專利名稱：一種超韌高延展性聚丙烯復(fù)合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超韌高延展性聚丙烯復(fù)合物及其制備方法，所述的聚丙烯復(fù)合物用于制作汽車內(nèi)飾件及外飾件。
背景技術(shù)：
聚丙烯(PP)等半結(jié)晶性高聚物在受到拉伸應(yīng)力時出現(xiàn)尖銳的屈服點(diǎn)，用在內(nèi)外飾領(lǐng)域發(fā)生事故時容易產(chǎn)生尖銳碎片，對乘車人員以及行人的安全不利。如果材料的拉伸性能曲線不存在尖銳的屈服點(diǎn)，并且斷裂伸長率很高，那么發(fā)生事故時材料在破壞過程中會吸收大量能量，并且不會產(chǎn)生尖銳的碎片，可以對車內(nèi)人員以及行人起一定的保護(hù)作用。對于汽車材料來說，長期的耐熱穩(wěn)定性也是必須的。結(jié)晶材料的熱處理通常會導(dǎo)致屈服應(yīng)力和模量的增加，同時也會導(dǎo)致斷裂延伸率的降低。純粹的PP材料在70°c退火時其斷裂延伸率便大幅度下降。目前采用的各種PP增韌技術(shù)不能同時達(dá)到滿足一定的剛性和拉伸性能曲線無尖銳屈服點(diǎn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種斷裂伸長率高且耐溫穩(wěn)定性好的的超韌高延展性聚丙烯復(fù)合物及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，滿足汽車內(nèi)飾和外飾用高分子材料的需要。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，包括聚丙烯 10 80wt%，復(fù)合增韌劑60 10wt%和礦物填充30 10wt%。優(yōu)選地，所述的復(fù)合增韌劑由A、B和C三種組分組成，其中，組分A包含至少一種乙烯與丙烯、丁烯和辛烯中的一種或兩種的共聚物，組分B包含至少一種聚烯烴，組分C包含具有苯乙烯基團(tuán)的高聚物、具有丁二烯基團(tuán)的高聚物和具有氫化的丁二烯基團(tuán)的高聚物中的至少一種。更優(yōu)選地，所述的聚烯烴選自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、 聚丙烯和聚丁烯。更優(yōu)選地，所述的A、B和C三種組分的重量百分比為組分A 5 75wt%，組分B 45 5wt%，組分 C 50 20wt%。更優(yōu)選地，所述的復(fù)合增韌劑的制備方法包括先把組分A加入密煉機(jī)中，升溫至 160 240°C，密煉10 15分鐘，加入組分B，密煉5 10分鐘，加入組分C，密煉10 15 分鐘，卸料后冷卻至室溫，粉碎，得到復(fù)合增韌劑。優(yōu)選地，所述的礦物填充為滑石粉、碳酸鈣、硅灰石、云母以及高嶺土中的一種或者幾種的混合物。本發(fā)明還提供了上述聚丙烯復(fù)合物的制備方法，其特征在于，包括先將聚丙烯和復(fù)合增韌劑經(jīng)攪拌混合，再由喂料器送入雙螺桿擠出機(jī)，礦物填充則由計量秤通過側(cè)喂料螺桿加入，在雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散，再經(jīng)擠出造粒得到聚丙烯復(fù)合物。
優(yōu)選地，所述的擠出溫度為220 300°C。本發(fā)明采用三種增韌劑復(fù)合增韌的方法，所得的聚丙烯復(fù)合物具有優(yōu)異的耐熱性能，良好的延展性能，其斷裂延伸率可達(dá)到200%，拉伸強(qiáng)度彡18MPa，彎曲模量彡ISOOMPa, 常溫(23 °C )缺口沖擊強(qiáng)度彡50KJ/m2，低溫(-30 °C )缺口沖擊強(qiáng)度彡8KJ/m2,120 °C退火處理120小時后其力學(xué)性能幾乎不變。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例來具體說明本發(fā)明。實施例1
先把組分A 10公斤乙烯辛烯共聚物POE (?？松梨谏a(chǎn)，型號為DF610)加入密煉機(jī)中，升溫至180°C，密煉12分鐘，加入組分B 5公斤線性低密度聚乙烯LLDPE (茂名石化生產(chǎn)，型號為7144)，密煉8分鐘，加入組分C 10公斤氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物SEBS (臺化生產(chǎn)，型號為31M)，密煉12分鐘，卸料后冷卻至室溫，粉碎，得到復(fù)合增韌劑。將60公斤聚丙烯PP (齊魯石化生產(chǎn)，型號為SP179)和25公斤復(fù)合增韌劑經(jīng)攪拌混合，再由精密計量的喂料器送入雙螺桿擠出機(jī)，15公斤滑石粉由計量秤通過側(cè)喂料螺桿加入，在長徑比為1:40的雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散，擠出造粒，擠出溫度為240°C，最終得到產(chǎn)品。上述產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐熱性能，良好的延展性能，其斷裂延伸率可達(dá)到300%，拉伸強(qiáng)度21MPa，拉伸性能曲線不存在尖銳屈服點(diǎn)，彎曲模量2000MPa，常溫(23°C)缺口沖擊強(qiáng)度55KJ/m2，低溫(_30°C)缺口沖擊強(qiáng)度lOKJ/m2，120°C退火處理120小時后其力學(xué)性能(尤其是斷裂延伸率)幾乎不變。實施例2
