CN1221607C - 一种高韧性聚丙烯组合物 - Google Patents
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Abstract
一种高韧性聚丙烯组合物,包括如下组分(质量百分比):(1)聚丙烯40~90;(2)丁苯嵌段共聚物5~50;(3)不饱和羧酸或酸酐接枝的苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯共聚物(SEBS)5~10。与普通的聚丙烯相比该组合物具有突出的韧性,更优良的物理性能和加工性能,可广泛应用于冰箱板材、汽车油箱内衬、低温贮箱等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种树脂组合物,具体是一种聚丙烯组合物。
背景技术
聚丙烯有许多优良的性能,但就其制品的韧性而言,还不能满足有些应用领域的需求,尤其是其低温韧性不理想,使聚丙烯的应用受到限制。但聚丙烯低廉的价格和理想的加工性能,使人们希望能通过经济实用的改性方法来提高其性能。于是出现了长期以来对聚丙烯改性方法的研究。不少聚丙烯增韧研究工作在聚丙烯与玻璃纤维、聚丙烯与PS、聚丙烯与SBS,以及聚丙烯与EPDM共混改性方面取得了进展。但聚丙烯与玻纤共混存在不易加工的缺点,聚丙烯与PS和聚丙烯与SBS共混所得制品韧性提高有限(如US 5321081、US 5969027、US 6066374、US 6221471、US 6168853、US 6297322和US 6333385)。同时又不可避免的带来了产品不易加工,表面光泽度被破坏,增韧效果有限,或产品成本过高等一种或多种问题。
US 5321081公开了一种具体组成为:1)聚丙烯或乙烯丙烯共聚物;2)苯乙烯-马来酸酐共聚物;3)通式为(S-B)n丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为相容剂;4)填料的高韧性聚丙烯共混物。ZL 94107609.1也提供了一种聚丙烯树脂组合物,包括1)60~90(重量)%的聚丙烯;2)5~20(重量)%的溶液丁苯橡胶;3)2~20(重量)%的聚乙烯;1~20(重量)%的无机填料等。
发明内容
本发明的目的是提供一种高韧性、易加工的聚丙烯组合物。本发明的聚丙烯组合物包括如下组分(质量百分比):(1)聚丙烯40~90;(2)丁苯嵌段共聚物5~50;(3)不饱和羧酸或酸酐接枝的苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯共聚物(SEBS)5~10。
为了得到加工性能和使用性能良好的聚丙烯组合物,上述组成中还可根据产品或加工的需要,进一步加入填充剂、成核剂、抗氧剂、润滑剂、防老剂等,用量根据需要确定。
本发明所述的聚丙烯为工业产品级,可以是丙烯的均聚物、丙烯与乙烯的共聚物,根据需要上述聚丙烯可以是单一的聚丙烯,也可以是多种聚丙烯的混合物,其比例不作特别的限定。
所述的丁苯嵌段共聚物是由阴离子聚合方式得到的。最常见的是以苯乙烯、丁二烯为单体,正丁基锂为引发剂,四氢呋喃为活化剂,硅化合物为偶联剂完成的阴离子聚合。本发明中丁苯嵌段共聚物最好为星型嵌段共聚物,特别是结构式如下式的嵌段共聚物:
其中S1表示单乙烯基芳烃嵌段;B1/S2表示共轭二烯烃与单乙烯基芳烃的无规共聚嵌段;B1→S2表示渐变段;B2表示共轭二烯烃嵌段;X代表偶联剂残基;R是偶联剂带入的烷基。
接枝的SEBS可以是SEBS与马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯的接枝物,最好的是与马来酸酐的接枝物。接枝单体的用量根据接枝物在组合物中的含量确定。
将定量的上述物质熔融共混在170~210℃下造粒,即可得到本发明的聚丙烯组合物,熔融共混可以密炼机或挤出机中实现。
