本發(fā)明屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種高剛性聚丙烯組合物。
背景技術(shù)：
：聚丙烯樹脂由于具有優(yōu)良的剛性和耐熱性能，而且后改性手段豐富，因此正逐步替代一些工程塑料，廣泛應(yīng)用于汽車、家電和家居等領(lǐng)域。尤其是抗沖共聚聚丙烯樹脂，由于生產(chǎn)工藝和催化劑技術(shù)的進步，賦予了產(chǎn)品更加優(yōu)異的綜合性能。但是由于抗沖共聚聚丙烯的生產(chǎn)具有較大的技術(shù)難度，尤其是在產(chǎn)品剛性、韌性和流動性等方面，還不能完全滿足在某些領(lǐng)域的需求，因此還需要在抗沖共聚聚丙烯現(xiàn)有牌號的基礎(chǔ)上進行后改性，即通過添加成核劑、彈性體、無機填料、降解劑等來實現(xiàn)材料的高剛性、高韌性和高流動性等。聚丙烯材料剛性的提高通常通過加入成核劑或無機填料的方式來獲得。隨著無機填料如碳酸鈣、滑石粉、云母、硅藻土等加入量的增加，聚丙烯樹脂的彎曲強度和彎曲彈性模量逐步提高，但同時會降低聚丙烯的伸長率和沖擊強度，影響聚丙烯制品的色澤和收縮率等，而且大量無機填料的加入會提高材料的密度，制約了制品的輕量化，尤其在車用領(lǐng)域受到限制。近年來，成核劑在聚丙烯中的應(yīng)用逐步加大，很多石化廠在生產(chǎn)聚丙烯樹脂的造粒過程中加入成核劑，成核劑的加入對聚丙烯的色澤非但無不良影響，而且能夠提高聚丙烯樹脂的耐熱性和光澤度。通常加入量在0.05%~0.5%，雖然添加量小，但由于成核劑價格昂貴（依產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平，售價通常在十幾萬到五十萬不等），會增加聚丙烯樹脂噸成本幾百元。文獻（羧酸鹽類成核劑的合成及其增剛改性聚丙烯石化技術(shù)與應(yīng)用，2007，Vol.25，No.4）添加0.3~0.5%羧酸鹽類成核劑到純均聚聚丙烯樹脂中來提高材料的結(jié)晶性能、熱性能和彎曲彈性模量。相關(guān)專利CN101190988A公開了一種高光澤耐熱聚丙烯樹脂組合物，配方中含均聚聚丙烯，0.04~0.1%成核劑，0.04~0.08%潤滑劑，0.06~0.12%抗氧劑等，不含無機填料?，F(xiàn)有技術(shù)通過添加大量成核劑來提高聚丙烯樹脂的剛性和耐熱性能等，成本較高。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高剛性聚丙烯組合物，該聚丙烯樹脂組合物是通過在造粒時采用復(fù)配的方式添加少量成核劑和少量無機填料，制成的聚丙烯樹脂組合物具有高剛性、高耐熱且成本低的優(yōu)勢。本發(fā)明所述的聚丙烯組合物，由如下重量份數(shù)的原料制成：聚丙烯樹脂100熱穩(wěn)定劑0.08~1.8硬脂酸金屬鹽0.02~0.4無機填料0.05~0.25有機類成核劑0.05~0.15。所述的聚丙烯樹脂為市售的抗沖共聚聚丙烯樹脂粉。所述的抗沖共聚聚丙烯樹脂為丙烯與乙烯、1-丁烯、1-己烯或1-辛烯中任意一種α-烯烴的共聚物，其中α-烯烴含量為2~16mol%，抗沖共聚聚丙烯樹脂的熔體質(zhì)量流動速率（MFR，2.16kg，230℃）為1~20g/10min，Mw/Mn為4~8。所述的抗沖共聚聚丙烯樹脂粉優(yōu)選抗沖共聚聚丙烯QP73N粉和抗沖共聚聚丙烯QP83N粉。抗沖共聚聚丙烯QP73N粉和抗沖共聚聚丙烯QP83N粉，由中國石化齊魯分公司生產(chǎn)，均聚聚丙烯X30S粉由獨山子石化公司生產(chǎn)。所述的熱穩(wěn)定劑為受阻酚類抗氧劑或/和亞磷酸酯類抗氧劑，受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的重量比為1:0.1~10。所述的受阻酚類抗氧劑為：四[甲基-β-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸正十八碳醇酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三（3,5-二叔丁基-4-羥基芐基）苯或2,2-硫代雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸乙酯]。所述的亞磷酸酯類抗氧劑為：三（2,4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯、雙（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亞磷酸酯或二亞磷酸季戊四醇二硬脂醇酯。所述的硬脂酸金屬鹽為硬脂酸鋅或硬脂酸鈣，優(yōu)選添加量為0.05~0.3份，硬脂酸金屬鹽的作用是作為吸酸劑與聚丙烯樹脂中酸性催化劑殘余物發(fā)生反應(yīng)生成硬脂酸鹽，同時兼具潤滑作用。