展到在与原始聚合物的共混物中使用再循环聚烯烃的方向。
未公开的专利申请EP 20 190 814.2涉及用于汽车应用的聚丙烯组合物,该聚丙烯组合物包含源自消费后再循环聚烯烃物流的混合塑料聚丙烯基共混物和无机填料(诸如滑石)。这些组合物显示出有益的VOC性能和虎纹性能(MSE),因此这些组合物可以在汽车应用中替代复杂的多相聚丙烯共聚物。然而,这些组合物在冲击性能方面仍然表现出不足。
本发明基于以下令人惊讶地发现,通过仔细选择聚丙烯基组合物中的基于多相丙烯共聚物的原始组分,该聚丙烯基组合物包含源自消费后再循环的聚烯烃物流的混合塑料聚丙烯基共混物和无机填料(诸如滑石),该聚丙烯基组合物在机械性能、热稳定性和尤其是冲击性能(诸如在仪表化穿刺实验中)方面具有优异的平衡。因此,包含源自消费后再循环的聚烯烃物流的混合塑料聚丙烯基共混物的本发明的组合物适合于注射成型应用,尤其是在汽车领域,诸如内部汽车应用,并且可以替代复杂的多相聚丙烯共聚物。
发明内容
本发明涉及一种适用于汽车应用的组合物,该组合物可通过共混至少组分(A)、(B)和(C)获得
(A)15重量%至50重量%,优选地17至47重量%,更优选地18至45重量%的混合塑料聚丙烯共混物;
(B)10重量%至60重量%,优选地15至55重量%,更优选地17至52重量%的多相丙烯共聚物;和
(C)5重量%至25重量%,优选地7至22重量%,更优选地8至20重量%的无机填料;
其中所有的百分比参考总组合物,并且其中
混合塑料聚丙烯共混物(A)具有
-在85.0至96.0重量%范围内,优选地在86.5至95.5重量%范围内的根据CRYSTEXQC分析测定的结晶级分(CF)含量,和
-在4.0至15.0重量%范围内,优选地在4.5至13.5重量%范围内的根据CRYSTEXQC分析测定的可溶物级分(SF)含量,其中
-所述结晶级分(CF)具有在1.0至10.0重量%范围内,优选地在1.5至9.5重量%范围内的通过由定量13C-NMR光谱法校准的FT-IR光谱法测定的乙烯含量(C2(CF));和
-所述可溶物级分(SF)具有在0.9至2.1dl/g范围内,优选地在1.0至2.0dl/g范围内,更优选地在1.1至1.9dl/g范围内的根据DIN ISO 1628/1在十氢化萘中在135℃下测定的特性粘度(iV(SF));
多相丙烯共聚物(B)包含基体相和分散在其中的弹性体相,并且具有
-85至250g/10min,优选地90至150g/10min,更优选地95至125g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg,ISO 1133);
-在大于20.0重量%至30.0重量%范围内的根据CRYSTEX QC分析测定的可溶物级分(SF)含量,和
-2.0至4.5dl/g,优选地2.4至3.8dl/g,更优选地2.5至3.7dl/g的根据DIN ISO1628/1在十氢化萘中在135℃下测量的所述可溶物级分的特性粘度(iV(SF));
该组合物具有
-20至60g/10min,优选地21至50g/10min,更优选地22至45g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg,ISO 1133)。
此外,本发明涉及一种包含如上文或下文所描述的组合物的制品,优选地模塑制品,更优选地模塑汽车制品。
更进一步地,本发明涉及如上文或下文所描述的组合物用于制品、优选地汽车制品、更优选地汽车内部制品的注射成型的用途。
定义
除非另有定义,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。尽管,在实践中可以使用与本文描述的方法和材料相似或等效的任何方法和材料来测试本发明,但本文描述了优选的材料和方法。在描述和要求保护本发明时,将根据下面陈述的定义使用以下术语。除非另有明确指明,否则术语“a”、“an”等的使用是指一个或多个。
混合塑料被定义为通常未在原始聚丙烯共混物中发现的少量的化合物的存在,诸如聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、木材、纸、苎烯(limonene,或称为柠檬烯)、醛、酮、脂肪酸、金属和/或稳定剂的长期分解产物。原始聚丙烯共混物是指直接源自生产工艺而没有中间用途的共混物。
根据定义,“混合塑料”可以等同于可检测到的量的聚苯乙烯和/或聚酰胺-6和/或苎烯和/或脂肪酸。
因此,混合塑料可以源自消费后废物和工业废物,而不是原始聚合物。消费后废物是指至少已完成第一使用周期(或生命周期),即已用于其第一目的的物品。与此相反,工业废物是指制造废料或转换废料,其通常不会到达消费者。
本领域技术人员将理解,通过CRYSTEX QC分析获得的具有在0.9至低于2.2dl/g范围内的特性粘度(iV(SF))的可溶物级分(SF)通常在来自再循环物流的材料中发现。在本发明的优选的方面,通过CRYSTEX QC分析获得的可溶物级分(SF)具有在0.9至2.1dl/g范围内的特性粘度(iV(SF))。
聚合物共混物是两种或更多种聚合物组分的混合物。通常,共混物可以通过混合两种或更多种聚合物组分来制备。本领域已知的合适的混合程序是聚合后共混。聚合后共混可以是聚合物组分(诸如聚合物粉末和/或配混的聚合物粒料)的干式共混,或者是通过熔融混合聚合物组分的熔融共混。
“聚丙烯-聚乙烯共混物”是指含有聚丙烯和聚乙烯两者的组合物,还包含聚丙烯共聚物以及聚乙烯共聚物。由于直接测定聚丙烯含量和聚乙烯含量是不可能的,因此,聚丙烯(A-1)与聚乙烯(A-2)的重量比为19:1至7:3表示由iPP和HDPE校准并且通过IR光谱法测定而确定的当量比。
聚丙烯是指由大于50摩尔%的量的源自丙烯的单元组成的聚合物。
聚乙烯是指由大于50摩尔%的量的源自乙烯的单元组成的聚合物。
术语“弹性体”是指具有弹性性能的天然或合成聚合物。术语“塑性体”是指天然或合成聚合物,它结合了弹性体和塑料的特性,诸如类似橡胶的性能和塑料的加工能力。基于乙烯的塑性体是指由大于50摩尔%的量的源自乙烯的单元组成的塑性体。
多相性质的存在可以容易地通过玻璃化转变点的数量来确定,如在动态力学分析(DMA)和/或高分辨率显微镜中,如扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)或原子力显微镜(AFM)。
术语“XCS”是指根据ISO 16152在25℃下测定的二甲苯冷可溶物级分(XCS重量%)。术语“XCI”是指根据ISO 16152在25℃下测定的二甲苯冷不溶物级分(XCI重量%)。
反应器共混物是源自在串联耦接的两个或更多个反应器中或在具有两个或更多个反应室的反应器中生产的共混物。可选地,反应器共混物可以由在溶液中共混产生。反应器共混物与通过熔体挤出生产的配混物形成对比。
如果没有另外指明,“%”是指重量%(wt.-%)。
具体实施方式
组合物
在第一方面,本发明涉及适用于汽车应用的组合物,该组合物可通过共混至少组分(A)、(B)和(C)获得
(A)15重量%至50重量%,优选地17至47重量%,更优选地18至45重量%的混合塑料聚丙烯共混物;
(B)10重量%至60重量%,优选地15至55重量%,更优选地17至52重量%的多相丙烯共聚物;和
(C)5重量%至25重量%,优选地7至22重量%,更优选地8至20重量%的无机填料;
其中所有的百分比参考总组合物,并且其中
混合塑料聚丙烯共混物(A)具有
-在85.0至96.0重量%范围内,优选地在86.5至95.5重量%范围内的根据CRYSTEXQC分析测定的结晶级分(CF)含量,和
