專利名稱：一種具有耐劃傷性能的聚丙烯組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有耐劃傷性能的聚丙烯組合物及其制備方法，應(yīng)用于汽 車、家電及機械工業(yè)領(lǐng)域，屬于聚丙烯改性技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚丙烯因其具有質(zhì)量輕、耐溶劑、易加工、優(yōu)異的機械性能、易回收等優(yōu)點， 獲得了廣泛應(yīng)用，特別是在汽車工業(yè)、家電及機械領(lǐng)域的應(yīng)用不斷提高。汽車工 業(yè)未來向節(jié)能、環(huán)保、安全等方向發(fā)展。這就要求所用的材料質(zhì)量輕、加工簡單、 易回收等，聚丙烯滿足了這些要求。但是聚丙烯材料由于表面硬度相對于其它材 料低，耐劃傷性能差，特別不能滿足于汽車內(nèi)飾件的要求，如儀表板、副儀表板、 門板、立柱、手套箱、手拉蓋板等。這些部件在生產(chǎn)、運輸及使用過程中，不可 避免的受到硬物的碰擦，如手指甲劃傷。所以汽車制造廠家紛紛出臺耐劃傷相關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)，用于滿足汽車的需要。聚丙烯用于家電外殼和機械也要求良好的耐劃傷性 能。
于是許多專利通過多種途徑解決聚丙烯材料的耐劃傷問題，公開號為 CN1236375A的專利通過提高聚丙烯材料的結(jié)晶度來提高耐劃傷性能；公開號為 CN1294614A的專利通過接枝共聚物提高耐劃傷性能；公開號為CN1647247A的專 利通過提高結(jié)晶度和部分交聯(lián)的方法提高耐劃傷性能；公開號為CN1479766A的 專利采用硅接枝聚乙烯的方法提高耐劃傷性能，公開號為CN1580115A的專利采 用有機硅彈性體解決耐劃傷問題；公開號為CN1631959A的專利采用提高聚丙烯 結(jié)晶度提高耐劃傷性能；公開號為CN1631960A的專利采用有機硅彈性體和制備 母粒的方法提高耐劃傷性能。
雖然這些方法在特定組成與體系中解決了一定的耐劃傷問題，但是并不能夠 從根本上解決耐劃傷問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有耐劃傷性能的聚丙烯組合物及其制備方法。為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種具有耐劃傷性能的聚丙烯組 合物，其特征在于，由以下重量份原料組成:聚丙烯40份一100份、馬來酸酐或 甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚或接枝a —烯烴共聚物0. 5份一5份、脂肪族伯酰胺 0. 2份一2份、礦物填料0 — 40份、增韌劑0 — 20份、抗氧劑0. 1份_1份、耐 候劑O. 1份一1份。
所述的聚丙烯為均聚和共聚聚丙烯；所述的馬來酸酐或甲基丙烯酸縮水甘油 酯共聚或接枝a—烯烴共聚物為乙烯一丙烯酸丁酯一馬來酸酐共聚物、乙烯一
丙烯酸甲酯一馬來酸酐共聚物、乙烯一丙烯酸乙酯一馬來酸酐共聚物、乙烯一丙 烯酸異辛酯共聚物等共聚物，乙烯一丙烯酸丁酯一甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚
物、乙烯一丙烯酸甲酯一甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯一丙烯酸乙酯一甲
基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯一甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物，馬來酸酐接
枝a —烯烴聚合物為馬來酸酐接枝乙烯一丙烯酸共聚物、馬來酸酐接枝乙烯丙
烯酸乙酯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯共聚物，甲基丙烯酸縮水甘油酯
接枝乙烯一丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯丙烯酸乙酯共聚物、
甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯一醋酸乙烯共聚物的一種或多種復(fù)合。
所述的脂肪族伯酰胺為碳18 — 38 (C,8 — C3s)的酰胺，酰胺為硬脂酰胺、
N,N' —亞乙基雙硬脂酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、山崳酰胺、棕櫚酸酰胺、硬脂
基芥酸酰胺、乙烯一雙一硬脂酰胺、乙烯一雙一油酸酰胺、乙撐雙油酰胺的其中
一種或多種混合；所述的礦物填料為滑石粉、碳酸鈣或云母；所述的增韌劑為無
