一種增強聚丙烯復(fù)合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種增強聚丙烯復(fù)合物及其制備方法和應(yīng)用。所述增強聚丙烯復(fù)合物，包括以下以按重量百分數(shù)計的組分組成：聚丙烯27~83%；聚1-丁烯5~30%；短切玻璃纖維10~30%；玻璃纖維相容劑2~10%；熱穩(wěn)定劑0~1%；成核劑0~1%；加工助劑0~1%。本發(fā)明采用聚1-丁烯作為提高聚丙烯焊接性能和高溫抗應(yīng)力開裂性能的添加劑，制備出高溫拉伸強度（110℃）≥40MPa，熔接痕拉伸強度≥30Mpa，拉伸強度保持率（剎車油浸泡100℃，1000hr）≥90%的增強聚丙烯復(fù)合物，滿足汽車制動油壺對材料的抗應(yīng)力開裂行及可焊接性的要求，特別適用于制備汽車制動油壺。
【專利說明】一種增強聚丙烯復(fù)合物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料成型加工領(lǐng)域，尤其涉及一種增強聚丙烯復(fù)合物及其制備方法和應(yīng)用，所述增強聚丙烯復(fù)合物特別適用于制作汽車制動油壺。
【背景技術(shù)】
[0002]目前汽車制動油壺主要采用聚丙烯材料注塑成型方法制備，注塑完成后，上下兩半采用超聲焊接或者熱板焊接即成為完整的油壺，因此油壺材料對焊接性能的要求很高，同時由于制動油壺在剎車時因傳遞扭矩而承受著高溫剎車油的交變應(yīng)力，因此汽車油壺對高溫剎車油浸泡下的抗應(yīng)力開裂要求很高。
[0003]由于傳統(tǒng)的聚丙烯材料耐熱性不足，因此，一般采用玻纖增強聚丙烯制備制動油壺。聚丙烯采用玻纖增強后，其耐熱性大幅度增加。但是玻纖的加入會導(dǎo)致聚丙烯的焊接強度變差，同時聚丙烯材料在高溫剎車油的長期作用下容易導(dǎo)致應(yīng)力開裂，因此不能應(yīng)用于更苛刻的使用環(huán)境中。
[0004]因此開發(fā)一種優(yōu)異的焊接性能及高溫下的抗應(yīng)力開裂性的制動油壺專用PP材料具有實際意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的發(fā)明目的，是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種增強聚丙烯復(fù)合物，該增強聚丙烯復(fù)合物具有優(yōu)異的焊接性能及高溫下的抗應(yīng)力開裂性，特別適用于制作汽車制動油壺。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供所述增強聚丙烯復(fù)合物的制備方法。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供所述增強聚丙烯復(fù)合物的應(yīng)用。
[0008]本發(fā)明的上述目的通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
一種增強聚丙烯復(fù)合物，包括以下以按重量百分數(shù)計的組分組成:
聚丙烯27~83% ；
聚1-丁烯5~30%;
短切玻璃纖維10-30% ；
玻璃纖維相容劑2~10% ；
熱穩(wěn)定劑(Tl% ;
成核劑(Tl% ;
加工助劑(Tl%。
[0009]一種增強聚丙烯復(fù)合物，由以下以按重量百分數(shù)計的組分組成:
聚丙烯27~83% ；
聚1-丁烯5~30%;
短切玻璃纖維10-30% ；
玻璃纖維相容劑2~10% ；熱穩(wěn)定劑0-1% ；
成核劑0-1% ；
加工助劑0-1%。
[0010]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當在增強聚丙烯中添加適量的聚1-丁烯，可以顯著地改善聚丙烯的焊接強度和高溫下的抗應(yīng)力開裂性。
[0011]作為一種優(yōu)選方案,所述聚丙烯優(yōu)選為熔體流動速率為0.r2g/10min的均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或無規(guī)共聚聚丙烯中的一種或幾種的混合物。
[0012]作為一種優(yōu)選方案，所述聚1-丁烯優(yōu)選為熔體流動速率為0.r2g/10min的聚1-丁烯。
[0013]本發(fā)明中，所述的熔體流動速率是在2.16kg，190°C下檢測的數(shù)據(jù)。
[0014]在本發(fā)明的測試中，上述優(yōu)選方案的組合制備得到的聚丙烯復(fù)合物具有更佳的焊接強度和高溫下的抗老化性能。