-在4.0至15.0重量%范围内,优选地在4.5至13.5重量%范围内的根据CRYSTEXQC分析测定的可溶物级分(SF)含量,其中
-该结晶级分(CF)具有在1.0至10.0重量%范围内,优选地在1.5至9.5重量%范围内的通过由定量13C-NMR光谱法校准的FT-IR光谱法测定的乙烯含量(C2(CF));和
-该可溶物级分(SF)具有在0.9至2.1dl/g范围内,优选地在1.0至2.0dl/g范围内,更优选地在1.1至1.9dl/g范围内的根据DIN ISO 1628/1在十氢化萘中在135℃下测定的特性粘度(iV(SF));
多相丙烯共聚物(B)包含基体相和分散在其中的弹性体相,并且具有
-85至250g/10min,优选地90至150g/10min,更优选地95至125g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg,ISO 1133);
-在大于20.0重量%至30.0重量%范围内的根据CRYSTEX QC分析测定的可溶物级分(SF)含量,和
-2.0至4.5dl/g,优选地2.4至3.8dl/g,更优选地2.5至3.7dl/g的根据DIN ISO1628/1在十氢化萘中在135℃下测量的可溶物级分的特性粘度(iV(SF));和
该组合物具有
-20至60g/10min,优选地21至50g/10min,更优选地22至45g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg,ISO 1133)。
根据本发明的适用于汽车应用的组合物特别适用于用于车辆内部的制品的注射成型。
根据本发明的适用于汽车应用的组合物具有以下特征中的一个或多个:
该组合物具有20至60g/10min,优选地21至50g/10min,更优选地22至45g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg,ISO 1133)。
该组合物可以通过CRYSTEX QC分析来表征。在CRYSTEX QC分析中,获得了可以根据单体和共聚单体含量以及特性粘度(iV)进行定量和分析的结晶级分(CF)和可溶物级分(SF)。
优选地,在CRYSTEX QC分析中,组合物显示出以下性能中的一种或全部:
-在60.0至90.0重量%范围内,优选地在65.0至88.0重量%范围内的根据CRYSTEXQC分析测定的结晶级分(CF)含量,和
-在10.0至40.0重量%范围内,优选地在12.0至35.0重量%范围内的根据CRYSTEXQC分析测定的可溶物级分(SF)含量。
优选地,该结晶级分(CF)具有以下性能中的一种或多种,优选地具有以下性能中的全部:
-在4.0至15.0重量%范围内,优选地在4.5至14.5重量%范围内的通过由定量13C-NMR光谱法校准的FT-IR光谱法测定的乙烯含量(C2(CF));和/或
-小于1.8dl/g,优选地0.8至1.7dl/g的根据DIN ISO 1628/1在十氢化萘中在135℃下测定的特性粘度(iV(CF))。
优选地,该可溶物级分(SF)具有以下性能中的一种或多种,优选地具有以下性能中的全部:
-在28.0至65.0重量%范围内,优选地在30.0至60.0重量%范围内的通过由定量13C-NMR光谱法校准的FT-IR光谱法测定的乙烯含量(C2(SF));和/或
-大于1.7dl/g,优选地1.8至2.6dl/g的根据DIN ISO 1628/1在十氢化萘中在135℃下测定的特性粘度(iV(SF))。
优选地,组合物包含10.0至30.0重量%,更优选地12.5至27.5重量%,还更优选地15.0至25.0重量%的量的源自乙烯的单元。
优选地,根据本发明的组合物在机械性能、热稳定性和尤其是冲击性能(诸如在仪表化穿刺实验中)方面表现出优异的性能平衡。
优选地,组合物具有1500MPa至2200MPa,更优选地1600MPa至2000MPa的弯曲模量。
此外,优选地,组合物具有5.0kJ/m2至50.0kJ/m2,更优选地5.5至45.0kJ/m2的在23℃下的简支梁缺口冲击强度(在23℃下的CNIS)。
还更优选地,该组合物在仪表化穿刺实验中具有非常好的冲击强度,尤其是在低温下:
优选地,组合物具有12至65J,更优选地14至60J的在23℃下测量的穿刺能量。
优选地,组合物具有10至60J,更优选地12至55J的在23℃下测量的最大力能量。
此外,优选地,组合物具有3至50J,更优选地5至45J的在0℃下测量的穿刺能量。
优选地,组合物具有3至50J,更优选地5至45J的在0℃下测量的最大力能量。
更进一步地,优选地,组合物具有3至50J,更优选地5至45J的在-30℃下测量的穿刺能量。
优选地,组合物具有3至50J,更优选地5至45J的在-30℃下测量的最大力能量。
此外,优选地,组合物具有至少95℃,更优选地96℃至110℃的热变形温度(ISO75B)。
此外,优选地,组合物具有60至125μm/mK,更优选地70至105μm/mK的线性热膨胀系数(CLTE)。
本发明的组合物强制性地以相应描述的量包含如上文或下文所描述的组分(A)、(B)和(C)。
该组合物可以任选地包含附加的聚合物组分,使得该组合物可以通过共混组分(A)、(B)、(C)和以下组分中的一种或多种获得:
(D)0至25重量%,优选地0至23重量%,更优选地0至20重量%的第二多相丙烯共聚物;
(E)0至10重量%,优选地0至9重量%,更优选地0至8重量%的高密度聚乙烯;
(F)0至20重量%,优选地0至18重量%,更优选地0至16重量%的基于乙烯的塑性体;
其中所有的百分比参考总组合物,并且其中
第二多相丙烯共聚物(D)包含基体相和分散在其中的弹性体相,并且具有
-8至25g/10min,优选地10至24g/10min,更优选地12至23g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg,ISO 1133);
-在12.5至30.0重量%范围内,优选地在14.0至27.0重量%范围内,更优选地在15.0至25.0重量%范围内的根据CRYSTEX QC分析测定的可溶物级分(SF)含量;和
-在2.3dl/g至6.0dl/g的范围内,优选地在2.5至5.5dl/g的范围内,更优选地在2.6至4.5dl/g的范围内的根据DIN ISO 1628/1在十氢化萘中在135℃下测量的该可溶物级分的特性粘度iV(SF);
高密度聚乙烯(E)具有
-0.5至30.0g/10min的熔体流动速率MFR2(190℃,2.16kg,ISO 1133);和
-945至965kg/m3的密度;和
基于乙烯的塑性体为乙烯与选自具有3至12个碳原子的α-烯烃,优选地具有4至10个碳原子的α-烯烃,最优选地1-辛烯的共聚单体单元的共聚物,该基于乙烯的塑性体具有
-0.2至2.5g/10min,优选地0.3至2.0g/10min的熔体流动速率MFR2(190℃,2.16kg,ISO 1133);和
-850至870kg/m3,优选地855至865kg/m3的密度。
在一个实施方案中,该组合物可通过共混组分(A)、(B)、(C)和(F)获得,不存在(D)和(E),
(A)15重量%至35重量%,优选地17至32重量%,更优选地18至30重量%的混合塑料聚丙烯共混物;
(B)30重量%至60重量%,优选地35至55重量%,更优选地40至52重量%的第一多相丙烯共聚物;
(C)5重量%至25重量%,优选地7至22重量%,更优选地8至20重量%的无机填料;和
