專利名稱：一種高斷裂伸長率填充pp復合材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聚丙烯材料，特別是一種高斷裂伸長率填充聚丙烯復合材料。
背景技術：
在眾多的塑料中，改性聚丙烯(PP)由于其價格低廉、易加工成型和優(yōu)良的柔韌性而深受保險杠制造廠商的青睞。對于保險杠而言，通常要求材料必須具有如下性能1.較高的流動性和可加工性，加工后的制品表面無缺陷；2.具有良好的可噴涂性、尺寸穩(wěn)定性、低溫抗沖擊性能；3.優(yōu)異的耐候性。目前越來越多的汽車主機廠開始把斷裂伸長率列入關鍵指標并提出較高的要求，如本田要求其保險杠材料的斷裂伸長率大于200%，吉利要求NL-I保險杠材料的斷裂伸長率大于150%。斷裂伸長率是衡量樣條韌性的指標，具有較大的斷裂伸長，表征樣件抗沖擊時有一定的單性伸長，不會立即脆斷。因而斷裂伸長率大，在同等拉斷力條件下，其跌落試驗次數可能較多；聚丙烯在改性過程中，通常要添加填充物和助劑，這些物質對聚丙烯斷裂伸長率的提高都會有影響。在低熔指配方中(MI < 12g/10min)，斷裂伸長率的提高相對容易些，但在高熔指配方中(MI >20 g/10min)，斷裂伸長率卻很難有較大幅度的提高，并且不穩(wěn)定；這是由于聚丙烯的熔指與分子量有密切關系，一般熔指高的聚丙烯，其分子量低，容易結晶，從而導致斷裂伸長率降低。中國專利CN101768230A公開了一種制備β晶型聚丙烯的方法，并通過加入β成核劑來制備較高斷裂伸長率的改性ΡΡ，該方法較一般的擠出成型復雜，且由于β晶型是熱力學不穩(wěn)定、動力學上難生成的一種亞穩(wěn)定晶型，要實現真正的工業(yè)化還有一段距離。中國專利CN1569945公開了一種高流動性納米滑石粉改性聚丙烯復合材料，通過對納米級滑石粉的處理，及對聚丙烯樹脂的選材和協(xié)調各配方組分來解決聚丙烯填充無機填料后帶來的沖擊強度下降、斷裂伸長率下降等難題。雖然說是高流動性，但最終的改性聚丙烯組合物的熔指都沒有超過12 g/10min。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在提供一種聞斷裂伸長率填充PP復合材料，尤其是一種可提聞聞溶指填充PP的斷裂伸長率的充PP復合材料。本發(fā)明所所述的高斷裂伸長率填充PP復合材料，其各組分重量百分比為
共聚聚丙烯40-80%無規(guī)聚丙烯5-20%彈性體0-20%填充物0-25%復合增容分散劑1-3%抗氧劑O. 2-0. 6%娃燒偶聯(lián)劑O. 2_0· 8%ο其中，所述的共聚聚丙烯，其融指為5 60g/10min,優(yōu)選熔指10-50 g/10min。所述的無規(guī)聚丙烯優(yōu)選熔融指數與體系中共聚聚丙的熔指相近的無規(guī)聚丙烯。所述的彈性體選用乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物中的一種或一種以上組合。所述的填充物為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇中的一種或一種以上，其超過95%的粒徑分布在O. 5-5Mm，優(yōu)先選擇O. 5-lMm。所述的復合增容分散劑為具有多極性基團的大分子高活性物質，官能團度>4。所述的抗氧劑為三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸苯酯、N，N’ -雙-(3_(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺和四(β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、雙(2. 4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、硫代二丙酸二(十八)酯中的兩種或兩種以上組合。所述的娃燒偶聯(lián)劑為Y _氨丙基二乙氧基娃燒、Y - (2，3)環(huán)氧(丙氧基)丙基二甲氧基硅烷和Υ_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的一種或一種以上組合。所述復合增容分散劑為含端胺基多元醇酯ΕΚ602或含取代氨端基類多錨固基團的多官能團化合物JL-G02，其中ΕΚ602和JL-G02為商品名。上述高斷裂伸長率填充PP復合材料的制備方法，具體步驟為先將無規(guī)聚丙烯、共聚聚丙烯、彈性體、復合增容劑、抗氧劑和硅烷偶聯(lián)劑依次加入高混機中混合，再與填充物一起混勻，經擠出機熔融擠出造粒，擠出溫度為18(T220°C。與現有技術相比，本發(fā)明具有如下特點及優(yōu)點
無規(guī)PP具有優(yōu)異的斷裂伸長率，本發(fā)明采用熔融指數與共聚PP相近的無規(guī)PP，可以很大程度地改善共聚PP體系的斷裂伸長率，其最低用量需大于5%，否則一方面效果不明顯；另一方面由于少量無規(guī)PP的加入在注塑過程降低了共聚PP的結晶速度，但經過后期的調節(jié)，改性PP的結晶度又慢慢地提高，從而導致改性PP斷裂伸長率的先升后降；復合增容分散劑由于其含有高活性的極性基團，不僅能使無機填料得到高度分散，而且能改善體系各組分的相容性，從而有利于體系斷裂伸長率的提高。