定形乙烯一 a —烯烴共聚物和苯乙烯基熱塑彈性體中的一種或者是它們的混合
物；所述的抗氧劑為受阻酚類和亞磷酸酯類，為四[I3— (3， 5 — 二叔丁基一4一
羥基苯基)丙酸]季戊四醇和亞磷酸三(2， 4 二叔丁基苯基)酯的一種或兩種復(fù)
配，所述的耐候劑為受阻胺類、酮類和苯并三唑類的一種或多種復(fù)配。
一種具有耐劃傷性能的聚丙烯組合物的制備方法，其特征在于，其步驟為 第一步.按重量份稱取各原料；
第二步.將聚丙烯、馬來酸酐或甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚或接枝a —烯烴共聚 物、脂肪族伯酰胺、增韌劑、抗氧劑和耐候劑置于混合機中攪拌混合3 一8分鐘，獲得混合物；
第三步.將礦物填料和步驟2得到的混合物分別送入雙螺桿或往返式單螺桿擠出
設(shè)備內(nèi)以180—235。C的溫度熔融共混、擠出造粒，螺桿長徑比不小于32。 采用的雙螺桿擠出設(shè)備的長徑比至少為32,并帶有精確的溫度控制和真空
排氣設(shè)備，螺桿轉(zhuǎn)速在100 — 600轉(zhuǎn)/分鐘，其雙螺桿擠出工作溫度為一區(qū)
18(TC 200。C， 二區(qū)20(TC 23(TC，三區(qū)200。C 23(TC，四區(qū)200°C
23(TC,停留時間1-2分鐘；
第四步、擠出，拉條，冷卻，切粒，最后得到成品。
聚丙烯為均聚聚丙烯和共聚聚丙烯，均聚聚丙烯包括等規(guī)聚丙烯、間規(guī)聚丙 烯和無規(guī)聚丙烯，共聚聚丙烯為嵌段共聚物。采用a —烯烴作為共聚物。a —烯 烴為丙烯、l一丁烯、l一己烯、l一辛烯，或者任何具有3 —12個碳原子的a — 烯烴的混合物。優(yōu)先選擇乙烯含量為5 — 15重量份的共聚物。
增韌劑是提高抗沖擊的彈性體，抗氧劑是一種能抑制和延緩聚合物材料氧化 和降解的化學(xué)助劑，耐候劑是提高聚合物材料光穩(wěn)定性的助劑。
本發(fā)明脂肪族伯酰胺為耐劃傷功能助劑。通過添加脂肪族伯酰胺，改善聚丙 烯復(fù)合材料的表面性能。芥酸酰胺等脂肪族伯酰胺能夠降低材料的摩擦系數(shù)，從 而提高耐劃傷性能。
本發(fā)明的優(yōu)點是具有優(yōu)異的耐老化、耐候與耐劃傷性能。
具體實施例方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實施例
本發(fā)明的實施例用耐劃傷測試儀評價耐劃傷程度。用一把機械驅(qū)動的刮刀在 制備的塑料表面上刮出一個線段圖形。每個刮刀在一個方向上只刮一次。然后利
用一個色度計測得未刮傷表面的顏色偏差。測試條件為
溫度23±5°C 支撐力10N
劃傷速度I000mm/min 刮刀直徑為lmm。 在本發(fā)明中百分?jǐn)?shù)均以重量計。 實施例1
共聚PP，牌號J641，中國石化廣州石化分公司生產(chǎn)，用量54.6份；脂肪族
伯酰胺選擇芥酸酰胺，牌號LutamideER，四川天宇油脂化學(xué)有限公司，用量0.8 份；乙烯一丙烯酸甲酯一馬來酸酐共聚物，牌號LOADERMAH，阿科瑪化學(xué)有限公 司，用量3份；礦物填料為滑石粉，3000目，廣西桂林桂廣滑石粉有限公司， 用量30份；增韌劑為POE，牌號ENGAGE8440，美國杜邦公司，用量10份；抗氧 劑四[I3— (3， 5 — 二叔丁基一4一羥基苯基)丙酸]季戊四醇，牌號為1010，汽 巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司，用量0.4份，耐候劑為受阻胺光穩(wěn)定劑，牌號為944， 汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司0.4份，酞箐綠，0.8份，通過雙螺桿擠出機加工， 加工溫度195 — 220。C。 劃傷后的色差A(yù)E二O. 13。 實施例2
共聚PP，牌號J641，中國石化廣州石化分公司生產(chǎn)，用量64.6份；脂肪族 伯酰胺選擇硬脂酰胺，牌號為LutamideS ，四川天宇油脂化學(xué)有限公司，用量 0.8份；馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯共聚物,牌號0A — 1，廣州鹿山化工材料有 限公司，用量3份；礦物填料為滑石粉，3000目，廣西桂林桂廣滑石粉有限公 司，用量35份；增韌劑為POE，牌號ENGAGE8150，美國杜邦公司，用量10份； 抗氧劑四[fi— (3， 5—二叔丁基一4一羥基苯基)丙酸]季戊四醇，牌號為1010， 汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司，用量0.4份;耐候劑為受阻胺光穩(wěn)定劑，牌號為744， 汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司0.4份；酞箐籃，0.8份。通過雙螺桿擠出機加工， 加工溫度195 — 22(TC。 劃傷后的色差A(yù)E-O.l。 實施例3