(F)5重量%至20重量%,优选地7至18重量%,更优选地8至16重量%的基于乙烯的塑性体;
其中所有的百分比参考总组合物。
在另一个实施方案中,该组合物可通过共混组分(A)、(B)、(C)、(E)和(F)获得,不存在(D),
(A)25重量%至50重量%,优选地27至47重量%,更优选地30至45重量%的混合塑料聚丙烯共混物;
(B)20重量%至50重量%,优选地25至45重量%,更优选地30至42重量%的第一多相丙烯共聚物;
(C)5重量%至25重量%,优选地7至22重量%,更优选地8至20重量%的无机填料;
(E)2重量%至10重量%,优选地3至9重量%,更优选地5至8重量%的高密度聚乙烯;和
(F)2重量%至20重量%,优选地3至18重量%,更优选地4至16重量%的基于乙烯的塑性体;
其中所有的百分比参考总组合物。
在仍另一个实施方案中,该组合物可通过共混组分(A)、(B)、(C)、(D)和(E)获得,不存在(F),
(A)25重量%至50重量%,优选地27至47重量%,更优选地30至45重量%的混合塑料聚丙烯共混物;
(B)15重量%至30重量%,优选地17至27重量%,更优选地18至25重量%的第一多相丙烯共聚物;
(C)5重量%至25重量%,优选地7至22重量%,更优选地8至20重量%的无机填料;
(D)5重量%至25重量%,优选地8至23重量%,更优选地10至20重量%的第二多相丙烯共聚物;和
(E)2重量%至10重量%,优选地3至9重量%,更优选地5至8重量%的高密度聚乙烯;
其中所有的百分比参考总组合物。
混合塑料聚丙烯共混物(A)
混合塑料聚丙烯共混物(A)适合通过CRYSTEX QC分析来表征。在CRYSTEX QC分析中,获得了可以根据单体和共聚单体含量以及特性粘度(iV)进行定量和分析的结晶级分(CF)和可溶物级分(SF)。
在CRYSTEX QC分析中,混合塑料聚丙烯共混物(A)显示出以下性能:
-在85.0至96.0重量%范围内,优选地在86.5至95.5重量%范围内,更优选地在88.0至95.0重量%范围内的根据CRYSTEX QC分析测定的结晶级分(CF)含量;和
-在4.0至15.0重量%范围内,优选地在4.5至13.5重量%范围内,更优选地在5.0至12.0重量%范围内的根据CRYSTEX QC分析测定的可溶物级分(SF)含量。
该结晶级分(CF)具有以下性能中的一种或多种,优选地具有以下性能中的全部:
-在1.0至10.0重量%范围内,优选地在1.5至9.5重量%范围内,更优选地在2.0至9.0重量%范围内的通过由定量13C-NMR光谱法校准的FT-IR光谱法测定的乙烯含量(C2(CF));和/或
-优选地在1.0至2.6dl/g范围内,更优选地在1.2至2.5dl/g范围内,还更优选地在1.3至2.4dl/g范围内的根据DIN ISO 1628/1在十氢化萘中在135℃下测量的特性粘度(iV(CF))。
所述可溶物级分(SF)具有以下性能中的一种或多种,优选地具有以下性能中的全部:
-优选地在20.0至55.0重量%范围内,优选地在22.0至50.0重量%范围内,更优选地在24.0至48.0重量%范围内的通过由定量13C-NMR光谱法校准的FT-IR光谱法测定的乙烯含量(C2(SF));和/或
-在0.9至2.1dl/g范围内,优选地在1.0至2.0dl/g范围内,更优选地在1.1至1.9dl/g范围内的根据DIN ISO 1628/1在十氢化萘中在135℃下测量的特性粘度(iV(SF))。
优选地,混合塑料聚丙烯共混物(A)包含聚丙烯和聚乙烯。
优选地,聚丙烯与聚乙烯的重量比为19:1至7:3。
优选地,混合塑料聚丙烯共混物(A)包含大于50摩尔%的量的源自丙烯的单元。
优选地,混合塑料聚丙烯共混物(A)包含2.5至15.0重量%,更优选地4.0至12.5重量%,还更优选地5.0至10.0重量%的量的源自乙烯的单元。
此外,优选地,混合塑料聚丙烯共混物(A)具有以下性能中的一种或多种,优选地具有以下性能中的全部:
-8.0至40g/10min,优选地9.0至35g/10min,更优选地10.0至30g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg,ISO1133);和/或
-通过使用固相微萃取(HS-SPME-GC-MS)测定的苎烯含量:0.1ppm至50ppm;和/或
-1000MPa至1500MPa,优选地1100MPa至1400MPa的拉伸模量;和/或
-3.0至7.5kJ/m2,优选地4.0至7.0kJ/m2的在23℃下的简支梁缺口冲击强度(在23℃下的CNIS)。
根据本发明的混合塑料聚丙烯共混物优选地以粒料的形式存在。造粒有助于低量的挥发性物质。
多相丙烯共聚物(B)
多相聚丙烯共聚物(B)包含基体相和分散在其中的弹性体相。
多相丙烯共聚物(B)的特征在于
-85至250g/10min,优选地90至150g/10min,更优选地95至125g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg,ISO 1133);
-在20.0至30.0重量%范围内,优选地在20.5至28.0重量%范围内,更优选地在21.0至26.0重量%范围内的根据CRYSTEX QC分析测定的可溶物级分(SF)含量;和
-2.0dl/g至4.5dl/g,优选地2.4至3.8dl/g,更优选地2.5至3.7dl/g的根据DINISO 1628/1在十氢化萘中在135℃下测量的该可溶物级分的特性粘度iV(SF)。
优选地,多相丙烯共聚物(B)具有以下性能中的一种或多种,优选地具有以下性能中的全部:
-30至45重量%,优选地32至40重量%,更优选地33至38重量%的在可溶物级分(SF)中的源自乙烯(C2)的单元的含量;和/或
-0.1至5.0重量%,优选地0.2至4.0重量%,更优选地0.5至3.0重量%的结晶级分(CF)中的源自乙烯(C2)的单元的含量;和/或
-5.0至15.0重量%,优选地6.0至12.0重量%,更优选地7.0至10.0重量%的源自乙烯(C2)的单元的总含量;和/或
-0.8至2.0dl/g,优选地0.9至1.8dl/g的根据CRYSTEX QC分析测定的并且根据DINISO 1628/1在十氢化萘中在135℃下测量的结晶级分的特性粘度iV(CF);和/或
-155至175℃,优选地157至172℃,更优选地160至170℃的熔融温度Tm;和/或
-120至140℃,优选地122至137℃,更优选地125至135℃的结晶温度Tc;和/或
-1250MPa至1800MPa,优选地1300MPa至1750MPa,更优选地1350至1700MPa的拉伸模量;和/或
-4.0至8.5kJ/m2,优选地5.0至7.0kJ/m2的在23℃下的简支梁缺口冲击强度(在23℃下的CNIS)。
优选的是,多相丙烯共聚物(B)由丙烯单元和乙烯单元组成。
虽然没有测量,但是在可溶物级分(SF)中的源自丙烯(C3)的单元的含量与可溶物级分(SF)中的源自乙烯(C2)的单元的含量优选地总计为100重量%。
优选地,可溶物级分(SF)中的源自丙烯(C3)的单元的含量在55至70重量%范围内,更优选地在60至68重量%范围内,还更优选地在62至67重量%范围内。
尽管没有测量,但是在结晶级分(CF)中的源自丙烯(C3)的单元的含量与结晶级分(CF)中的源自乙烯(C2)的单元的含量优选地总计为100重量%。