[0015]本發(fā)明中，熱穩(wěn)定劑的作用是抑制加工過程中聚丙烯產(chǎn)生的降解，同時進一步提高材料的耐老化性能。
[0016]所述玻璃纖維相容劑可以是本領(lǐng)域常用的相容劑，作為一種優(yōu)選方案，所述玻璃纖維相容劑優(yōu)選為極性單體接枝聚合物，所述聚合物基體選自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯與丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物中的一種或者其混合物，所述極性單體選自馬來酸酐及其類似物(例如富馬酸、衣康酸、檸康酸、檸康酸酐和乙烯基丁二酸酐)，丙烯酸及其酯類衍生物(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯等)一種或其混合物。
[0017]作為一種優(yōu)選方案，所述短切玻璃纖維為在聚丙烯領(lǐng)域?qū)Ｓ玫臒o堿短切玻璃纖維。
[0018]本發(fā)明中，所述成核劑為用于聚丙烯的成核劑，成核劑的作用是提高材料注塑過程中的結(jié)晶速率，縮短注塑成型周期。
[0019]本發(fā)明中，所述的加工助劑可以是改進復(fù)合物各成分分散性的加工助劑，還可以包括除改善該分散性能以外的其他助劑。
[0020]作為一種優(yōu)選方案，所述增強聚丙烯復(fù)合物，優(yōu)選包括以下以按重量百分數(shù)計的組分組成:
聚丙烯37~78% ；
聚1-丁烯10~20%;
短切玻璃纖維10-30% ；
玻璃纖維相容劑2~10% ；
熱穩(wěn)定劑(Tl% ;
成核劑(Tl% ;
加工助劑0~1%。一種所述增強聚丙烯復(fù)合物的制備
方法，包括如下步驟:
將聚丙烯、熱穩(wěn)定劑、聚1-丁烯、成核劑、玻璃纖維相容劑、加工助劑在雙螺桿擠出機中熔融混合分散，短切玻璃纖維從側(cè)喂料加入雙螺桿擠出機中，擠出機各段溫度設(shè)置在19(T240°C，擠出造粒，最終得到產(chǎn)品。
[0021]作為一種優(yōu)選方案，所述雙螺桿擠出機的長徑比優(yōu)選為40:1。
[0022]所述聚丙烯復(fù)合物在制備汽車制動油壺中的應(yīng)用。所述聚丙烯復(fù)合物高的焊接強度和優(yōu)異的高溫抗應(yīng)力開裂性，特別適用于制作汽車制動油壺。
[0023]本發(fā)明同時公開了聚1- 丁烯在作為提高聚丙烯焊接性能和高溫抗應(yīng)力開裂性能的添加劑中的應(yīng)用，所述應(yīng)用為按照聚1- 丁烯:聚丙烯質(zhì)量比5~30:27^83的比例混合。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明采用聚1-丁烯作為提高聚丙烯焊接性能和高溫抗應(yīng)力開裂性能的添加劑，其與增強聚丙烯按適量比例混合時，能夠提高增強聚丙烯復(fù)合物的焊接強度和高溫下的高溫抗應(yīng)力開裂性能，根據(jù)本發(fā)明的配方可以制備出高溫拉伸強度(110°C) ^ 40MPa，熔接痕拉伸強度> 30Mpa，拉伸強度保持率(剎車油浸泡100°C，1000hr)> 90%的增強聚丙烯復(fù)合物，該聚丙烯復(fù)合物同時具有高剛性、良好的高溫抗應(yīng)力開裂性及焊接性能，滿足汽車制動油壺對材料的抗應(yīng)力開裂行及可焊接性的要求，特別適用于制備汽車制動油壺。
[0025]
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合一些【具體實施方式】對本發(fā)明聚丙烯復(fù)合物及其制備方法做進一步描述。具體實施例為進一步詳細說明本發(fā)明，非限定本發(fā)明的保護范圍。
[0027]所有本發(fā)明提供的實施例中，提供的原材料均可從市面采購獲得，主要原料信息如下:
聚丙烯PP BllOl購自(燕山石化)，均聚PP熔體流動速率為0.3~1.0g/10min。
[0028]聚丙烯PP R4220購自(燕山石化)，無規(guī)共聚PP熔體流動速率為
0.2~0.7g/10min。
[0029]聚丙烯PP AS164購自(埃克森美孚)，共聚PP熔體流動速率為I~2g/10min。
[0030]聚1- 丁烯PB-1 0850M購自(巴塞爾)，熔體流動速率為0.2~L 0g/10min。
[0031]聚1-丁烯PB-1 DP8911M購自(巴塞爾)，熔體流動速率為0.2~l.0g/lOmin。
[0032]聚1- 丁烯PB-1 DP9217M購自(巴塞爾)，熔體流動速率為0.2~1.0g/10min。
[0033]酚類熱穩(wěn)定劑1010、亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑168、627A、硫代酯類熱穩(wěn)定劑412S ;成核劑 TMP-5、HPN-20E、Millad 3988 均為市售商品。
