[发明专利]具有低CLTE的聚烯烃组合物

说明书

技术领域

本发明涉及具有较低的热膨胀系数(CLTE)、高刚度和高流动性的新颖聚烯烃组合物。更具体地说，本发明涉及的新颖组合物包含多相丙烯共聚物、乙烯/α-烯烃弹性体、无机填料以及α-成核剂。

本发明的聚烯烃组合物尤其可用于汽车应用，其中大部件例如车身面板是通过用几乎没有能量输入的注塑成型来制备的，并且这些大部件必须满足关于刚度和热尺寸稳定性(thermal dimensional stability)的高要求。

背景技术

用于外部汽车部件的新型聚合物材料常常是由丙烯腈丁二烯苯乙烯与聚酰胺的混合物(ABS/PA)或聚碳酸酯与聚丁烯对苯二酸酯的混合物(PC/PBT)组成。这些材料的特色是相当高的刚度(拉伸模量超过2000MPa)以及由此所生产的注塑产品的出色光滑表面。这些材料的缺点是它们具有较高的CLTE，这使得它们不适用于零间隙应用，所述应用中聚合物材料应当具有尽可能具有与相邻的钢部件相近的CLTE。这些材料的进一步缺点是其较低的流动性(高粘性)，这使得难以在注塑过程中加工上述材料。用ABS/PA或PC/PBT完全填充模具比用聚烯烃填充需要更高的压力和更多的能量。

现有的聚烯烃组合物不适用于这些车身面板应用，因为，虽然其CLTE较低且流动性高于大部分ABS/PA和PC/PBT体系，但是现有的聚烯烃组合物刚度不足。

发明内容

因此，本发明的目标涉及一种具有低CLTE、高刚度并同时具有高流动性的新颖聚烯烃组合物。

令人惊讶的是，上述目标可通过包含如下组成的聚烯烃组合物来实现：

a)50-70wt％的多相丙烯共聚物，其包含：

i.基于多相丙烯共聚物重量，70-90wt％的丙烯均聚物，

ii.基于多相丙烯共聚物重量，10-30wt％的乙烯-丙烯橡胶；

b)2-10wt％的乙烯/α-烯烃弹性体，所述α-烯烃是C₄-C₁₀α-烯烃；

c)20-46wt％的无机填料；以及

d)占总量0.0011-2.0wt％的至少两种不同的α-成核剂。

如实施例部分中所示，根据本发明的聚烯烃组合物具有与市场上的其它聚烯烃组合物相同或者更好的流动性。然而，其显著改进了刚度和热变形温度(HDT)并且CLTE是本领域中最低的。与非聚烯烃组合物(ABS/PA和PC/PBT)相比，根据本发明的聚合物组合物另外还大幅度改进了流动性。

具体实施方式

根据本发明，根据本发明的聚烯烃组合物包含50-70wt％的多相丙烯共聚物。优选的是，多相丙烯共聚物的含量为至少54wt％，更优选至少57wt％。优选的是，多相丙烯共聚物的含量不超过66wt％，更优选不超过63wt％。

如果多相丙烯共聚物含量低于50wt％，那么聚烯烃组合物的流动性将会降低。如果多相丙烯共聚物含量超过70wt％，那么刚度将会下降、并且CLTE将会变得过大。

可选择多相丙烯共聚物的MFR从而在保持所有其它所需性能的同时提供合适的可加工性能。因此，多相丙烯共聚物的MFR为5-70g/10分钟。优选的是，多相丙烯共聚物的MRF是8-50g/10分钟，更优选10-40g/10分钟，仍更优选13-30g/10分钟，最优选的是16-25g/10分钟。

根据本发明，多相丙烯共聚物由70-90wt％的丙烯均聚物和10-30wt％的乙烯-丙烯橡胶组成。优选的是，丙烯均聚物的含量为73-87wt％，更优选的是75-85wt％，更加优选77-83wt％。因此，优选的乙烯-丙烯橡胶的含量为13-27wt％，更优选的是15-25wt％，更加优选17-23wt％。

仔细选定的丙烯均聚物对乙烯-丙烯橡胶的比例有助于赋予聚烯烃组合物以冲击强度以及收缩性能。

优选的是，多相共聚物具有10-35wt％的XCS含量。多相共聚物的XCS含量是指乙烯-丙烯橡胶的含量，但是并不一定完全相同。例如，乙烯-丙烯橡胶也可包含具有非常高的乙烯浓度的部分，其是晶体并且因此不溶于冷二甲苯。更优选的是，多相共聚物具有12-30wt％的XCS含量，仍更优选的是15-25wt％，最优选的是17-23wt％。