具體實施例方式以下結合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但并不局限于此。實施例I
所述組合物由以下以重量百分比計的原料組成共聚聚丙烯40%，無規(guī)聚丙烯20%，滑石粉25%，彈性體12. 5%，復合增容分散劑I. 5%，抗氧劑O. 6%，硅烷偶聯(lián)劑O. 4%。所述的彈性體為乙烯-丁烯共聚物、復合增容分散劑為EK602、抗氧劑由三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸苯酯O. 3%和四(β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯O. 3%組成、硅烷偶聯(lián)劑為Y -氨丙基三乙氧基硅烷。其制備步驟為先將無規(guī)聚丙烯、共聚聚丙烯、彈性體、復合增容劑、抗氧劑和硅烷偶聯(lián)劑依次加入高混機中混合，再與填充物一起混勻，經擠出機熔融擠出造粒，擠出溫度為18(Γ220 。復合材料的力學性能測試結果見表I。
4
實施例2
所述組合物由以下以重量百分比計的原料組成共聚聚丙烯80%，無規(guī)聚丙烯15%，彈性體3%，復合增容分散劑1%，抗氧劑O. 4%，硅烷偶聯(lián)劑O. 6%。所述的彈性體為乙烯-辛烯共聚物，所述的復合增容分散劑為JL-G02，所述的抗氧劑為三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸苯酯O. 2%和雙(2. 4- 二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯O. 2%組成，所述的硅烷偶聯(lián)劑為γ_(2，3)環(huán)氧(丙氧基)丙基三甲氧基硅烷。其制備方法同實施例I。復合材料的力學性能測試結果見表I。實施例3
所述組合物由以下以重量百分比計的原料組成共聚聚丙烯65%，無規(guī)聚丙烯13%，滑石粉10%，彈性體9%，復合增容分散劑2%，抗氧劑O. 4%，硅烷偶聯(lián)劑O. 6%。所述的彈性體為乙烯-辛烯共聚物，復合增容分散劑為幾-G02，抗氧劑為硫代二丙酸二(十八)酯O. 2%和雙(2. 4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯O. 2%組成，硅烷偶聯(lián)劑為Υ_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。其制備方法同實施例I。復合材料的力學性能測試結果見表I。實施例4
所述組合物由以下以重量百分比計的原料組成共聚聚丙烯65% ;無規(guī)聚丙烯10% ;滑石粉10%，彈性體12%，復合增容分散劑I. 6%，抗氧劑O. 6%，硅烷偶聯(lián)劑O. 8%。所述的彈性體為乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物，復合增容分散劑為ΕΚ602，抗氧劑為硫代二丙酸二(十八)酯O. 3%和雙(2. 4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯O. 3%組成，硅烷偶聯(lián)劑為Υ_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。其制備方法同實施例I。復合材料的力學性能測試結果見表I。對比例I
其組分由以下以重量百分比計的原料組成共聚聚丙烯60%，滑石粉25%，彈性體12. 5%，復合增容分散劑I. 5%，抗氧劑O. 6%，硅烷偶聯(lián)劑O. 4%。所述的彈性體為乙烯-丁烯共聚物，復合增容分散劑為ΕΚ602，抗氧劑三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸苯酯O. 3%和四(β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯O. 3%組成，娃燒偶聯(lián)劑為Y -氨丙基二乙氧基娃燒。其制備方法同實施例I。復合材料的力學性能測試結果見表I。對比例2
其組分由以下以重量百分比計的原料組成共聚聚丙烯41. 5% ;無規(guī)聚丙烯20% ;滑石粉25%，彈性體12. 5%，抗氧劑O. 6%，硅烷偶聯(lián)劑O. 4%。所述的彈性體為乙烯-丁烯共聚物，抗氧劑三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸苯酯
O.3%和四(β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯O. 3%組成，硅烷偶聯(lián)劑為Y _氛丙基二乙氧基娃燒。其制備方法同實施例I。
對比例3
所述組分由以下以重量百分比計的原料組成共聚聚丙烯80%，無規(guī)聚丙烯16% ;彈性體3%，抗氧劑O. 4%，硅烷偶聯(lián)劑O. 6%。所述的彈性體為乙烯-辛烯共聚物，復合增容分散劑為幾-G02，抗氧劑為三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸苯酯O. 2%和雙(2. 4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯
