CN1566194A - 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

一种高韧性聚丙烯组合物
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S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；B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)

1.一种高韧性聚丙烯组合物，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、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。
6.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的结构式如下：
Figure A031376090002C1
其中S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；B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。
7.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于接枝SEBS是SEBS与马来酸酐、丙烯酸、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SEBS是SEBS与马来酸酐的接枝物。
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