一種汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物及其制備方法
【專利摘要】本發明提供一種汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物及其制備方法，包括下述組分：嵌段共聚聚丙烯100份，加工助劑0.15-0.3份，納米復合成核劑0.15-0.3份，過氧化物母料0.15-0.3份；本發明所述的汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物有較高的韌性，較高的剛性，彎曲模量≥1000兆帕；在較高熔體流動速率的前提下，保證材料具有較高的沖擊強度、彎曲模量及耐熱性能，使之具有剛韌平衡的特點，適用于高端汽車保險杠注塑制品的生產。
【專利說明】一種汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于新材料領域，具體涉及一種汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物及其制備方法，所制備的抗沖聚丙烯組合物主要應用于高端汽車保險杠抗沖制件的生產，也可廣泛用于對聚丙烯樹脂剛韌平衡要求高的各類汽車內外飾件、家具、電器塑料部件等。
【背景技術】
[0002]目前國外用于成型小轎車保險杠的專用料主要有下述三種:a、聚丙烯(PP)共聚物/三元乙丙橡膠(EPDM)共混料；b、丙烯/乙烯嵌段共聚物(EPM) /聚烯烴熱塑性彈性體(POE)共混料；C、橡膠物含量高達35%的耐沖擊型PP / EPM反應器共混料。目前國內轎車保險杠大多選用前兩種。雖然EPDM對PP有良好的增韌效果，但EPDM價格高，碎膠有一定困難，流動性也不太理想。另外由于在制備過程中多了一次造粒過程，因此多了一道加熱工序，致使分子量及分子量分布有變化，質量控制較難。近幾年，幾乎世界所有的大型聚丙烯生產公司都在反應器直接生產抗沖共聚物的技術方面取得了明顯的進展。
[0003]國內對高抗沖高模量共聚PP的需求量比較大，但是生產廠家和產量都很少。主要是高橡膠含量的抗沖PP的生產過程中穩定性較差、容易粘釜、生產負荷下降較多。在獲得較高沖擊性能的同時，彎曲模量和熱變形溫度往往偏低，由于PP聚合設備和工藝所限，很難達到長期穩定的生產。
[0004]盡管國內各石化企業在開發高性能PP方面做了很多工作，但共聚PP樹脂，尤其是高流動共聚產品牌號還是較少，且在性能、生產數量等方面還不能完全滿足汽車工業的需要，目前國內還未見通過反應器聚合直接生產的方式生產可控流變汽車保險杠用抗沖共聚PP材料的相關專利報道。

【發明內容】

[0005]本發明提供一種汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物，具有高熔體流動速率、較高韌性與剛性。
[0006]本發明還提供所述汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物的制備方法。
[0007]一種汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物，包括下述組分:
[0008]嵌段共聚聚丙烯100份；
[0009]加工助劑0.15-0.3份；
[0010]納米復合成核劑 0.15-0.3份；
[0011]過氧化物母料 0.15-0.3份；
[0012]所述嵌段共聚聚丙烯的共聚單體為乙烯，乙烯含量為10-15wt% ;所述加工助劑由
0.1-0.2份抗氧劑和0.05-0.1份鹵素吸收劑組成，抗氧劑由0.05-0.1份四[β_(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和0.05-0.1份亞磷酸三(2.4- 二叔丁基苯基)酯組成，所述的鹵素吸收劑為硬脂酸鈣；所述納米復合成核劑由成核劑負載在納米級粉末橡膠的載體上得到，所述成核劑為(3，4_ 二甲基二芐叉)山梨醇、亞甲基雙(2，4_ 二叔丁基苯基)磷酸酯羥基鋁鹽或對叔丁基苯甲酸羥基鋁中的一種或兩種任意比例的組合物；所述過氧化物母料由均聚聚丙烯100份和過氧化物0.65-1份組成，其中過氧化物為過氧化二異丙苯或1，1-雙(過氧化叔丁基)_3，3，5-三甲基環己烷；以上份數均為重量份。
[0013]所述納米復合成核劑由下述兩種方法制備而得:
[0014](一 )將無機粒子的漿液，成核劑，交聯型合成橡膠膠乳混合均勻，得到混合乳液，再將該混合乳液噴霧干燥，得到所述的納米復合成核劑。
[0015]( 二)在加入或不加入交聯助劑的情況下，將橡膠膠乳采用高能射線源進行輻照硫化后，再將無機粒子的漿液，成核劑，輻照后的橡膠膠乳混合均勻，得到混合乳液，再將該混合乳液噴霧干燥，得到所述的納米復合成核劑。
[0016]上述無機粒子漿液為無機粒子在水中的懸浮液；所述無機粒子選自以下物質之一或其以任意比例的組合:金、銀、銅、鐵、金合金、銀合金、銅合金、鐵合金、氧化鋁、氧化鎂、二氧化鈦、三氧化二鐵、四氧化三鐵、氧化銀、氧化鋅、氮化招、氮化娃、碳化娃、二氧化娃、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈣、氯化銀、石棉、滑石、高嶺土、云母、長石、硅灰石和蒙脫土 ；其顆粒至少有一維平均尺寸為0.2-500nm ;所述的橡膠膠乳中所含橡膠的重量與無機粒子漿液中所含無機粒子的重量比為99.5: 0.5-20: 80。
[0017]如上所述，在本發明中，制備納米橡膠粉末的過程即是制備納米復合成核劑的過程，在制備納米橡膠粉末的過程中將成核劑負載在納米橡膠粉末上，得到了納米復合成核劑。
[0018]本發明所述汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物的熔體流動速率為20_25g/10min。