共聚PP，牌號J641,中國石化廣州石化分公司生產(chǎn)，用量69.6份；脂肪族伯酰 胺選擇山崳酰胺，牌號為LutamideBR ,四川天宇油脂化學(xué)有限公司，用量0. 8 份;馬來酸酐接枝乙烯一辛烯共聚物，牌號0E—1，廣州鹿山化工材料有限公司， 用量3份；礦物填料為滑石粉，3000目，廣西桂林桂廣滑石粉有限公司，用量 30份；增韌劑為P0E，牌號ENGAGE8450，陶氏化學(xué)工業(yè)有限公司，用量10份； 抗氧劑四[B— (3, 5 —二叔丁基一4一羥基苯基)丙酸]季戊四醇，牌號為1010， 用量0.2份:汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司亞磷酸三(2, 4 二叔丁基苯基)酯，牌
號為168,汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司，用量0.2份；耐候劑為苯并三唑光穩(wěn)定 劑，牌號為320，汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司0.4份；群青籃，0.8份。通過雙 螺桿擠出機加工，加工溫度195 — 22(TC。 劃傷后的色差A(yù)E二0.3。 實施例4
共聚PP，牌號SP179，中國石化齊魯股份公司生產(chǎn)，用量89.6份；脂肪族 伯酰胺選擇山崳酰胺和硬脂酰胺，山崳酰胺牌號為Lutamide BR ，四川天宇油 脂化學(xué)有限公司，用量0.4份;擇硬脂酰胺，牌號為Lutaraide S ，四川天宇油 脂化學(xué)有限公司，用量0.4份；乙烯一丙烯酸甲酯一馬來酸酐共聚物，牌號 L0TADERMAH4403，阿科瑪化學(xué)有限公司，用量3份；礦物填料為滑石粉，3000 目，廣西桂林桂廣滑石粉有限公司，用量10份；增韌劑為P0E，牌號ENGAGE8180， 陶氏化學(xué)工業(yè)有限公司，用量10份；抗氧劑四[6— (3， 5 — 二叔丁基一4一羥基 苯基)丙酸]季戊四醇，牌號為1010，用量0.2份;汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司 亞磷酸三(2， 4 二叔丁基苯基)酯，牌號為168，汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司， 用量0.2份;耐候劑為二苯甲酮類光穩(wěn)定劑，牌號為UV—531，武漢化學(xué)助劑廠 0.4份；永固橙，0.8份。通過雙螺桿擠出機加工，加工溫度195 — 22(TC。 劃傷后的色差A(yù)E二0.2。 實施例5
共聚PP，牌號SP179，中國石化齊魯股份公司生產(chǎn)，用量79.6份；脂肪族 伯酰胺選擇硬脂基芥酸酰胺，牌號為Lutamide S98 ，四川天宇油脂化學(xué)有限公 司，乙烯一甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物,牌號LOTADER AX8840，阿科瑪化學(xué)有 限公司，用量3份；礦物填料為滑石粉，3000目，廣西桂林桂廣滑石粉有限公 司，用量20份；增韌劑為P0E,牌號ENGAGE8401，陶氏化學(xué)工業(yè)有限公司，用 量10份；抗氧劑四[13— (3， 5—二叔丁基一4一羥基苯基)丙酸]季戊四醇，牌 號為1010，用量0.2份;汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司亞磷酸三(2， 4 二叔丁基 苯基)酉旨，牌號為168，汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司，用量0.2份;耐候劑為二 苯甲酮類光穩(wěn)定劑，牌號為UV—531，武漢化學(xué)助劑廠0.4份；塑料棕，0.8份。 通過雙螺桿擠出機加工，加工溫度195 — 220'C。
劃傷后的色差A(yù)E一.3。 實施例6
