專利名稱：一種耐劃傷聚丙烯組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚丙烯組合物及其制備方法。具體說，涉及一種耐劃傷聚丙烯組 合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯具有耐熱溫度高，抗疲勞性好、電絕緣性好、耐化學(xué)藥品腐蝕性好以及加工 成型性好等優(yōu)點(diǎn)，且價(jià)格低、質(zhì)量輕、易回收，因此在電子電器、汽車工業(yè)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng) 用。但是聚丙烯材料表面硬度低，在外力作用下很容易被劃傷，在應(yīng)用于電器外殼、汽車內(nèi) 飾件等對(duì)外觀要求較高的領(lǐng)域時(shí)受到一定的限制。特別是對(duì)于汽車內(nèi)飾件，如儀表板、門 板、立柱、手套箱等，這些部件在生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用過程中，不可避免的受到硬物的碰擦，如 手指甲劃傷。所以汽車制造廠家紛紛出臺(tái)耐劃傷相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，用于滿足汽車的需要。因此，如 何提高聚丙烯的耐劃傷性成為擴(kuò)大聚丙烯在汽車工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵之一。關(guān)于耐劃傷聚丙烯的發(fā)明專利很多，專利CN1236375A通過聚合的方法提高聚丙 烯材料的結(jié)晶度，制備出具有較好耐劃傷性、剛性和耐熱性的聚丙烯；專利CN1294614A提 供了一種具有較好耐劃傷性的接枝共聚物，該共聚物包括丙烯聚合物主鏈，該主鏈上接枝 聚合有至少一種能進(jìn)行自由基聚合的乙烯基單體。上述專利都是以聚合的方式制備耐劃傷 聚丙烯，成本較高，且不具有通用性。除了聚合的方法以外，添加潤(rùn)滑性助劑也能夠有效的提高聚丙烯組合物的耐劃 傷性能。專利CN101173074A通過添加潤(rùn)滑劑脂肪族伯酰胺改善聚丙烯的耐劃傷性；專利 CN1580115A通過添加有機(jī)硅彈性體來提高該組合物的耐劃傷性能；專利CN1631960A采用 有機(jī)硅彈性體和制備其母粒的方法解決耐劃傷問題；專利CN1479766A采用硅接枝聚乙烯 的方法，制備了具有良好耐劃傷性和模壓性能的復(fù)合樹脂組合物。然而，對(duì)于制備汽車零部件的聚丙烯來說，不僅要求具有很好的耐劃傷性，還要求 制品在長(zhǎng)期使用后外觀仍然保持良好。而現(xiàn)有技術(shù)中通常使用的耐劃傷劑(潤(rùn)滑劑)會(huì)導(dǎo) 致一些問題出現(xiàn)，如長(zhǎng)期使用后，潤(rùn)滑劑會(huì)析出，表面發(fā)粘霜化，對(duì)制品外觀和使用產(chǎn)生明 顯不良影響
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人通過大量的試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，采用一種特殊的耐劃傷劑來改性聚丙烯樹 月旨，得到的聚丙烯材料不僅具有很好的耐劃傷性，而且聚丙烯樹脂在長(zhǎng)期使用后，其制品外 觀也不會(huì)發(fā)生變化，同時(shí)聚丙烯還具有良好的抗沖擊性、剛性等力學(xué)性能，其制備方法簡(jiǎn) 單，適用于汽車內(nèi)、外飾件及電子、電器外殼等制品。本發(fā)明的目的是提供了一種耐劃傷聚丙烯組合物，其具有良好的抗沖擊性、剛性 的同時(shí)還具有良好的耐劃傷性。本發(fā)明的耐劃傷聚丙烯組合物包含有共混的以下組分聚丙烯樹脂，100重量份；耐劃傷劑，0. 05 30重量份，優(yōu)選1 15重量份；
其中所述的耐劃傷劑是有由以下組分共混組成(1)全硫化粉末丁苯橡膠，100重量份；(2)烴類潤(rùn)滑油，1 100重量份和/或聚硅氧烷類潤(rùn)滑劑，1 200重量份其中所述的全硫化粉末丁苯橡膠的平均粒徑為20 2000nm，優(yōu)先為30 400nm。本發(fā)明所述的聚丙烯包括現(xiàn)有技術(shù)所公開的各種類型的聚丙烯樹脂，優(yōu)選熔融指數(shù)為3-60g/10min的均聚聚丙烯或共聚聚丙烯。本發(fā)明所述的耐劃傷劑中的全硫化粉末丁苯橡膠是按照本申請(qǐng)人申請(qǐng)的中國(guó)專 利ZL00816450. 9所制備。該全硫化粉末丁苯橡膠的平均粒徑為20 2000nm，優(yōu)選30 400nm。耐劃傷劑中的所述的烴類潤(rùn)滑油選自鏈烷烴油、環(huán)烷烴油、芳環(huán)烴油之一或其混合 物，優(yōu)選為環(huán)烷烴油。