O.2%組成。所述的硅烷偶聯(lián)劑為Y _(2，3)環(huán)氧(丙氧基)丙基三甲氧基硅烷。其制備方法同實施例I。復合材料的力學性能測試結果見表I。對比例4
所述組分由以下以重量百分比計的原料組成共聚聚丙烯95%，彈性體3%，復合增容分散劑1%，抗氧劑O. 4%，硅烷偶聯(lián)劑O. 6%。所述的彈性體為乙烯-辛烯共聚物，復合增容分散劑為JL-G02，抗氧劑為三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸苯酯O. 2%和雙(2. 4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯
O.2%組成,娃燒偶聯(lián)劑為Y-(2，3)環(huán)氧(丙氧基)丙基二甲氧基娃燒。其制備方法同實施例I。復合材料的力學性能測試結果見表I。
表I組分百分比含量
權利要求
1.一種高斷裂伸長率填充PP復合材料，其組分按重量百分比包括共聚聚丙烯40-80%無規(guī)聚丙烯5-20%彈性體0-20%填充物0-25%復合增容分散劑1-3%抗氧劑O. 2-0. 6%娃焼偶聯(lián)劑O. 2-0. 8%所述復合增容分散劑為具有多極性基團的大分子高活性物質，官能團度> 4。
2.根據權利要求I所述的一種高斷裂伸長率填充PP復合材料，其特征在于，所述的共聚聚丙烯，其熔融指數為5 60g/10min。
3.根據權利要求I所述的一種高斷裂伸長率填充PP復合材料，其特征在于，所述的無規(guī)聚丙烯為熔融指數與體系中共聚聚丙烯熔指相近的無規(guī)聚丙烯。
4.根據權利要求I所述的一種高斷裂伸長率填充PP復合材料，其特征在于，所述的彈性體選用乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物或乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物中的一種或一種以上組合。
5.根據權利要求I所述的一種高斷裂伸長率填充PP復合材料，其特征在于，所述的填充物為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇中的一種或一種以上，其超過95%的粒徑分布在O. 5-5Mm。
6.根據權利要求I所述的一種高斷裂伸長率填充PP復合材料，其特征在于，所述的抗氧劑為三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸苯酯、N，N’-雙-(3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺和四(β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、雙(2. 4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、硫代二丙酸二(十八)酯中的兩種或兩種以上組合。
7.根據權利要求I所述的一種高斷裂伸長率填充PP復合材料，其特征在于，所述的娃燒偶聯(lián)劑為Y-氨丙基二乙氧基娃燒、Y _ (2, 3)環(huán)氧(丙氧基)丙基二甲氧基娃燒或y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的一種或一種以上組合。
8.根據權利要求I所述的一種高斷裂伸長率填充PP復合材料，其特征在于，所述復合增容分散劑為含端胺基多元醇酯或含取代氨端基類多錨固基團的多官能團化合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高斷裂伸長率填充PP復合材料，其組分按重量百分比包括共聚聚丙烯40-80%，無規(guī)聚丙烯5-20%，彈性體0-20%，填充物0-25%，復合增容分散劑1-3%，抗氧劑0.2-0.6%，硅烷偶聯(lián)劑0.2-0.8%。其優(yōu)點在于，無規(guī)PP具有優(yōu)異的斷裂伸長率，本發(fā)明采用熔指與共聚PP相近的無規(guī)PP，可以很大程度地改善共聚PP體系的斷裂伸長率，其最低用量需大于5%，否則一方面效果不明顯，另一方面由于少量無規(guī)PP的加入在注塑過程降低了共聚PP的結晶速度，但經過后期的調節(jié)，改性PP的結晶度又慢慢地提高，從而導致改性PP斷裂伸長率的先升后降；復合增容分散劑由于其含有高活性的極性基團，不僅能使無機填料得到高度分散，而且能改善體系各組分的相容性，從而有利于體系斷裂伸長率的提高。
文檔編號C08K5/36GK102911432SQ20111022231
公開日2013年2月6日 申請日期2011年8月4日 優(yōu)先權日2011年8月4日
發(fā)明者王燦耀, 吳國峰, 黃達, 羅忠富, 姜蘇俊, 陳大華 申請人:金發(fā)科技股份有限公司, 上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司, 綿陽東方特種工程塑料有限公司