[0034]對比例I
將76.3公斤聚丙烯PP B110U0.2公斤酚類熱穩(wěn)定劑1010、0.2公斤亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑168、0.2公斤加工助劑EBS、0.1公斤聚丙烯專用成核劑TMP_5、3公斤馬來酸酐接枝聚丙烯CA-100在長徑比為40:1的雙螺桿擠出機中熔融混合分散。
[0035]20公斤重慶國際短切無堿玻璃纖維305K，短切玻璃纖維通過失重式計量秤從側(cè)喂料精確加入，210°C擠出造粒，最終得到產(chǎn)品。
[0036]按相應(yīng)標準測試其性能，列表如下:
I~~iI單位I測試標準 I測試結(jié)果
拉伸強度(23°c)_MPa IS0527/2-93 75_
哀~伸強度(110°C)!MPa |lS0527/2-93 !28
【權(quán)利要求】
1.一種增強聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，包括以下以按重量百分數(shù)計的組分組成:聚丙烯27~83% ； 聚1-丁烯5~30%; 短切玻璃纖維10-30% ； 玻璃纖維相容劑2~10% ； 熱穩(wěn)定劑(Tl% ;成核劑(Tl% ; 加工助劑(Tl%。
2.一種增強聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，由以下以按重量百分數(shù)計的組分組成: 聚丙烯27~83% ； 聚1-丁烯5~30%; 短切玻璃纖維10-30% ； 玻璃纖維相容劑2~10% ； 熱穩(wěn)定劑(Tl% ;成核劑(Tl% ; 加工助劑(Tl%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述增強聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，所述聚丙烯為熔體流動速率為0.r2g/10min的均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或無規(guī)共聚聚丙烯中的一種或幾種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述增強聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，所述聚1-丁烯為熔體流動速率為0.r2g/10min的聚1- 丁烯。
5.一種權(quán)利要求1-4中任意一項權(quán)利要求所述增強聚丙烯復(fù)合物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 將聚丙烯、熱穩(wěn)定劑、聚1-丁烯、成核劑、玻璃纖維相容劑、加工助劑在雙螺桿擠出機中熔融混合分散，短切玻璃纖維從側(cè)喂料加入雙螺桿擠出機中，擠出機各段溫度設(shè)置在19(T240°C，擠出造粒，最終得到產(chǎn)品。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述制備方法，其特征在于，所述雙螺桿擠出機的長徑比為40:1。
7.權(quán)利要求1-4中任意一項權(quán)利要求所述增強聚丙烯復(fù)合物在制備汽車制動油壺中的應(yīng)用。
8.聚1-丁烯在作為提高增強聚丙烯焊接性能和高溫抗應(yīng)力開裂性能的添加劑中的應(yīng)用，其特征在于，按照聚1-丁烯:聚丙烯質(zhì)量比5~30:27^83的比例混合，形成聚丙烯復(fù)合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述應(yīng)用，其特征在于，所述聚丙烯為熔體流動速率為.0.1-2g/10min的均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或無規(guī)共聚聚丙烯中的一種或幾種的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述應(yīng)用，其特征在于，所述聚1-丁烯為熔體流動速率為.0.1~2g/10min 的聚 1-丁烯。
【文檔編號】C08L23/12GK103756143SQ201410006550
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】李欣, 葉丹瀅, 李晟, 張春懷, 陳國雄, 宋曉東 申請人:天津金發(fā)新材料有限公司, 金發(fā)科技股份有限公司