所述的無機填料為碳酸鈣、滑石粉、硅藻土或云母，優(yōu)選碳酸鈣和滑石粉，最優(yōu)選滑石粉，優(yōu)選添加量為0.1~0.2份，無機填料顆粒尺寸為0.01~50μm，優(yōu)選0.1~10μm。所述的有機類成核劑為磷酸金屬鹽類成核劑，優(yōu)選添加量為0.1~0.15份。所述的磷酸金屬鹽類成核劑優(yōu)選成核劑HPN-68L、成核劑NA11或成核劑NA21。成核劑NA11的化學名稱為亞甲基雙（2,4-二叔丁基苯基）磷酸酯鈉鹽，成核劑NA21的化學名稱為亞甲基雙（2,4-二叔丁基苯基）磷酸酯羥基鋁鹽。成核劑HPN-68L為美利肯化學公司生產(chǎn)，成核劑NA11或成核劑NA21為汽巴精化公司生產(chǎn)。本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明在聚丙烯樹脂粉造粒時采用復(fù)配的方式添加少量成核劑和少量無機填料，能夠達到或超過添加大量成核劑所制備的聚丙烯樹脂的彎曲模量和熱變形溫度，制成的聚丙烯樹脂組合物不但具有高剛性、高耐熱、成本低的優(yōu)勢，每噸成本降低100~300元，而且不會提高材料的密度，保證了制品的輕量化。具體實施方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步描述。本實施例中涉及的熔體質(zhì)量流動速率MFR，按照GB/T3682-2000進行，實驗條件均為負荷2.16kg，溫度230℃?？箾_共聚聚丙烯QP73N粉和抗沖共聚聚丙烯QP83N粉，由中國石化齊魯分公司生產(chǎn)，均聚聚丙烯X30S粉由獨山子石化公司生產(chǎn)。實施例1抗沖共聚聚丙烯QP73N粉（MFR=13.2g/10min，乙烯含量8.6mol/%，Mw/Mn為5.8）1000g四[甲基-β-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯0.5g硬脂酸鋅2g滑石粉（顆粒細度5μm）2g成核劑（HPN-68L）0.5g實施例2抗沖共聚聚丙烯QP73N粉（MFR=13.2g/10min，乙烯含量8.6mol/%，Mw/Mn為5.8）1000g四[甲基-β-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯0.5g三（2,4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯0.5g硬脂酸鋅3g滑石粉（顆粒細度2μm）0.5g成核劑（HPN-68L）0.5g實施例3抗沖共聚聚丙烯QP73N粉（MFR=13.2g/10min，乙烯含量8.6mol/%，Mw/Mn為5.8）1000gβ-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸正十八碳醇酯1g二亞磷酸季戊四醇二硬脂醇酯1g硬脂酸鈣2g碳酸鈣（顆粒細度4μm）2g成核劑（NA21）0.06g比較例1抗沖共聚聚丙烯QP73N粉（MFR=13.2g/10min，乙烯含量8.6mol/%，Mw/Mn為5.8）1000g四[甲基-β-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯0.5g三（2,4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯0.5g硬脂酸鋅0.5g成核劑（HPN-68L）0.6g比較例2均聚聚丙烯X30S粉（MFR11g/10min，Mw/Mn為4.6）1000gβ-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸正十八碳醇酯1g雙（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亞磷酸酯1g硬脂酸鋅2g成核劑（NA21）1g表1實施例及比較例產(chǎn)品性能檢測表測試項目單位實施例1實施例2實施例3密度g/cm30.9020.8990.900MFRg/10min13.313.613.0拉伸強度MPa27.326.826.2斷裂伸長率%126162106彎曲強度MPa32.731.530.9彎曲彈性模量MPa140613311290Izod缺口沖擊強度23℃kJ/m26.96.57.2Izod缺口沖擊強度-20℃kJ/m23.33.63.5負荷變形溫度℃10110099結(jié)晶溫度℃134135132測試項目單位對比例1對比例2密度g/cm30.9010.900MFRg/10min13.111.2拉伸強度MPa27.738.2斷裂伸長率%5667彎曲強度MPa30.537.8彎曲彈性模量MPa12861740Izod缺口沖擊強度23℃kJ/m26.73.0Izod缺口沖擊強度-20℃kJ/m23.4-負荷變形溫度℃99115結(jié)晶溫度℃134133從表1可以看出，本發(fā)明的組合物的彎曲強度、彎曲彈性模量、負荷變形溫度、結(jié)晶溫度等均達到了添加大量成核劑所得組合物的水平，由于成核劑添加量少，因此具有低成本的優(yōu)勢。當前第1頁1 2 3