优选地,结晶级分(CF)中的源自丙烯(C3)的单元的含量为95.0至99.9重量%,更优选地为96.0至99.8重量%,还更优选地为97.0至99.5重量%。
优选地,多相丙烯共聚物(B)中的源自丙烯(C3)的单元的总含量为85.0至95.0重量%,更优选地为88.0至94.0重量%,还更优选地为90.0至93.0重量%。
这些多相丙烯共聚物是可商购获得的。
无机填料(C)
优选地,无机填料(C)为滑石。
优选地,无机填料(优选滑石)(C)具有0.3至30.0微米,更优选地1.5至15.0微米的在配混之前的中值粒度d50。
此外,优选地,无机填料(优选滑石)(C)具有1.0至50.0微米,优选地5.0至35.0微米的在配混之前的顶切粒度d95。
这些无机填料是可商购获得的。
添加剂
添加剂通常用于根据本发明的组合物中。优选地,添加剂选自抗氧化剂、UV稳定剂、增滑剂、成核剂、颜料、润滑剂、母料聚合物和/或防雾剂中的一种或多种。
基于总组合物,添加剂通常以0.01至4.0重量%的量,优选地以0.05至3.0重量%的量存在于组合物中。
第二多相丙烯共聚物(D)
任选的多相聚丙烯共聚物(D)包含基体相和分散在其中的弹性体相。
如果组合物中存在第二多相丙烯共聚物(D),优选地,该第二多相丙烯共聚物(D)具有低于多相丙烯共聚物(B)的熔体流动速率的熔体流动速率。
任选的第二多相丙烯共聚物(D)具有8至25g/10min,优选地10至24g/10min,更优选地12至23g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg,ISO 1133)。
此外,任选的第二多相丙烯共聚物(D)具在12.5至30.0重量%范围内,优选地在14.0至27.0重量%范围内,更优选地在15.0至25.0重量%范围内的根据CRYSTEX QC分析测定的可溶物级分(SF)含量。
优选地,该可溶物级分具有2.3dl/g至6.0dl/g,优选地2.5至5.5dl/g,更优选地2.6至4.5dl/g的根据DIN ISO 1628/1在十氢化萘中在135℃下测量的特性粘度iV(SF)。
优选地,任选的第二多相丙烯共聚物(D)具有在70.0至87.5重量%范围内,优选地在73.0至86.0重量%范围内,更优选地在75.0至85.0重量%范围内的根据CRYSTEX QC分析测定的结晶级分(CF)含量。
优选地,任选的第二多相丙烯共聚物(D)具有以下性能中的一种或多种,优选地具有以下性能中的全部:
-30至45重量%,优选地32至40重量%,更优选地33至38重量%的在可溶物级分(SF)中的源自乙烯的单元的含量;和/或
-0.5至7.5重量%,优选地1.0至5.0重量%,更优选地1.5至4.0重量%的结晶级分(CF)中的源自乙烯的单元的含量;和/或
-5.0至15.0重量%,优选地6.0至12.0重量%,更优选地6.5至10.0重量%的源自乙烯的单元的总含量;和/或
-在1.0至2.0dl/g的范围内,优选地在1.1至1.9dl/g的范围内的根据CRYSTEX QC分析测定的并且根据DIN ISO 1628/1在十氢化萘中在135℃下测量的结晶级分的特性粘度iV(CF);和/或
-155至175℃,优选地157至172℃,更优选地160至170℃的熔融温度Tm;和/或
-120至140℃,优选地122至137℃,更优选地125至135℃的结晶温度Tc。
优选的是,任选的多相丙烯共聚物(D)由丙烯单元和乙烯单元组成。
虽然没有测量,但是在可溶物级分(SF)中的源自丙烯(C3)的单元的含量与在可溶物级分(SF)中的源自乙烯(C2)的单元的含量优选地总计为100重量%。
优选地,可溶物级分(SF)中的源自丙烯(C3)的单元的含量为55至70重量%,更优选地为60至68重量%,还更优选地为62至67重量%。
尽管没有测量,但是在结晶级分(CF)中的源自丙烯(C3)的单元的含量与结晶级分(CF)中的源自乙烯(C2)的单元的含量优选地总计为100重量%。
优选地,结晶级分(CF)中源自丙烯(C3)的单元的含量为92.5至99.5重量%,更优选地为95.0至99.0重量%,还更优选地为96.0至98.5重量%。
优选地,多相丙烯共聚物(B)中的源自丙烯(C3)的单元的总含量为85.0至95.0重量%,更优选地为88.0至94.0重量%,更优选地为90.0至93.5重量%。
任选的第二多相聚丙烯共聚物(D)优选地被成核,更优选地被例如在EP 2 960279 B1中所描述的聚(乙烯基环己烷)成核。
这些多相丙烯共聚物是可商购获得的。
高密度聚乙烯(E)
高密度聚乙烯(E),特别是原始高密度聚乙烯(E)可以加入到根据本发明的组合物中。
高密度聚乙烯(E)有助于最终组合物的抗划伤性。由于共混物(A)中存在高密度聚乙烯,所以用于目标抗划伤性的高密度聚乙烯(E)的量可以减少或可以完全省略。
任选的高密度聚乙烯(E)优选地具有以下性能中的一种或多种,优选地具有以下性能中的全部:
-0.5至30.0g/10min的熔体流动速率MFR2(190℃,2.16kg,ISO 1133);和/或
-945至965kg/m3的密度。
这些高密度聚乙烯是可商购获得的。
基于乙烯的塑性体(F)
优选地,任选的基于乙烯的塑性体(F)为乙烯与选自具有3至12个碳原子的α-烯烃,优选地具有4至10个碳原子的α-烯烃,最优选地1-辛烯的共聚单体单元的共聚物。
通常添加基于乙烯的塑性体以进一步改善组合物的冲击性能。
优选地,任选的基于乙烯的塑性体(F)具有以下性能中的一种或多种,优选地具有以下性能中的全部:
-0.2至2.5g/10min,优选地0.3至2.0g/10min的熔体流动速率MFR2(190℃,2.16kg,ISO 1133);和
-850至870kg/m3,优选地855至865kg/m3的密度。
这些基于乙烯的塑性体可以商品名Engage、Exact、Queo、Tafmer等商购获得。
制品
在另一方面,本发明涉及包含如上文或下文所描述的组合物的制品,优选地模塑制品,更优选地模塑汽车制品。
优选地,该制品用于车辆内部。
优选地,该制品显示出良好的表面质量。
优选地的是制品具有低于15,优选地低于14的MSE表面质量。
用途
在另一个方面,本发明涉及如上文或下文所描述的组合物用于制品,优选地汽车制品,更优选地汽车内部制品的注塑成型的用途。
实验部分
包括以下实施例以说明如在权利要求中所述的本发明的某些方面和实施方案。然而,本领域技术人员应当理解,以下描述仅是说明性的,而不应该以任何方式视为对本发明的限制。
测试方法
a)CRYSTEX
结晶级分和可溶物级分及其各自性能的测定(IV和乙烯含量)
通过使用CRYSTEX仪器,Polymer Char(巴伦西亚,西班牙)分析聚丙烯组合物的结晶级分(CF)和可溶物级分(SF)以及各级分的共聚单体含量和特性粘度。该技术和方法的细节可以在文献(Ljiljana Jeremic,Andreas Albrecht,Martina Sandholzer&MarkusGahleitner(2020)Rapid characterization of high-impact ethylene-propylenecopolymer composition by crystallization extraction separation:comparabilityto standard separation methods,International Journal of Polymer Analysis andCharacterization,25:8,第581-596页)中找到。
