丙烯聚合物組合物和由其制備的制品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種丙烯聚合物組合物以及由該丙烯聚合物組合物制成的制品。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯材料具有密度小、剛性好、耐撓曲、耐化學(xué)腐蝕和絕緣性好等優(yōu)點(diǎn)，但也存 在低溫沖擊性能差、成型收縮率大和制件尺寸不穩(wěn)定的缺陷。目前，國(guó)內(nèi)外改性塑料生產(chǎn)廠 家多采用填加云母粉、滑石粉、碳酸鈣、玻璃纖維等無機(jī)填料共混改性的方法克服聚丙烯成 型收縮率大的問題。
[0003] CN1500829A公開了一種新型超低收縮率聚丙烯材料及制備方法，該聚丙烯材料 主要含有54-57. 7重量份的聚丙烯，1-5重量份的聚乙烯；10-20重量份的三元乙丙橡膠、 30-40重量份的云母粉，其余為抗氧劑、偶聯(lián)劑和加工助劑。該申請(qǐng)通過云母粉和三元乙丙 橡膠填充達(dá)到降低收縮率和增加韌性的目的，但是該聚丙烯材料仍然存在流動(dòng)性較差，沖 擊性能不高的問題，不適用于制造沖擊性能要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部件。
[0004] CN101148528A公開了一種低收縮高流動(dòng)高韌性聚丙烯的制備方法，該聚丙烯組合 物主要含有35-65重量份的聚丙烯，10-40重量份的聚烯烴彈性體、10-25重量份的無機(jī)填 料，其余為加工助劑。該申請(qǐng)通過加入填充無機(jī)填料、加工助劑等達(dá)到了降低材料的收縮率 的目的，但是制得產(chǎn)品密度增加，且配方復(fù)雜。
[0005] 因此，采用添加無機(jī)填料的方法雖能有效降低聚丙烯的收縮率，但往往是以增加 材料的密度為代價(jià)的，且致使材料的流動(dòng)性變差，從而限制了聚丙烯的應(yīng)用領(lǐng)域；采用添加 橡膠或彈性體的方法也可以降低聚丙烯材料的收縮率，但此方法的缺陷是改性后的材料模 量降低（彡700MPa)。
[0006] 為了滿足實(shí)際使用的需要，目前亟需開發(fā)一種能夠兼具低收縮率和低密度的聚丙 烯組合物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中聚丙烯組合物制備的制品低收縮率和低密度 不能兼容的缺陷，提供一種丙烯聚合物組合物和由其制備的制品。
[0008] 本發(fā)明提供了一種丙烯聚合物組合物，其中，該丙烯聚合物組合物含有不含丁烯 結(jié)構(gòu)單元的丙烯聚合物、乙烯-丁烯共聚物和丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物；以所述丙烯聚 合物組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述不含丁烯結(jié)構(gòu)單元的丙烯聚合物的含量為60-80重量％， 所述乙烯-丁烯共聚物的含量為5-30重量％，所述丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物的含量為 5-30重量％。
[0009] 本發(fā)明還提供了由上述丙烯聚合物組合物制備的制品。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明提供的丙烯聚合物組合物所制成的成品總收縮率< 1. 2%，彈性模量 > 900MPa，不但具有較低收縮率和尺寸穩(wěn)定性，且保持了聚丙烯低密度和高強(qiáng)度等性能，滿 足汽車、家電等行業(yè)要求輕量化的發(fā)展要求，擴(kuò)大了聚丙烯的應(yīng)用范圍。 toon] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0013] 本發(fā)明提供了一種丙烯聚合物組合物，其中，該丙烯聚合物組合物含有不含丁烯 結(jié)構(gòu)單元的丙烯聚合物、乙烯-丁烯共聚物和丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物；以所述丙烯聚 合物組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述不含丁烯結(jié)構(gòu)單元的丙烯聚合物的含量為60-80重量％， 所述乙烯-丁烯共聚物的含量為5-30重量％，所述丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物的含量為 5-30重量％。