本发明的聚丙烯组合物与普通的聚丙烯相比具有突出的韧性,更优良的物理性能和加工性能。可广泛应用于冰箱板材、汽车油箱内衬、低温贮箱等领域。
具体实施方式
以下实施例有助于对本发明的理解,但并不是对本发明的限定。
实施例
具体原料:
聚丙烯 F401 兰州石化公司石油化工厂出品
丁苯嵌段共聚物 LH-LS 兰州石化公司出品
SEBS E-4073 海尔科化出品
相关测试引用标准:
GB2547-81 塑料树脂取样方法
GB/T17037-1997 塑料-热塑性塑料材料试样的注塑
GB2918 塑料试样状态调节和试验的标准环境
GB/T3682-2000 热塑性塑料熔体流动速率(MFR)试验方法
GB/T1040-92 塑料拉伸性能试验方法
GB/T1843-1996 塑料悬臂梁冲击试验方法
接枝SEBS的制备
以丙酮为溶剂,马来酸酐(MMA)为单体,按SEBS∶MMA=100∶3的质量比将两者混合,在190℃的温度和过氧化二苯甲酰的引发下反应3分钟得到接枝SEBS。
聚丙烯组合物的制备
将原料按质量配比在高速混合机中混合后,进入双螺杆挤出机(长径比为34∶1)中挤出造粒得到组合物,其中挤出机各段设定温度为170℃-190℃-200℃-210℃-190℃,螺杆转速100转/分。具体的原料配比及组合物的性能见表1。
表1 聚丙烯组合物原料配方及产品性能
原料配比(质量百分比) | 组合物性能 | ||||||||
聚丙烯 | 丁苯共聚物 | 接枝SEBS | 助剂* | 冲击强度(J/m) | 冲击强度(J/m,-40℃) | 拉伸强度(Mpa) | 伸长率(%) | MFR(g/10min) | |
实施例1 | 80 | 10 | 9 | 1 | 80 | 52 | 32 | 550 | 14 |
实施例2 | 89 | 5 | 5 | 1 | 72 | 40 | 35 | 450 | 24 |
实施例3 | 49 | 45 | 5 | 1 | 45 | 32 | 30 | 800 | 18 |
对比例1 | 89 | 10 | - | 1 | 34.6 | 23.0 | 36.0 | 500 | 6 |
对比例2 | 10 | 89 | - | 1 | 23.6 | 19.2 | 26.8 | 733 | 11 |
对比例3 | 89 | - | 10 | 1 | 56.7 | 21.7 | 28.8 | 590 | 11.2 |
对比例4 | 99 | - | - | 1 | 18 | 10 | 33 | 250 | 2 |
*助剂为:成核剂DBS 0.4;抗氧剂1010 0.2;硬脂酸0.2;抗氧剂264 0.2。
Claims (8)
1.一种聚丙烯组合物,其特征在于包括如下组分(质量百分比):
(1)聚丙烯40~90;(2)丁苯嵌段共聚物5~50;(3)不饱和羧酸或酸酐接枝的苯乙烯/乙烯—丁烯/苯乙烯嵌段共聚物5~10。
2.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于组成中还可加入填充剂、成核剂、抗氧剂、润滑剂、防老剂。
3.根据权利要求1或2所述的组合物,其特征在于聚丙烯可以是丙烯的均聚物或丙烯与乙烯的共聚物。
4.根据权利要求1或2所述的组合物,其特征在于丁苯嵌段共聚物是由阴离子聚合方式得到的。
5.根据权利要求4所述的组合物,其特征在于丁苯嵌段共聚物为星型嵌段共聚物。
7.根据权利要求1或2所述的组合物,其特征在于接枝苯乙烯/乙烯—丁烯/苯乙烯嵌段共聚物是苯乙烯/乙烯—丁烯/苯乙烯嵌段共聚物与马来酸酐、丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯的接枝物。
8.根据权利要求7所述的组合物,其特征在于接枝苯乙烯/乙烯—丁烯/苯乙烯嵌段共聚物是苯乙烯/乙烯—丁烯/苯乙烯嵌段共聚物与马来酸酐的接枝物。
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