通过在160℃下溶解、在40℃下结晶和在160℃下再溶解于1,2,4-三氯苯的温度循环分离了结晶级分和非晶级分。通过集成的红外检测器(IR4)实现了SF和CF的定量以及乙烯含量(C2)的测定,并使用在线2-毛细管粘度计测定特性粘度(iV)。
IR4检测器是在两个不同波段(CH3伸缩振动(中心在约2960cm-1处)和CH伸缩振动(2700至3000cm-1处)处检测IR吸光度的多波长检测器,这两个不同波段处的IR吸光度用于测定乙烯-丙烯共聚物中的浓度和乙烯含量。IR4检测器用一系列8种EP共聚物校准,这些EP共聚物具有在2重量%至69重量%范围内的已知乙烯含量(通过13C-NMR光谱法测定),并且用于校准的每种所用EP共聚物具有在2和13mg/ml之间的多个浓度。为了在Crystex分析过程中同时经历各种浓度聚合物的两种特征,浓度和乙烯含量,应用了以下校准方程:
浓度=a+b*吸光度(CH)+c*(吸光度(CH))2+d*吸光度(CH3)+e*吸光度(CH3)2+f*吸光度(CH)*吸光度(CH3) (等式1)
CH3/1000C=a+b*吸光度(CH)+c*吸光度(CH3)+d*(吸光度(CH3)/吸光度(CH))+e*(吸光度(CH3)/吸光度(CH))2 (等式2)
等式1的常数a至e和等式2的常数a至f通过使用最小二乘回归分析来确定。
使用以下关系将CH3/1000C转化成以重量%计的乙烯含量:
重量%(EP共聚物中的乙烯)=100-CH3/1000TC*0.3 (等式3)
可溶物级分(SF)和结晶级分(CF)的量通过XS校准分别与根据ISO16152按照标准重量法测定的“二甲苯冷可溶物”(XCS)量和二甲苯冷不溶物(XCI)级分相关。XS校准是通过测试具有在2至31重量%范围内的XS含量的各种EP共聚物来实现的。测定的XS校准是线性的:
重量%XS=1.01*重量%SF(等式4)
使用在线2-毛细管粘度计测定母体EP共聚物及其可溶物级分和结晶级分的特性粘度(iV),并将其与根据ISO 1628-3在十氢化萘中通过标准方法测定的对应iV相关。使用iV=2至4dl/g的各种EP PP共聚物实现了校准。测定的校准曲线是线性的:
iV(dL/g)=a*Vsp/c(等式5)
称出浓度为10mg/ml至20mg/ml的待分析的样品。为了避免注入在160℃下不溶于TCB的凝胶和/或聚合物,如PET和PA,将称出的样品挤入不锈钢网MW 0.077/D 0.05mmm。
在用含有250mg/l的2,6-叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)作为抗氧化剂的1,2,4-TCB自动填充小瓶后,在160℃下溶解样品,直到完全溶解,通常持续60min,并以400rpm持续搅拌。为了避免样品降解,聚合物溶液在溶解过程中被N2气氛覆盖。
将限定体积的样品溶液注入填充有惰性载体的柱中,在此进行样品的结晶和可溶物级分与结晶部分的分离。这个过程重复两次。在第一次注入期间,在高温下测量整个样品,测定PP组合物的iV[dl/g]和C2[重量%]。在第二次注入期间,利用结晶周期测量了可溶物级分(在低温下)和结晶级分(CF)(在高温下)(重量%SF,重量%C2,iV)。
b)二甲苯冷可溶物级分(XCS,重量%)
二甲苯冷可溶物级分(XCS)是根据ISO 16152;第一版;2005-07-01在25℃下测定的。保持不溶的部分是二甲苯冷不溶物(XCI)级分。
c)特性粘度
特性粘度是根据DIN ISO 1628/1,1999年10月(在十氢化萘中,在135℃下)测量的。
d)简支梁缺口冲击强度
根据ISO 1791eA在+23℃和-20℃下在根据EN ISO 1873-2制备的80×10×4mm3的注射成型试样上测定。该测量是在试样的在23℃下的在96小时调节时间后进行的。
e)弯曲模量
弯曲模量根据ISO 178在2mm/min的测试速度和100N的力下在根据EN ISO 1873-2通过注射成型制备的尺寸为80×10×4mm3(长×宽×厚)的测试试样上测定,其中支撑件之间的跨度长度为64mm。
f)拉伸模量
根据ISO 527-2(十字头速度=1mm/min;在23℃下的测试速度为50mm/min)使用在EN ISO 1873-2中的描述制备的注射成型的试样1B(狗骨形状,4mm厚)测量。该测量是在样品的在23℃下的在96小时调节时间后进行的。
g)仪表化穿刺实验
仪器化穿刺试验是根据ISO6603-2:2000,在23℃、0℃和-30℃下,在60×60×3mm3的注射成型的板上进行的。该测量是在样品的在23℃下的在96小时调节时间后进行的。
h)共聚单体含量
聚(丙烯-共-乙烯)-乙烯含量-IR光谱法
定量红外(IR)光谱法用于通过校准至主要方法来定量聚(乙烯-共-丙烯)共聚物的乙烯含量。通过使用一套由定量13C溶液状态核磁共振(NMR)光谱法测定的已知乙烯含量的内部非商业校准标准,便于校准。校准程序以文献中充分记录的常规方式进行。校准组由38个校准标准物组成,其中乙烯含量在0.2至75.0重量%范围内,在各种条件下以中试或全规模生产。选择校准组以反映最终的定量IR光谱法遇到的共聚物的典型种类。
使用Bruker Vertex 70FTIR光谱仪记录了固态的定量IR光谱。在180至210℃和4至6MPa下在通过压缩模塑制备的300μm厚的25×25mm正方形膜上记录了光谱。对于乙烯含量非常高(>50摩尔%)的样品,使用100μm厚的膜。采用了标准透射FTIR光谱仪,使用了5000-500cm-1的光谱范围、6mm的孔、2cm-1的光谱分辨率、16次背景扫描、16次光谱扫描、64的干涉图零填充因子和Blackmann-Harris 3-term变迹法。使用对应于(CH2)>2结构单元的在730和720cm-1(AQ)处CH2摇摆变形的总面积(积分方法G,762和694cm-1限值)进行定量分析。将定量的带归一化为对应于CH结构单元的在4323cm-1(AR)处的CH带的面积(积分方法G,极限4650,4007cm-1)。然后使用二次校准曲线从归一化的吸收度(AQ/AR)中预测以重量百分比为单位的乙烯含量。该校准曲线先前已经通过在校准组上测量的归一化的吸收度和主要的共聚单体含量的普通最小二乘(OLS)回归进行了构建。
聚(丙烯-共-乙烯)-乙烯含量-13CNMR光谱法
采用对于1H和13C分别在400.15和100.62MHz下操作的Bruker Avance III 400NMR光谱仪以溶液状态记录定量13C{1H}NMR光谱。对所有气动装置使用氮气,所有光谱使用13C优化的10mm扩展温度探头在125℃下记录。将约200mg的材料与乙酰丙酮铬(III)(Cr(acac)3)一起溶解在3ml的1,2-四氯乙烷-d2(TCE-d2)中,得到弛豫剂在溶剂中的65mM溶液(Singh,G.,Kothari,A.,Gupta,V.,Polymer Testing 28 5(2009),475)。
