本發明屬于高分子材料,具體涉及中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物及其制備方法。
背景技術:
1、抗沖共聚聚丙烯(icp)是一種性能優良的熱塑性合成樹脂,具有密度小、無毒、易加工、化學穩定性及電絕緣性好等優點,是通用樹脂中耐熱性最好的產品,在汽車工業、家用電器、電子、包裝及建材家具等方面具有廣泛的應用。icp是以丙烯均聚物為基體,分散相由乙烯-丙烯無規共聚物、乙烯-丙烯多嵌段共聚物組成的高分子合金體系。體系中不但存在著分子鏈組成差異和鏈結構差異,還存在著由此引起的宏觀相結構差異。
2、icp主要分為低流動、中流動和高流動3種,中流動icp主要用在汽車、小家電外殼、周轉箱、冷卻盒等領域,每年在華南市場具有18×104t的需求量。國外及國內相繼開發出了中流動icp牌號,但在結構和性能上,不同牌號之間還存在差異,也導致了產品質量不同。
3、聚丙烯中voc的來源較為復雜,在其聚合、加工、運輸、貯存等過程中均會產生。在丙烯聚合過程中,催化劑、共聚單體、丙烯氣體中所含有的微量丙烷和硫化物、聚合溶劑、聚合過程中產生的低聚物等均可能會在聚丙烯中殘留,并且這些物質通過閃蒸、干燥等工藝無法有效去除;聚丙烯加工過程中添加的抗氧劑、穩定劑等助劑會在加工或儲運過程中殘留或降解,容易產生烴類、醛、酮等揮發性物質;另外,聚丙烯主鏈會在光、熱、氧、機械等作用下降解,從而通過自由基反應產生烷烴、醛、酮等物質,導致聚丙烯中voc含量增加。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足,本發明的目的在于提供一種中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物,通過選用特定的原料及合理搭配,提高了產品的韌性、降低了voc釋放量和氣味等級,所制得的組合物具有良好流動性和沖擊性;
2、本發明的另一個目的在于提供一種中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物的制備方法,該方法工藝簡單,科學合理。
3、本發明所采取的技術方案如下:
4、所述的中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物,由以下重量份數的原料組成:
5、
6、
7、所述的抗沖共聚聚丙烯,其熔體質量流動速率為15~18g/10min,熔融溫度為163℃~166℃,乙烯含量為10~12wt.%。
8、所述的彈性體為二元乙丙橡膠、三元乙丙橡膠、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或乙烯-辛烯共聚物中的一種,所述的乙烯-辛烯共聚物的密度為0.834-0.925g/cm3,拉伸強度為8.5-12.5mpa,熔體質量流動速率為7~12g/10min。優選為乙烯-辛烯共聚物,其既有優異的韌性又有良好的加工性。
9、所述的成核劑為山梨醇衍生物類、有機磷酸鹽類、松香酸鹽類或有機羧酸鹽類成核劑中的一種。優選為有機磷酸鹽類增剛成核劑,其制備方法為:將2,2’-亞甲基雙(4,6-二叔丁基苯酚)磷酸酯鈉(3.56g)放入200ml氨水中,將其放置在80℃的環境中進行攪拌,使其溶解,停止反應后將溶液快速冷卻、過濾之后,再次使用100ml乙醇水溶液重結晶,得到了一種非金屬有機磷酸鹽,即增剛成核劑。所述的增剛成核劑的熔融溫度為262℃,結晶形貌為表面光滑的片狀結構。
10、所述的抗氧劑為主抗氧劑與輔抗氧劑的復配抗氧劑,其質量比為1:(2~2.5)。
11、所述的主抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑3114或抗氧劑1330中的一種,優選為抗氧劑1010;所述的輔抗氧劑為抗氧劑168、光穩定劑770或抗氧劑pep36中的一種,優選為抗氧劑168。
12、所述的吸酸劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅或硬脂酸鈉中的一種,優選為硬脂酸鈣。
13、所述的潤滑劑為丙三醇硬脂酸酯、芥酸酰胺或乙撐雙硬脂酰胺中的一種。該組分具有潤滑作用,在注塑制品與模具、模口的摩擦過程中能夠減少表面劃痕。
14、所述的中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物的制備方法,步驟如下:
15、(1)將抗沖共聚聚丙烯、彈性體、成核劑、抗氧劑、吸酸劑和潤滑劑混合,攪拌1~3min,得到混合物料;
16、(2)將步驟(1)得到的混合物料加入雙螺桿擠出機熔融混煉,擠出造粒,即得中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物。
17、所述的步驟(2)中擠出造粒溫度為180~210℃。
18、與現有技術相比,本發明的有益效果如下:
19、(1)本發明所述的中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物,通過將無規共聚聚丙烯、poe、成核劑、抗氧劑、吸酸劑和潤滑劑共混,組分之間起到了協同作用,使得組合物的韌性明顯提升,同時剛性沒有明顯下降,在實際應用中可以提高產品的耐用性和使用壽命;
20、(2)本發明所述的中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物,經多次擠出造粒后,有機揮發物(voc)釋放量和氣味等級較常規料明顯降低(一般情況下,因多次高溫熔融,使長支鏈斷開,voc釋放量增加),因組合物改善了聚丙烯的結晶性能,使其結構規整度增加,揮發性小分子運動受阻,從基體中逸出的難度大,進而改善了聚丙烯氣味性能,提高產品的環保性能和舒適性,降低了生產和使用過程中的環境污染。
1.一種中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物,其特征在于,由以下重量份數的原料組成:
2.根據權利要求1所述的中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物,其特征在于,所述的抗沖共聚聚丙烯,其熔體質量流動速率為15~18g/10min,熔融溫度為163℃~166℃,乙烯含量為10~12wt.%。
3.根據權利要求1所述的中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物,其特征在于,所述的彈性體為二元乙丙橡膠、三元乙丙橡膠、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或乙烯-辛烯共聚物中的一種,所述的乙烯-辛烯共聚物的密度為0.834~0.925g/cm3,拉伸強度為8.5~12.5mpa,熔體質量流動速率為7~12g/10min。
4.根據權利要求1所述的中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物,其特征在于,所述的成核劑為山梨醇衍生物類、有機磷酸鹽類、松香酸鹽類或有機羧酸鹽類成核劑中的一種。
5.根據權利要求1所述的中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物,其特征在于,所述的抗氧劑為主抗氧劑與輔抗氧劑的復配抗氧劑,其質量比為1:(2~2.5)。
6.根據權利要求1所述的中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物,其特征在于,所述的主抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑3114或抗氧劑1330中的一種;所述的輔抗氧劑為抗氧劑168、光穩定劑770或抗氧劑pep36中的一種。
7.根據權利要求1所述的中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物,其特征在于,所述的吸酸劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅或硬脂酸鈉中的一種。
8.根據權利要求1所述的中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物,其特征在于,所述的潤滑劑為丙三醇硬脂酸酯、芥酸酰胺或乙撐雙硬脂酰胺中的一種。
9.一種權利要求1~8任一項所述的中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物的制備方法,其特征在于,步驟如下:
10.根據權利要求9所述的中流動高抗沖低氣味聚丙烯組合物的制備方法,其特征在于,所述的步驟(2)中擠出造粒溫度為180~210℃。