[0019]本發明所述的汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物的制備方法為，按配比將嵌段共聚聚丙烯，加工助劑和納米復合成核劑混合均勻得到基料；將過氧化物和均聚聚丙烯混合均勻后擠出造粒得到過氧化物母料，然后將基料和過氧化物母料混合、擠出造粒，得到所述汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物。
[0020]將基料和過氧化物母料混合、擠出造粒的具體方法是:將基料和過氧化物母料混合、擠出造粒的具體方法是:將所得的基料和過氧化物母料分別置于雙螺桿擠出機的主料和輔料加料斗中，擠出造粒，設定主料與輔料的加料轉速分別為2l-23rpm，將雙螺桿擠出機的各區溫度設定為:Z1:180-190°C, Z2:200-210°C, Z3:210-215°C, ?Α =220-225°C, Ζ5:220-225°C, Ζ6:215_220°C，機頭:200-210°C ;雙螺桿擠出機的轉速設定為300_310rpm。擠出過程中動態調節過氧化物母料的側喂料加入量，可達到可控流變的目的。
[0021]本發明所述的汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物在保持較高的韌性，在常溫簡支梁沖擊強度> 35KJ/m2的前提下仍具有一定剛性，即有較高的韌性，較高的剛性，彎曲模量^ 1000兆帕；在較高熔體流動速率的前提下，保證材料具有較高的沖擊強度、彎曲模量及耐熱性能，使之具有剛韌平衡的特點，適用于高端汽車保險杠注塑制品的生產。
[0022]本發明所述的汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物性能指標如表1所示:
[0023]表1抗沖聚丙烯組合物性能指標
[0024]
【權利要求】
1.一種汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物，其特征在于，包括下述組分:
2.根據權利要求1所述的汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物，其特征在于所述納米復合成核劑的制備方法包括下述步驟: 將無機粒子的漿液，成核劑，交聯型合成橡膠膠乳混合均勻，得到混合乳液，再將該混合乳液噴霧干燥，得到所述的納米復合成核劑； 上述無機粒子漿液為無機粒子在水中的懸浮液；所述無機粒子選自以下物質之一或其以任意比例的組合:金、銀、銅、鐵、金合金、銀合金、銅合金、鐵合金、氧化鋁、氧化鎂、二氧化鈦、三氧化二鐵、四氧化三鐵、氧化銀、氧化鋅、氮化招、氮化娃、碳化娃、二氧化娃、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈣、氯化銀、石棉、滑石、高嶺土、云母、長石、硅灰石和蒙脫土 ；其顆粒至少有一維平均尺寸為0.2-500nm ;所述的交聯型合成橡膠膠乳中所含橡膠的重量與無機粒子漿液中所含無機粒子的重量比為99.5: 0.5-20: 80。
3.根據權利要求1所述的汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物，其特征在于所述納米復合成核劑的制備方法包括下述步驟:在加入或不加入交聯助劑的情況下，將橡膠膠乳采用高能射線源進行輻照硫化后，再將無機粒子的漿液，成核劑，輻照后的橡膠膠乳混合均勻，得到混合乳液，再將該混合乳液干燥得到所述的納米復合成核劑； 上述無機粒子漿液為無機粒子在水中的懸浮液；所述無機粒子選自以下物質之一或其以任意比例的組合:金、銀、銅、鐵、金合金、銀合金、銅合金、鐵合金、氧化鋁、氧化鎂、二氧化鈦、三氧化二鐵、四氧化三鐵、氧化銀、氧化鋅、氮化招、氮化娃、碳化娃、二氧化娃、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈣、氯化銀、石棉、滑石、高嶺土、云母、長石、硅灰石和蒙脫土 ；其顆粒至少有一維平均尺寸為0.2-500nm ;所述的橡膠膠乳中所含橡膠的重量與無機粒子漿液中所含無機粒子的重量比為99.5: 0.5-20: 80。
4.權利要求1所述的汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物的制備方法，其特征在于，按比例將嵌段共聚聚丙烯，加工助劑和納米復合成核劑混合均勻得到基料；將過氧化物和均聚聚丙烯混合均勻后擠出造粒得到過氧化物母料，然后將基料和過氧化物母料混合、擠出造粒，得到所述汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物。
5.根據權利要求4所述的汽車保險杠用抗沖聚丙烯組合物的制備方法，其特征在于，將基料和過氧化物母料混合、擠出造粒的具體方法是:將所得的基料和過氧化物母料分別置于雙螺桿擠出機的主料和輔料加料斗中，擠出造粒，設定主料與輔料的加料轉速分別為21-23rpm，將雙螺桿擠出機的各區溫度設定為:Z1 =180-190°C, Z2 =200-210°C, Z3:210-215°C, Z4:220-225°C, Z5:220-225°C, Z6:215_22(TC，機頭:200-210°C ;雙螺桿擠出機的轉速設定為300-3lOrp m。
【文檔編號】C08K5/526GK103571123SQ201210258959
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月20日 優先權日:2012年7月20日
【發明者】魏峰, 黎地, 徐振明, 傅勇 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化揚子石油化工有限公司