为了确保均相溶液,在加热块中进行初始样品制备后,将NMR管在旋转烘箱中进一步加热至少1小时。插入磁体后,管以10Hz旋转。选择该设置主要是为了高分辨率并且准确的乙烯含量定量而定量地需要该设置。采用无NOE的标准单脉冲激励,使用优化的顶锥角、1s的循环延迟和双级WALTZ16去偶方案(Zhou,Z.等人,J.Mag.Reson.187(2007)225,和Busico,V.等人,Macromol.Rapid Commun.2007,28,1128)。每个光谱总共采集6144(6k)个瞬变值。对定量13C{1H}NMR光谱进行处理、积分并且由积分确定相关的定量性质。使用溶剂的化学位移,所有化学位移间接参考在30.00ppm处的乙烯嵌段(EEE)的中心亚甲基基团。即使该结构单元不存在,这种方法也允许可比较的参考。观察到了对应于乙烯的掺入的特征信号(Cheng,H.N.,Macromolecules 17(1984),1950),共聚单体分数计算为聚合物中的乙烯相对于聚合物中的所有单体的分数:fE=(E/(P+E)。使用Wang等人的方法(Wang,W-J.,Zhu,S.,Macromolecules 33(2000),1157),通过在13C{1H}光谱中的整个光谱区域上的多个信号的积分对共聚单体分数进行定量。选择这种方法是因为它的鲁棒性和在需要时说明区域缺陷的存在的能力。对积分区域进行略微调整以提高在所遇到的共聚单体含量的整个范围内的适用性。对于仅观察到PPEPP序列中的具有非常低乙烯含量的孤立乙烯的体系,对Wang等人的方法进行了修改以减少不再存在的位点的积分的影响。这种方法降低了对此类体系中乙烯含量的过高估计,并且通过将用于确定绝对乙烯含量的位点的数量减少至以下来实现:E=0.5(Sββ+Sβγ+Sβδ+0.5(Sαβ+Sαγ))。通过使用这组位点,对应的积分等式变为:E=0.5(IH+IG+0.5(IC+ID))。使用Wang等人的文章中所使用的相同符号(Wang,W-J.,Zhu,S.,Macromolecules 33(2000),1157)。未对用于绝对丙烯含量的等式进行修改。由摩尔分数计算共聚单体掺入的摩尔百分数:E[摩尔%]=100*fE。由摩尔分数计算共聚单体掺入的重量百分数:E[重量%]=100*(fE*28.06)/((fE*28.06)+((1-fE)*42.08))。
i)共聚单体含量
使用膜厚度方法,使用定量带I(q)的强度和压制膜T的厚度,使用以下关系:[I(q)/T]m+c=C来确定含量,其中m和c是从使用从13C-NMR光谱获得的共聚单体含量构建的校准曲线确定的系数。
共聚单体含量是使用Nicolet Magna 550IR光谱仪和Nicolet Omnic FTIR软件,基于用13C-NMR校准的傅里叶变换红外光谱(FTIR),以已知方式测量的。从样品中压塑成厚度约为250μm的膜。类似的膜由具有已知共聚单体含量的校准样品制成。共聚单体含量由波数范围为1430至1100cm-1的光谱测定。通过选择所谓的短基线或长基线或两者将吸光度测量为峰的高度。短基线通过最低点绘制在约1410至1320cm-1,并且长基线绘制在约1410和1220cm-1之间。需要对每种基线类型进行专门校准。此外,未知样品的共聚单体含量在校准样品的共聚单体含量范围内。
j)MFR
在230℃(聚丙烯基材料)或190℃(聚乙烯基材料)下,在2.16kg的负荷下测量熔体流动速率(MFR2)。熔体流动速率是按照ISO 1133标准的测试设备在230℃(或190℃)的温度下在2.16kg的负荷下在10分钟内挤出的聚合物的量,单位是克。
k)密度
密度是根据ISO 1183-187测量的。样品制备是根据ISO 1872-2:2007通过压缩成型进行的。
1)热变形温度(HDT)
HDT在根据ISO 1873-2制备的80×10×4mm3的注塑成型测试试样上测定,并且在测量前在+23℃下至少储存96小时。根据ISO 75,条件B,以0.45MPa的标称表面应力对水平支撑的试样进行测试。
m)线性热膨胀系数(CLTE)
线性热膨胀系数(CLTE)根据ISO 11359-2:1999在与用于拉伸模量测定的相同注射成型试样上切割20的10mm长的片上测定。测量分别在-30至+80℃(或-30至+85℃)的温度范围以1℃/min的加热速率和23至+80℃(或23至+85℃)的温度范围内以1℃/min的加热速率在纵向(MD)上进行。
n)虎纹(MSE)或流动痕迹
用如下文所描述的方法检查显示流动痕迹的趋势。该方法在WO 2010/149529中有详细地描述,其全部内容并入本文。如Sybille Frank等人在PPS25Intern.Conf.Polym.Proc.Soc2009或Proceedings of the SPIE,第6831卷,第68130T-68130T-8页(2008年)中所描述的,光学测量系统用于表征表面质量。
这种方法由以下两个方面组成:
1.图像录制:
测量系统的基本原理是在封闭的环境中用规定的光源(LED)照射板,并用CCD相机系统记录图像。
2.图像分析:
试样从一侧被泛光照明,光的向上反射的部分通过两个反射镜被偏转到CCD传感器。对这样创建的灰度值图像进行逐行分析。根据记录的灰度值的偏差,计算均方误差(MSE),从而定量表面质量,即MSE值越大,表面缺陷越明显。通常,对于同一种材料,当注射速度增加时,流动痕迹的趋势增加。
对于该评估,使用晶粒VW K50为440×148×2.8mm3的板和1.4mm的薄膜浇口,并且分别以1.5、3和6秒的不同填充时间生产。
其他条件:
熔融温度:240℃。
模具温度30℃。
动态压力:10巴液压
在一定的填充时间内,MSE值越小,流动痕迹的趋势越小。
实验
催化剂体系:
对于HECO 2的聚合工艺,使用了用于WO 2016/066446 A1的发明实施例并且在其中详细描述的齐格勒-纳塔型催化剂。对于HECO 1和HECO 3的聚合工艺,使用了相同的催化剂,但是用乙烯基环己烷预聚合以用聚(乙烯基环己烷)实现成核。
在EP 2 960 256 B1和EP 2 960 279 B1中详细描述了通过用乙烯基环己烷预聚合的成核。这些文件通过引用并入。在所有情况下,三乙基铝(TEAL)用作助催化剂,二环戊二烯基-二甲氧基硅烷(给体D)用作外部给体,在下表1中指示了各自的进料比。
HECO 1、HECO 2和HECO 3在Borstar PP中试设备中制造,该设备具有预聚合/环流反应器/气相反应器1/气相反应器2/气相反应器3配置,之后是造粒步骤。
表1:HECO 1、HECO 2和HECO 3的制备
多相共聚物HECO 1、HECO 2和HECO 3在同向旋转双螺杆挤出机Coperion ZSK 47中在220℃下与0.15重量%的抗氧化剂(Irganox B215FF,来自德国BASF AG;这是四(3-(3’,5’-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯(CAS-号6683-19-8)和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(CAS-号31570-04-4)的1:2混合物);0.05重量%的硬脂酸钙(CAS-号1592-23-0,可从意大利的Faci商购获得)配混。这三种共聚物的CRYSTEX QC分析给出了列于表2中的结果。
表2:HECO 1、HECO 2和HECO 3的CRYSTEX QC分析
HECO 1 | HECO 2 | HECO 3 | ||
CF | 重量% | 78.0 | 83.0 | 83.1 |
C2(CF) | 重量% | 1.1 | 1.8 | 2.2 |
iV(CF) | dl/g | 1.0 | 1.6 | 1.4 |
SF | 重量% | 22.0 | 17.0 | 16.9 |
C2(SF) | 重量% | 35.0 | 35.0 | 32.2 |
iV(SF) | dl/g | 3.4 | 2.7 | 3.3 |
表3示出了用于评价的聚丙烯/聚乙烯共混物(A)的性能。由于这些组合物来自机械再循环工艺,因此性能以范围指示。
表3:聚丙烯/聚乙烯共混物混合物的性能(共混物A)