共聚PP，牌號SP179，中國石化齊魯股份公司生產(chǎn)，用量74.6份；脂肪族伯酰 胺選擇硬脂基芥酸酰胺和芥酸酰胺，硬脂酰胺芥酸酰胺牌號為Lutamide S98， 用量為0.2份，芥酸酰胺牌號為Lutamide ER，用量為0. 7份，均為四川天宇油脂 化學(xué)有限公司，乙烯一丙烯酸丁酯一甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物，牌號 ElvaloyPTW，美國杜邦，用量3份；礦物填料為滑石粉，3000目，廣西桂林桂 廣滑石粉有限公司，用量25份；增韌劑為POE，牌號ENGAGE8401，陶氏化學(xué)工 業(yè)有限公司，用量10份；抗氧劑四[B— (3， 5-二叔丁基一4—羥基苯基)丙酸] 季戊四醇，牌號為1010，用量0.2份;汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司亞磷酸三(2, 4 二叔丁基苯基)酯，牌號為168，汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司，用量0.2份； 耐候劑為二苯甲酮類光穩(wěn)定劑，牌號為UV—531，武漢化學(xué)助劑廠0.4份；永固 黃，0.8份。通過雙螺桿擠出機加工，加工溫度195—22(TC。 劃傷后的色差A(yù)E二0.2。 實施例7
共聚PP，牌號SP179，中國石化齊魯股份公司生產(chǎn)，用量78.6份；脂肪族 伯酰胺選擇硬脂基芥酸酰胺和芥酸酰胺，硬脂酰胺芥酸酰胺牌號為Lutamide S98，用量為0.2,芥酸酰胺牌號為Lutamide ER，用量為0.7份,均為四川天宇 油脂化學(xué)有限公司，甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯一丙烯酸共聚物，廣州金發(fā) 科技股份有限公司自制，用量4份；礦物填料為滑石粉，3000目，廣西桂林桂 廣滑石粉有限公司，用量20份；增韌劑為POE，牌號ENGAGE8150，陶氏化學(xué)工 業(yè)有限公司，用量10份；抗氧劑四[6— (3， 5 — 二叔丁基一4一羥基苯基)丙酸] 季戊四醇，牌號為1010，用量0.2份;汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司亞磷酸三(2, 4 二叔丁基苯基)酯，牌號為168，汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司，用量0.2份； 耐候劑為受阻胺光穩(wěn)定劑，牌號為744，汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司0.4份；酞 箐綠，0.8份；通過雙螺桿擠出機加工，加工溫度195 — 22(TC。 劃傷后的色差A(yù)E二0.2。 實施例8
共聚PP，牌號7033N,埃克森美孚化學(xué)有限公司，用量78.6份；脂肪族伯 酰胺選擇硬脂基芥酸酰胺和芥酸酰胺，硬脂酰胺芥酸酰胺牌號為Lutamide S98， 用量為0. 2,芥酸酰胺牌號為Lutaniide ER，用量為0. 7份,均為四川天宇油脂化 學(xué)有限公司，甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯一丙烯酸共聚物,廣州金發(fā)科技股 份有限公司自制，用量4份；礦物填料為滑石粉，3000目，廣西桂林桂廣滑石 粉有限公司，用量20份；增韌劑為POE，牌號ENGAGE8150，陶氏化學(xué)工業(yè)有限 公司，用量10份；抗氧劑四[J3— (3， 5 — 二叔丁基一4一羥基苯基)丙酸]季戊 四醇，牌號為1010，用量0.2份；汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司亞磷酸三(2， 4 二 叔丁基苯基)酯，牌號為168，汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司，用量0.2份；耐候 劑為受阻胺光穩(wěn)定劑，牌號為744，汽巴精細(xì)化學(xué)工業(yè)有限公司0.4份；酞箐綠， 0.8份；通過雙螺桿擠出機加工，加工溫度195 — 22(TC。 劃傷后的色差A(yù)E二O. 15。
權(quán)利要求
1.一種具有耐劃傷性能的聚丙烯組合物，其特征在于，由以下重量份原料組成聚丙烯40份-100份、馬來酸酐或甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚或接枝α-烯烴共聚物0.5份-5份、脂肪族伯酰胺0.2份-2份、礦物填料0-40份、增韌劑0-20份、抗氧劑0.1份-1份、耐候劑0.1份-1份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有耐劃傷性能的聚丙烯組合物，其特征在于， 所述的聚丙烯為均聚和共聚聚丙烯；