先把組分A 10公斤乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物EPDM (陶氏生產(chǎn)，型號為3072)加入密煉機(jī)中，升溫至160°C，密煉10分鐘，加入組分B 5公斤低密度聚乙烯LDPE (蘭州石化生產(chǎn)，型號為對沈)，密煉5分鐘，加入組分C 15公斤SEBS (臺化生產(chǎn)，型號為3巧4)，密煉 10分鐘，卸料后冷卻至室溫，粉碎，得到復(fù)合增韌劑。將55公斤聚丙烯PP (揚(yáng)子石化生產(chǎn)，型號為YPJ1215C)和25公斤復(fù)合增韌劑經(jīng)攪拌混合，再由精密計量的喂料器送入雙螺桿擠出機(jī)，20公斤高嶺土由計量秤通過側(cè)喂料螺桿加入，在長徑比為1:40的雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散，擠出造粒，擠出溫度為240°C， 最終得到產(chǎn)品。上述產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐熱性能，良好的延展性能，其斷裂延伸率可達(dá)到350%，拉伸強(qiáng)度20MPa，拉伸性能曲線不存在尖銳屈服點(diǎn)，彎曲模量1900MPa，常溫(23°C )缺口沖擊強(qiáng)度59KJ/m2，低溫(_30°C)缺口沖擊強(qiáng)度llKJ/m2，120°C退火處理120小時后其力學(xué)性能(尤其是斷裂延伸率)幾乎不變。實施例3
先把組分A 10公斤EPDM (陶氏生產(chǎn)，型號為3072)加入密煉機(jī)中，升溫至240°C，密煉 15分鐘，加入組分B 5公斤L(fēng)DPE (蘭州石化生產(chǎn)，型號為2似6)，密煉10分鐘，加入組分C 15公斤氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物SEPS (科騰生產(chǎn)，型號為G-17^)，密煉15分鐘，卸料后冷卻至室溫，粉碎，得到復(fù)合增韌劑。將50公斤聚丙烯PP (臺化生產(chǎn)，型號為K9010)和30公斤復(fù)合增韌劑經(jīng)攪拌混合， 再由精密計量的喂料器送入雙螺桿擠出機(jī)，20公斤硅灰石由計量秤通過側(cè)喂料螺桿加入， 在長徑比為1:40的雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散，擠出造粒，擠出溫度為240°C，最終得到
產(chǎn)品 ο上述產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐熱性能，良好的延展性能，其斷裂延伸率可達(dá)到300%，拉伸強(qiáng)度22MPa，拉伸性能曲線不存在尖銳屈服點(diǎn)，彎曲模量2100MPa，常溫(23°C)缺口沖擊強(qiáng)度52KJ/m2，低溫(_30°C)缺口沖擊強(qiáng)度9. 5KJ/m2, 120°C退火處理120小時后其力學(xué)性能 (尤其是斷裂延伸率)幾乎不變。實施例4
先把組分A 7公斤EPDM (陶氏生產(chǎn)，型號為3072)加入密煉機(jī)中，升溫至200°C，密煉 12分鐘，加入組分B 8公斤高密度聚乙烯HDPE(大慶生產(chǎn)，型號為5000S)，密煉8分鐘，加入組分C 12公斤苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物SBS (LG公司生產(chǎn)，型號為LG503P)， 密煉12分鐘，卸料后冷卻至室溫，粉碎，得到復(fù)合增韌劑。將55公斤聚丙烯PP(臺化生產(chǎn)，型號為K9017)和27公斤復(fù)合增韌劑經(jīng)攪拌混合， 再由精密計量的喂料器送入雙螺桿擠出機(jī)，18公斤碳酸鈣由計量秤通過側(cè)喂料螺桿加入， 在長徑比為1:40的雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散，擠出造粒，擠出溫度為240°C，最終得到
產(chǎn)品 ο上述產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐熱性能，良好的延展性能，其斷裂延伸率可達(dá)到380%，拉伸強(qiáng)度19MPa，拉伸性能曲線不存在尖銳屈服點(diǎn)，彎曲模量1850MPa，常溫(23°C)缺口沖擊強(qiáng)度57KJ/m2，低溫(_30°C)缺口沖擊強(qiáng)度12KJ/m2，120°C退火處理120小時后其力學(xué)性能(尤其是斷裂延伸率)幾乎不變。實施例5