耐劃傷劑中的所述的聚硅氧烷類潤(rùn)滑劑為聚乙基硅氧烷、聚苯基甲基 硅氧烷等，優(yōu)選為為線型聚甲基硅氧烷，更優(yōu)選黏度為300-20000S的線型聚甲基硅氧烷。此外，本發(fā)明的耐劃傷聚丙烯組合物中還可以包括共混得以下組分以聚丙烯樹 脂的100重量份計(jì)，礦物填料，0 50重量份；增韌劑，0 30重量份；接枝乙丙橡膠，0 10重量份。其中所述的礦物填料可為滑石粉、硅灰石、碳酸鈣，優(yōu)選粒徑為300-5000目的礦 物填料。其中所述的增韌劑可為無定形乙烯-α-烯烴共聚物和苯乙烯基熱塑性彈性體中 的一種或者是它們的混合物。其中所述的接枝乙丙橡膠為馬來酸酐接枝乙丙橡膠。本發(fā)明 的耐劃傷聚丙烯組合物還可以包括通用的色母粒、抗氧劑，光穩(wěn)定劑等加工助劑，這些常用 的加工助劑的用量為常規(guī)用量，或根據(jù)實(shí)際情況的要求來進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。本發(fā)明進(jìn)一步提供了上述耐劃傷聚丙烯組合物的制備方法。本發(fā)明的耐劃傷聚丙烯組合物的制備方法，包括以下步驟(1)將全硫化粉末丁苯橡膠、烴類潤(rùn)滑油和/或聚硅氧烷類潤(rùn)滑劑按所述比例在 50 80°C攪拌，共混，制得耐劃傷劑；(2)將包含有聚丙烯、上述得到的耐劃傷劑在內(nèi)的組分按所述組分配比熔融共混。步驟(1)中制得的耐劃傷劑較好在常溫下放置24 48小時(shí)后使用。步驟(2)中物料的共混溫度即為聚丙烯通用的加工溫度，在既保證基體聚丙烯完 全熔融又不會(huì)使其分解的范圍內(nèi)選擇。一般選擇溫度為190 250°C，優(yōu)選為190 230°C。在本發(fā)明的制備方法中所使用的熔融共混設(shè)備為橡塑加工業(yè)中的通用共混設(shè)備， 可以是雙螺桿擠出機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、開煉機(jī)或密煉機(jī)等。本發(fā)明的制備過程中操作工藝簡(jiǎn)單可靠，成本較低。得到的聚丙烯具有很好的耐 劃傷性，而且在長(zhǎng)期使用后，其制品外觀和使用均不會(huì)發(fā)生變化，聚丙烯還具有良好的抗沖 擊性、剛性等力學(xué)性能。本發(fā)明的聚丙烯材料主要用于汽車、家電等行業(yè)等領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的范圍不受這些實(shí)施例的限 制。一、耐劃傷劑的制備將全硫化粉末丁苯橡膠(北京化工研究院，VP101，平均粒徑0. Ιμπι)加熱至80°C， 置于高速攪拌機(jī)中，在高速攪拌下，緩慢的加入環(huán)烷油(天津大港煉油廠，Circosol 410) 和/或線形聚甲基硅氧烷潤(rùn)滑劑(北京化工二廠，201)，攪拌30秒，放出后于常溫下放置24小時(shí)，得到耐劃傷劑。組分的重量比見各實(shí)施例。二、耐劃傷聚丙烯的制備實(shí)施例1

將聚丙烯(中國(guó)石化北京燕山石油化工公司，牌號(hào)K9020，熔融指數(shù)20g/10min)、 滑石粉(大連富士礦業(yè)有限公司，2500目)、乙丙橡膠(陶氏化學(xué)公司，NORDEL IP)、接枝 乙丙橡膠(美國(guó)康普頓公司，498)、耐劃傷助劑A(全硫化粉末橡膠與環(huán)烷油的重量比為 100 50)、抗氧劑(瑞士汽巴精化公司，B225)、光穩(wěn)定劑(瑞士汽巴精化公司，TINUVIN XT 855)攪拌均勻后，使用雙螺桿于190 230°C條件下擠出造粒。經(jīng)注射機(jī)注射制樣，進(jìn)行力 學(xué)性能、耐劃傷性能等性能的測(cè)試，其結(jié)果見表1。具體配方見表1，其中各組分含量均以重 量份計(jì)算。實(shí)施例2:除用耐劃傷助劑B(全硫化粉末橡膠與線形聚甲基硅氧烷潤(rùn)滑劑的重量比為 100 35)替換耐劃傷助劑A。其余同與實(shí)施例1，具體配方及測(cè)試結(jié)果見表1。實(shí)施例3 除用耐劃傷助劑C(全硫化粉末橡膠與線形聚甲基硅氧烷潤(rùn)滑劑的重量比為 100 50)替換耐劃傷助劑A。其余同實(shí)施例1，具體配方及測(cè)試結(jié)果見表1。實(shí)施例4 除用耐劃傷助劑D(全硫化粉末橡膠與線形聚甲基硅氧烷潤(rùn)滑劑的重量比為 100 100)替換耐劃傷助劑A。其余同實(shí)施例1，具體配方及測(cè)試結(jié)果見表1。實(shí)施例5 除耐劃傷劑B的用量不同，其余同實(shí)施例2，具體配方及測(cè)試結(jié)果見表1。實(shí)施例6 除不加接枝乙丙橡膠和耐劃傷劑B的用量不同，其余實(shí)施例2，具體組分及測(cè)試結(jié) 果見表1。