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明所述的丙烯聚合物組合物，優(yōu)選情況下，所述不含丁烯結(jié)構(gòu)單元的丙 烯聚合物的含量為64-75重量％,所述乙烯-丁烯共聚物的含量為7-20重量％,所述丙 烯-乙烯-丁烯三元共聚物的含量為8-20重量％。
[0015] 在本發(fā)明所述的丙烯聚合物組合物中，所述不含丁烯結(jié)構(gòu)單元的丙烯聚合物可以 為丙烯均聚物和/或丙烯-乙烯共聚物。所述丙烯-乙烯共聚物中，以丙烯-乙烯共聚物 的總重量為基準(zhǔn)，乙烯結(jié)構(gòu)單元的含量可以為10-30重量％，丙烯結(jié)構(gòu)單元的含量可以為 70-90 重量 ％。
[0016] 在本發(fā)明所述的丙烯聚合物組合物中，所述不含丁烯結(jié)構(gòu)單元的丙烯聚合物 在230°C下、2. 16kg砝碼作用下的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率可以為0. 5-30g/10min，優(yōu)選為 2_20g/10min。
[0017] 在本發(fā)明所述的丙烯聚合物組合物中，以所述乙烯-丁烯共聚物的總重量為基 準(zhǔn)，所述乙烯-丁烯共聚物中丁烯結(jié)構(gòu)單元的含量可以為1-10重量％，乙烯結(jié)構(gòu)單元的含量 可以為90-99重量％。
[0018] 在本發(fā)明所述的丙烯聚合物組合物中，所述乙烯-丁烯共聚物在230°C下、2. 16kg 砝碼作用下的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率可以為〇. 5-8g/10min，優(yōu)選為l-5g/10min。
[0019] 在本發(fā)明所述的丙烯聚合物組合物中，以所述丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物的總 重量為基準(zhǔn)，所述丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物中乙烯結(jié)構(gòu)單元的含量可以為1-3重量％， 丁烯結(jié)構(gòu)單元的含量可以為5-12重量％，丙烯結(jié)構(gòu)單元的含量可以為85-94重量％。
[0020] 在本發(fā)明所述的丙烯聚合物組合物中，所述丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物在230°C 下、2. 16kg破碼作用下的烙體質(zhì)量流動(dòng)速率可以為5-10g/10min，優(yōu)選為6-9g/10min。
[0021] 在本發(fā)明中，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率按照GB/T3682-2000中規(guī)定的方法測(cè)定，其中，測(cè) 試條件包括：溫度為230°C，載荷為2. 16kg。
[0022] 在本發(fā)明中，所述不含丁烯結(jié)構(gòu)單元的丙烯聚合物、乙烯-丁烯共聚物和丙烯-乙 烯-丁烯三元共聚物可以通過商購(gòu)得到，例如，所述不含丁烯結(jié)構(gòu)單元的丙烯聚合物可以 為燕山石油化工股份有限公司生產(chǎn)的牌號(hào)為K1008的丙烯聚合物；所述乙烯-丁烯共聚物 可以為天津石油化工股份有限公司生產(chǎn)的牌號(hào)為L(zhǎng)LDPE3100的乙烯-丁烯共聚物；所述丙 烯-乙烯-丁烯三元共聚物可以為燕山石油化工股份有限公司生產(chǎn)的牌號(hào)為C5908的丙 烯-乙烯-丁烯三元共聚物。此外，所述不含丁烯結(jié)構(gòu)單元的丙烯聚合物、乙烯-丁烯共聚 物和丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物也可由現(xiàn)有本領(lǐng)域人員公知的方法得到，在此不再詳細(xì) 贅述。