先把組分A :9公斤POE (埃克森美孚生產(chǎn)，型號為DF610)加入密煉機(jī)中，升溫至220°C， 密煉13分鐘，加入組分B 7公斤L(fēng)LDPE (茂名石化生產(chǎn)，型號為7144)，密煉7分鐘，加入組分C 9公斤SEBS (臺化生產(chǎn)，型號為31M)，密煉13分鐘，卸料后冷卻至室溫，粉碎，得到復(fù)合增韌劑。將60公斤聚丙烯PP (艾克森美孚生產(chǎn)，型號為7033N)和25公斤復(fù)合增韌劑經(jīng)攪拌混合，再由精密計量的喂料器送入雙螺桿擠出機(jī)，15公斤云母由計量秤通過側(cè)喂料螺桿加入，在長徑比為1:40的雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散，擠出造粒，擠出溫度為240°C，最終得到產(chǎn)品。上述產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐熱性能，良好的延展性能，其斷裂延伸率可達(dá)到320%，拉伸強(qiáng)度23MPa，拉伸性能曲線不存在尖銳屈服點(diǎn)，彎曲模量2250MPa，常溫(23°C )缺口沖擊強(qiáng)度51KJ/m2，低溫(_30°C)缺口沖擊強(qiáng)度14KJ/m2，120°C退火處理120小時后其力學(xué)性能(尤其是斷裂延伸率)幾乎不變。
權(quán)利要求
1.一種聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，包括聚丙烯10 80wt%，復(fù)合增韌劑60 10wt% 和礦物填充30 10wt%。
2.如權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，所述的復(fù)合增韌劑由A、B和C三種組分組成，其中，組分A包含至少一種乙烯與丙烯、丁烯和辛烯中的一種或兩種的共聚物， 組分B包含至少一種聚烯烴，組分C包含具有苯乙烯基團(tuán)的高聚物、具有丁二烯基團(tuán)的高聚物和具有氫化的丁二烯基團(tuán)的高聚物中的至少一種。
3.如權(quán)利要求2所述的聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，所述的聚烯烴選自高密度聚乙烯、 低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯。
4.如權(quán)利要求2所述的聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，所述的A、B和C三種組分的重量百分比為組分A 5 75wt%，組分B 45 5wt%，組分C 50 20wt%。
5.如權(quán)利要求2所述的聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，所述的復(fù)合增韌劑的制備方法包括先把組分A加入密煉機(jī)中，升溫至160 240°C，密煉10 15分鐘，加入組分B，密煉 5 10分鐘，加入組分C，密煉10 15分鐘，卸料后冷卻至室溫，粉碎，得到復(fù)合增韌劑。
6.如權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，所述的礦物填充為滑石粉、碳酸鈣、硅灰石、云母以及高嶺土中的一種或者幾種的混合物。
7.權(quán)利要求1所述的聚丙烯復(fù)合物的制備方法，其特征在于，包括先將聚丙烯和復(fù)合增韌劑經(jīng)攪拌混合，再由喂料器送入雙螺桿擠出機(jī)，礦物填充則由計量秤通過側(cè)喂料螺桿加入，充分塑化、熔融，再經(jīng)擠出、冷卻得到聚丙烯復(fù)合物。
8.如權(quán)利要求8所述的聚丙烯復(fù)合物的制備方法，其特征在于，所述的擠出溫度為 220 300"C。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種超韌高延展性聚丙烯復(fù)合物及其制備方法。所述的聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，包括聚丙烯10～80wt%，復(fù)合增韌劑60～10wt%和礦物填充30～10wt%。所述的復(fù)合增韌劑由A、B和C三種組分組成。本發(fā)明采用三種增韌劑復(fù)合增韌的方法，所得的聚丙烯復(fù)合物具有優(yōu)異的耐熱性能，良好的延展性能，其斷裂延伸率可達(dá)到200%，拉伸強(qiáng)度≥18MPa，彎曲模量≥1800MPa，常溫(23℃)缺口沖擊強(qiáng)度≥50KJ/m2，低溫(-30℃)缺口沖擊強(qiáng)度≥8KJ/m2，拉伸性能曲線不存在尖銳屈服點(diǎn)，120℃退火處理120小時后其力學(xué)性能幾乎不變。
文檔編號C08L53/02GK102304249SQ20111027977
公開日2012年1月4日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者丁超, 孫剛, 李欣, 陳延安 申請人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司, 金發(fā)科技股份有限公司