實(shí)施例7:除用耐劃傷助劑E(全硫化粉末橡膠與環(huán)烷油、線形聚甲基硅氧烷潤(rùn)滑劑的重量 比為100 20 50)替換耐劃傷助劑A。其余同實(shí)施例1，具體配方及測(cè)試結(jié)果見表1。實(shí)施例8 除用耐劃傷助劑F(全硫化粉末橡膠與環(huán)烷油、線形聚甲基硅氧烷潤(rùn)滑劑的重量 比為100 60 40)替換耐劃傷助劑A。其余同實(shí)施例1，具體配方及測(cè)試結(jié)果見表1。比較例1 除不加入耐劃傷助劑。其余同實(shí)施例1，具體配方及測(cè)試結(jié)果見表1。比較例2 除用潤(rùn)滑劑芥酸酰胺替換耐劃傷助劑A。其余同實(shí)施例1相同，具體配方及測(cè)試結(jié) 果見表1。比較例3 除用常用潤(rùn)滑劑線形聚甲基硅氧烷替換耐劃傷助劑A。其余同實(shí)施例1相同，具體 配方及測(cè)試結(jié)果見表1。本發(fā)明用耐劃傷測(cè)試儀評(píng)價(jià)耐劃傷程度。用一把機(jī)械驅(qū)動(dòng)的刮刀在制備的塑料表面上刮出一個(gè)線段圖形。然后用一個(gè)色度計(jì)測(cè)得未刮傷表面的顏色偏差。在同一樣品區(qū)域， 用分光測(cè)色計(jì)分別測(cè)量樣品劃傷前后表面光散射值，以劃傷前后光散射差值ΔΕ度量聚丙 烯耐劃傷性的好壞，ΔΕ值越小，表明制品的耐劃傷性越好。測(cè)試條件為溫度23士 5°C
權(quán)利要求
1.一種耐劃傷聚丙烯組合物，包含有共混的以下組分聚丙烯樹脂，100重量份；耐劃 傷劑，0. 05 30重量份；其中所述的耐劃傷劑是有由以下組分共混組成(1)全硫化粉末丁苯橡膠，100重量份；(2)烴類潤(rùn)滑油，1 100重量份和/或聚硅氧烷類潤(rùn)滑劑，1 200重量份；其中所述的全硫化粉末丁苯橡膠的平均粒徑為20 2000nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐劃傷聚丙烯組合物，其特征在于以聚丙烯樹脂為100重量 份計(jì)，所述的耐劃傷劑為1 15重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐劃傷聚丙烯組合物，其特征在于所述的全硫化粉末丁苯橡 膠的平均粒徑為30 400nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐劃傷聚丙烯組合物，還包括共混得以下組分以聚丙烯樹 脂的100重量份計(jì)，礦物填料，0 50重量份；增韌劑，0 30重量份；接枝乙丙橡膠，0 10重量份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐劃傷聚丙烯組合物，其特征在于所述的烴類潤(rùn)滑油選自以 下物質(zhì)之一或其組合鏈烷烴油、環(huán)烷烴油和芳環(huán)烴油
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐劃傷聚丙烯組合物，其特征在于所述的烴類潤(rùn)滑油為環(huán)烷 烴油。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐劃傷聚丙烯組合物，其特征在于所述的聚硅氧烷類潤(rùn)滑劑 為線性聚甲基硅氧烷。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的耐劃傷聚丙烯組合物的制備方法，其特征在于包括 以下步驟(1)將全硫化粉末丁苯橡膠、烴類潤(rùn)滑油和/或聚硅氧烷類潤(rùn)滑劑按所述比例在50 80°C共混，制得耐劃傷劑；(2)將包含有聚丙烯、上述得到的耐劃傷劑在內(nèi)的組分按所述組分配比熔融共混。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種耐劃傷聚丙烯組合物，包含有共混的以下組分聚丙烯樹脂，100重量份；耐劃傷劑，0.05～30重量份；其中所述的耐劃傷劑是有由以下組分共混組成(1)全硫化粉末丁苯橡膠，100重量份；(2)烴類油，1～100重量份和/或聚硅氧烷類潤(rùn)滑劑，1～200重量份。該聚丙烯組合物不僅具有良好的抗沖擊性、剛性等力學(xué)性能，同時(shí)具有很好的耐劃傷性，而且在聚丙烯樹脂長(zhǎng)期使用后，其制品外觀也不會(huì)發(fā)生變化，其制備方法簡(jiǎn)單，適用于汽車內(nèi)、外飾件及電子、電器外殼等制品。
文檔編號(hào)C08K5/01GK102030944SQ20091017697
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者丁樹巖, 元文芳, 劉善元, 張靜, 石勝鵬, 蔡濤, 金滟, 陳紹梅 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院