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有耐劃傷性能的聚丙烯組合物，其特征在于， 所述的馬來酸酐或甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚或接枝a —烯烴共聚物為乙 烯一丙烯酸丁酯一馬來酸酐共聚物、乙烯一丙烯酸甲酯一馬來酸酐共聚物、 乙烯一丙烯酸乙酯一馬來酸酐共聚物、乙烯一丙烯酸異辛酯共聚物等共聚物， 乙烯一丙烯酸丁酯一甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯一丙烯酸甲酯一甲 基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯一丙烯酸乙酯一甲基丙烯酸縮水甘油酯共 聚物、乙烯一甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物，馬來酸酐接枝a—烯烴聚合物 為馬來酸酐接枝乙烯一丙烯酸共聚物、馬來酸酐接枝乙烯丙烯酸乙酯共聚 物、馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯共聚物，甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯 一丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯丙烯酸乙酯共聚物、甲基 丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯一醋酸乙烯共聚物的一種或多種復(fù)合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有耐劃傷性能的聚丙烯組合物，其特征在于， 所述的脂肪族伯酰胺為碳18 —38 (C,8—U)的酰胺，酰胺為硬脂酰胺、N，N '一亞乙基雙硬脂酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、山崳酰胺、棕櫚酸酰胺、硬脂 基芥酸酰胺、乙烯一雙一硬脂酰胺、乙烯一雙一油酸酰胺、乙撐雙油酰胺的 其中一種或多種混合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有耐劃傷性能的聚丙烯組合物，其特征在于， 所述的礦物填料為滑石粉、碳酸鈣或云母，其粒徑為500目一4000目。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有耐劃傷性能的聚丙烯組合物，其特征在于， 所述的增韌劑為無定形乙烯一 a —烯烴共聚物和苯乙烯基熱塑彈性體中的一 種或者是它們的混合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有耐劃傷性能的聚丙烯組合物，其特征在于， 所述的抗氧劑為受阻酚類和亞磷酸酯類，為四D3— (3, 5 — 二叔丁基一4一羥 基苯基)丙酸]季戊四醇和亞磷酸三(2， 4 二叔丁基苯基)酯的一種或兩種 復(fù)配。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有耐劃傷性能的聚丙烯組合物，其特征在于， 所述的耐候劑為受阻胺類、酮類和苯并三唑類的一種或多種復(fù)配。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有耐劃傷性能的聚丙烯組合物的制備方法，其特征在于，其步驟為 第一步.按重量份稱取各原料；第二步.將聚丙烯、馬來酸酐或甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚或接枝a —烯烴共聚 物、脂肪族伯酰胺、增韌劑、抗氧劑和耐候劑置于混合機中攪拌混合3 一8分鐘，獲得混合物；第三步.將礦物填料和步驟2得到的混合物分別送入雙螺桿或往返式單螺桿擠出 設(shè)備內(nèi)以180 — 235°〇的溫度熔融共混、擠出造粒，螺桿長徑比不小于32。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有耐劃傷性能的聚丙烯組合物，其特征在于，由以下重量份原料組成聚丙烯40份-100份、馬來酸酐或甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚或接枝α-烯烴共聚物0.5份-5份、脂肪族伯酰胺0.2份-2份、礦物填料0-40份、增韌劑0-20份、抗氧劑0.1份-1份、耐候劑0.1份-1份。本發(fā)明的聚丙烯組合物具有優(yōu)異的耐老化、耐候與耐劃傷性能，用于汽車內(nèi)飾件和家電外殼等。
文檔編號C08L23/12GK101173074SQ200710171709
公開日2008年5月7日 申請日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日
發(fā)明者超 丁, 李永華, 羅忠富, 陳廣強, 達(dá) 黃 申請人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司;廣州金發(fā)科技股份有限公司