HDPE 1是奥地利Borealis AG的商品级MB5568,具有955kg/m3(ISO 1183)的密度,0.8g/10min的MFR2(2.16kg,190℃,ISO1133),和1000MPa(ISO 527-2)的拉伸模量。
HDPE 2是奥地利Borealis AG的商品级MB7541,具有954kg/m3(ISO 1183)的密度,4g/10min的MFR2(2.16kg,190℃,ISO1133),和850MPa(ISO 527-2)的拉伸模量。
塑性体1是Engage 8842,是密度为857kg/m3和MFR2(2.16kg,190℃,ISO1133)为1.0g/10min的可从美国陶氏公司商购获得的乙烯-1-辛烯塑性体。
塑性体2是Engage 8180,是密度为863kg/m3和MFR2(2.16kg,190℃,ISO1133)为0.5g/10min的可从美国陶氏公司商购获得的乙烯-1-辛烯塑性体。
滑石1是Luzenac HAR T84,其d50为2.0μm,d95为10.0μm(沉降图测量),可从法国IMERYS商购获得。
滑石2是Jetfine 3CA,其d50为1.2μm,d95为3.3μm(沉降图测量),可从法国IMERYS商购获得。
使用聚合物和滑石以及抗氧化剂、UV-稳定剂、增滑剂、成核剂、炭黑母料、硬脂酸钙、防雾剂,在220℃下在Coperion ZSK40双螺杆挤出机中配混最终组合物。实施例的组成在表4中示出。
表4:实施例的组成
表5显示了实施例的性能。
表5:实施例的性能
CE1 | CE2 | CE3 | IE1 | IE2 | IE3 | IE4 | IE5 | |
MFR2,g/10min | 22 | 18 | 14 | 23 | 23 | 26 | 24 | 26 |
C2(Comp),重量% | 22.0 | 16.0 | 12.2 | 16.3 | 16.3 | 19.7 | 23.0 | 22.0 |
iV(Comp),dl/g | 1.88 | 1.74 | 1.77 | 1.63 | 1.63 | 1.53 | 1.59 | 1.56 |
CF(CRYSTEX),重量% | 79 | 84 | 79 | 84 | 85 | 79 | 67 | 67 |
C2(CF),重量% | 14.2 | 13.0 | 13.8 | 13.5 | 13.5 | 13.8 | 4.8 | 5.25 |
iV(CF),dl/g | 1.42 | 1.69 | 1.46 | 1.56 | 1.56 | 1.44 | 1.28 | 1.31 |
SF(CRYSTEX),重量% | 21 | 16 | 21 | 16 | 15 | 21 | 33 | 33 |
C2(SF),重量% | 39.8 | 36.0 | 33.5 | 32.6 | 32.6 | 43.5 | 59.0 | 57.0 |
iV(SF),dl/g | 1.42 | 1.93 | 1.78 | 2.05 | 2.05 | 1.91 | 2.19 | 2.08 |
弯曲模量,MPa | 1891 | 1819 | 1706 | 1731 | 1884 | 1761 | 1868 | 1759 |
简支梁NIS,+23℃,kJ/m2 | 6.0 | 6.1 | 5.8 | 5.7 | 5.7 | 8.8 | 38.0 | 38.0 |
简支梁NIS,-20℃,kJ/m2 | 3.1 | 2.2 | 2.1 | n.m. | n.m. | n.m. | 4.8 | 5.0 |
IPT测试: | ||||||||
最大力能量,+23℃,J | 9.2 | 7.5 | 4.9 | 20.0 | 24.0 | 25.0 | 21.0 | 21.0 |
穿刺能量,+23℃,J | 11.0 | 9.0 | 7.8 | 20.0 | 26.0 | 38.0 | 38.0 | 37.0 |
最大力能量,0℃,J | n.m. | n.m. | n.m. | 6.0 | 9.0 | 20.0 | n.m. | n.m. |
穿刺能量,0℃,J | n.m. | n.m. | n.m. | 7.0 | 10.0 | 21.0 | n.m. | n.m. |
最大力能量,-30℃,J | n.m. | n.m. | n.m. | n.m. | n.m. | n.m. | 25.0 | 13.0 |
穿刺能量,-30℃,J | n.m. | n.m. | n.m. | n.m. | n.m. | n.m. | 27.0 | 15.0 |
HDT,℃ | 103 | 98 | 51 | 98 | 104 | 102 | 103 | 99 |
CLTE,+23/80℃,μm/mK,MD | n.m. | n.m. | n.m. | 98* | 93* | 91* | 74 | 75 |
虎纹,MSE | 18 | 15 | 22 | 8 | 10 | 5 | 8 | 13 |
*CLTE在+23℃/85℃内进行评估。该数据可以与在+23℃/80℃内测得的数据进行比较。
n.m.=未测量
可以看出,根据本发明的组合物在仪表化穿刺实验中显示出改善的冲击性能,在低温下也是如此,并且在低虎纹方面具有良好的表面外观。因此,本发明的组合物适合于汽车内部模塑制品,其中包含从消费后废物中获得的高达40重量%的量的混合塑料聚丙烯共混物。
Claims (14)
1.一种适用于汽车应用的组合物,
所述组合物可通过共混至少组分(A)、(B)和(C)获得
(A)15重量%至50重量%,优选地17至47重量%,更优选地18至45重量%的混合塑料聚丙烯共混物;
(B)10重量%至60重量%,优选地15至55重量%,更优选地17至52重量%的多相丙烯共聚物;和
(C)5重量%至25重量%,优选地7至22重量%,更优选地8至20重量%的无机填料;
其中所有的百分比参考总组合物,并且其中
所述混合塑料聚丙烯共混物(A)具有
-在85.0至96.0重量%范围内,优选地在86.5至95.5重量%范围内的根据CRYSTEX QC分析测定的结晶级分(CF)含量,和
-在4.0至15.0重量%范围内,优选地在4.5至13.5重量%范围内的根据CRYSTEX QC分析测定的可溶物级分(SF)含量,其中
-所述结晶级分(CF)具有在1.0至10.0重量%范围内,优选地在1.5至9.5重量%范围内的通过由定量13C-NMR光谱法校准的FT-IR光谱法测定的乙烯含量(C2(CF));和
-所述可溶物级分(SF)具有在0.9至2.1dl/g范围内,优选地在1.0至2.0dl/g范围内,更优选地在1.1至1.9dl/g范围内的特性粘度(iV(SF));
所述多相丙烯共聚物(B)包含基体相和分散在其中的弹性体相,并且具有
-85至250g/10min,优选地90至150g/10min,更优选地95至125g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg,ISO 1133);
-在大于20.0重量%至30.0重量%范围内的根据CRYSTEX QC分析测定的可溶物级分(SF)含量,和
-2.0至4.5dl/g,优选地2.4至3.8dl/g,更优选地2.5至3.7dl/g的根据DIN ISO 1628/1在十氢化萘中在135℃下测量的所述可溶物级分的特性粘度(iV(SF));
所述组合物具有