[0023] 為了進(jìn)一步提高本發(fā)明所述的丙烯聚合物組合物的透明性或抗氧化性，優(yōu)選情況 下，所述丙烯聚合物組合物還含有成核劑和抗氧劑。
[0024] 在本發(fā)明所述的丙烯聚合物組合物中，所述成核劑可以為各種能提高聚丙烯透 明性的成核劑。例如，所述成核劑可以為山梨醇類成核劑,所述山梨醇類成核劑可以為 1，3:2, 4-二（對(duì)甲基芐叉）山梨醇（MDBS)、二（3, 4-二甲基二芐叉）山梨糖醇（DMDBS)、 二芐叉山梨醇（DBS)、二對(duì)氯芐叉山梨醇（⑶BS)和1，3:2,4_二亞（對(duì)乙基）芐基山梨醇 (EDBS)等中的一種或多種。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用美利肯公司的DBS類成核劑HPN-68L 和HPN20E時(shí)，丙烯聚合物組合物具有較高的結(jié)晶速度和優(yōu)異的成核性能，因此，所述成核 劑優(yōu)選為HPN-68L和HPN20E。
[0025] 在本發(fā)明所述的丙烯聚合物組合物中，以所述丙烯聚合物組合物的總重量為基 準(zhǔn)，所述成核劑的含量可以為〇-〇. 1重量份，優(yōu)選為〇. 01-0. 05重量份。
[0026] 在本發(fā)明所述的丙烯聚合物組合物中，所述抗氧劑可以為本領(lǐng)域中常用的任何能 夠延緩聚丙烯材料降解、老化的物質(zhì)。例如，所述抗氧劑可以為受阻酚類、亞磷酸酯類和硫 代類抗氧劑中的一種或多種。為了使各類抗氧劑的取長(zhǎng)補(bǔ)短，發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，優(yōu)選情況下， 所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑的組合。
[0027] 所述受阻酚類抗氧劑可以為四[β-(3,5_二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四 醇酯(抗氧劑1010)、1，3, 5-三甲基-2, 4, 6-三（3, 5-二叔丁基-4-羥基芐基）苯(抗氧劑 330)、1，3, 5-三（3, 5-二叔丁基-4-羥基芐基）異氰尿酸(抗氧劑3114)和β-(3, 5-二叔 丁基-4-輕基苯基）丙酸正十八碳醇酯(抗氧劑1076)中的一種或多種。其中，抗氧劑1010 與聚丙烯具有優(yōu)異的相容性，因此，所述受阻酚類抗氧劑優(yōu)選為抗氧劑1010。
[0028] 所述亞磷酸酯類抗氧劑可以為三（2, 4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯(抗氧劑168)、雙 (2, 4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亞磷酸酯(抗氧劑626)和雙（2, 4-二叔丁基苯基）季戊 四醇二亞磷酸酯(抗氧劑ΤΗΡ-24)中的一種或多種。其中，所述抗氧劑168能與所述抗氧劑 1010產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，因此，所述亞磷酸酯類抗氧劑優(yōu)選為抗氧劑168。
[0029] 在本發(fā)明所述的丙烯聚合物組合物中，所述受阻酚類氧化劑與所述亞磷酸酯類氧 化劑的重量比沒有特別地限定，例如，可以為〇. 1-1:1。所述抗氧劑的含量可以為〇-〇. 8重 量份，優(yōu)選為〇. 2-0. 6重量份。
[0030] 本發(fā)明所述的丙烯聚合物組合物可以根據(jù)常規(guī)的方法制備，例如可以將各個(gè)組分 進(jìn)行簡(jiǎn)單混合。優(yōu)選情況下，所述丙烯聚合物組合物的制備方法包括將各個(gè)組分(也即不含 丁烯結(jié)構(gòu)單元的丙烯聚合物、乙烯-丁烯共聚物和丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物，以及選 擇性包含的成核劑和抗氧劑）均勻混合，然后擠出造粒。所述擠出造粒的操作溫度可以為 180-230°C。
[0031] 所述擠出造粒過程通?？梢栽陔p螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行。所述雙螺桿擠出機(jī)可以 分為五個(gè)區(qū)，各區(qū)段的溫度分別可以為170-190°C、200-220°C、210-23(r