-20至60g/10min,优选地21至50g/10min,更优选地22至45g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg,ISO 1133)。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中所述组合物可通过共混组分(A)、(B)、(C)和以下组分中的一种或多种获得
(D)0至25重量%,优选地0至23重量%,更优选地0至20重量%的第二多相丙烯共聚物;
(E)0至10重量%,优选地0至9重量%,更优选地0至8重量%的高密度聚乙烯;
(F)0至20重量%,优选地0至18重量%,更优选地0至16重量%的基于乙烯的塑性体;
其中所有的百分比参考总组合物,并且其中
所述第二多相丙烯共聚物(D)包含基体相和分散在其中的弹性体相,并且具有
-8至25g/10min,优选地10至24g/10min,更优选地12至23g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃,2.16kg,ISO 1133);
-在12.5至30.0重量%范围内,优选地在14.0至27.0重量%范围内,更优选地在15.0至25.0重量%范围内的根据CRYSTEX QC分析测定的可溶物级分(SF)含量;和
-在2.3dl/g至6.0dl/g的范围内,优选地在2.5至5.5dl/g的范围内,更优选地在2.6至4.5dl/g的范围内的根据DIN ISO 1628/1在十氢化萘中在135℃下测量的所述可溶物级分的特性粘度iV(SF);
所述高密度聚乙烯(E)具有
-0.5至30.0g/10min的熔体流动速率MFR2(190℃,2.16kg,ISO 1133);和
-945至965kg/m3的密度;和
所述基于乙烯的塑性体为乙烯与选自具有3至12个碳原子的α-烯烃,优选地具有4至10个碳原子的α-烯烃,最优选地1-辛烯的共聚单体单元的共聚物,所述基于乙烯的塑性体具有
-0.2至2.5g/10min,优选地0.3至2.0g/10min的熔体流动速率MFR2(190℃,2.16kg,ISO1133);和
-850至870kg/m3,优选地855至865kg/m3的密度。
3.根据权利要求2所述的组合物,其中所述组合物可通过共混组分(A)、(B)、(C)和(F)获得,不存在(D)和(E),
(A)15重量%至35重量%,优选地17至32重量%,更优选地18至30重量%的混合塑料聚丙烯共混物;
(B)30重量%至60重量%,优选地35至55重量%,更优选地40至52重量%的第一多相丙烯共聚物;
(C)5重量%至25重量%,优选地7至22重量%,更优选地8至20重量%的无机填料;和
(F)5重量%至20重量%,优选地7至18重量%,更优选地8至16重量%的基于乙烯的塑性体;
其中所有的百分比参考总组合物。
4.根据权利要求2所述的组合物,其中所述组合物可通过共混组分(A)、(B)、(C)、(E)和(F)获得,不存在(D),
(A)25重量%至50重量%,优选地27至47重量%,更优选地30至45重量%的混合塑料聚丙烯共混物;
(B)20重量%至50重量%,优选地25至45重量%,更优选地30至42重量%的第一多相丙烯共聚物;
(C)5重量%至25重量%,优选地7至22重量%,更优选地8至20重量%的无机填料;
(E)2重量%至10重量%,优选地3至9重量%,更优选地5至8重量%的高密度聚乙烯;和
(F)2重量%至20重量%,优选地3至18重量%,更优选地4至16重量%的基于乙烯的塑性体;
其中所有的百分比参考总组合物。
5.根据权利要求2所述的组合物,其中所述组合物可通过共混组分(A)、(B)、(C)、(D)和(E)获得,不存在(F),
(A)25重量%至50重量%,优选地27至47重量%,更优选地30至45重量%的混合塑料聚丙烯共混物;
(B)15重量%至30重量%,优选地17至27重量%,更优选地18至25重量%的第一多相丙烯共聚物;
(C)5重量%至25重量%,优选地7至22重量%,更优选地8至20重量%的无机填料;
(D)5重量%至25重量%,优选地8至23重量%,更优选地10至20重量%的第二多相丙烯共聚物;和
(E)2重量%至10重量%,优选地3至9重量%,更优选地5至8重量%的高密度聚乙烯;
其中所有的百分比参考总组合物。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物,其中所述无机填料(C)是滑石,所述滑石具有
-0.3至30.0微米,优选地1.5至15.0微米的在配混之前的中值粒度d50;和/或
-1.0至50.0微米,优选地5.0至35.0微米的在配混之前的顶切粒度d95。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物,其中所述组合物具有
-在60.0至90.0重量%范围内,优选地在65.0至88.0重量%范围内的根据CRYSTEX QC分析测定的结晶级分(CF)含量,和
-在10.0至40.0重量%范围内,优选地在12.0至35.0重量%范围内的根据CRYSTEX QC分析测定的可溶物级分(SF)含量,其中
-所述结晶级分(CF)具有在4.0至15.0重量%范围内,优选地在4.5至14.5重量%范围内的通过由定量13C-NMR光谱法校准的FT-IR光谱法测定的乙烯含量(C2(CF));和/或
-所述结晶级分(CF)具有小于1.8dl/g,优选地0.8至1.7dl/g的特性粘度(iV(CF));和/或
-所述可溶物级分(SF)具有在28.0至65.0重量%范围内,优选地在30.0至60.0重量%范围内的通过由定量13C-NMR光谱法校准的FT-IR光谱法测定的乙烯含量(C2(SF));和
-所述可溶物级分(SF)具有大于1.7dl/g,优选地1.8至2.6dl/g的特性粘度(iV(SF))。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的组合物,其中所述组合物具有1500MPa至2200MPa,优选地1600MPa至2000MPa的弯曲模量。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的组合物,其中所述组合物具有5.0kJ/m2至50.0kJ/m2,优选地为5.5至45.0kJ/m2的在23℃下的简支梁缺口冲击强度。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物,其中所述组合物具有至少95℃,优选地96℃至110℃的热变形温度(ISO 75B)和/或60至125μm/mK,优选地70至105μm/mK的线性热膨胀系数(CLTE)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的组合物,其中当在仪表化落锤试验中根据ISO6603-2在23℃下测定时,所述组合物具有12至65J,优选地14至60J的穿刺能量和/或10至60J,优选地12至55J的最大力能量。
12.一种包含根据权利要求1至11中任一项所述的组合物的制品,优选地模塑制品,更优选地模塑汽车制品。
13.根据权利要求12所述的制品,其中所述组合物具有低于15,优选地低于14的MSE表面质量。
14.一种根据权利要求1至11中任一项所述的组合物用于制品、优选地汽车制品、更优选地汽车内部制品的注射成型的用途。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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