[发明专利]同时具备耐划伤性和超低温韧性的聚丙烯组合物及其制法

说明书

技术领域

本发明属于改性塑料领域，具体涉及一种改性聚丙烯，特别涉及一种同时具备耐划伤性和超低温韧性的聚丙烯组合物及其制备方法和用途。

背景技术

聚丙烯是一种用途广泛的通用塑料，由丙烯单体聚合而成，英文缩写为PP，其熔点为165~175℃，属半结晶性塑料。聚丙烯塑料具有质量轻、易加工等特点，是汽车用塑料中用量最大、发展速度最快的品种。

PP材料耐热性差、刚性低、冲击韧性低，表面硬度相对于其它材料低，特别是加入滑石粉后，耐划伤性能差，这些缺陷成为PP开拓新的应用领域的障碍。特别对于汽车注塑制件来说，如仪表板、副仪表板、门板、立柱、手套箱、手拉盖板等，这些部件在生产、运输及使用过程中，不可避免会受到硬物的碰擦，如乘客手指甲划伤，鞋子等划伤，从而改变了内饰件的颜色，影响内饰件的耐用性和美观，不能完全达到汽车内饰件的外观要求。

而且汽车制件越来越关注安全性能。汽车受到车外意外冲击能量时，需要保证仪表板及时将安全气囊爆开，用以保护司乘人员，使损伤减到最小，同时不能因为破坏产生碎片或者锐角使司乘人员受到伤害。因此，汽车内饰件必须达到一定的耐低温冲击要求，特别是0℃到-40℃的低温冲击性能。材料的低温韧性成为汽车内饰用材料中，特别是硬质仪表板设计中优先考虑的性能。

目前，表征材料低温冲击性能的主要是悬臂梁（简支梁）冲击强度，目前仪表板专用聚丙烯材料的低温悬臂梁缺口冲击强度（-30℃）在4KJ/m²，多轴冲击在6.6m/s，-30℃的条件下，其断裂形式为脆性断裂；随着汽车内饰件要求的不断提高，越来越多的主机厂会对材料的多轴冲击性能进行要求。

近年来，国内外学者纷纷考察各种因素对PP耐划伤性能的影响。影响耐划伤性能的因素很多，如PP的结晶性能、填料、润滑剂、增韧剂等。Chu等人研究了滑石粉填充PP的表面耐划伤性能，实验结果表明，添加0.5%的润滑剂可明显改善材料的表面耐划伤性能。同时，他们还考察了滑石粉，成核剂等的影响，通过差示扫描量热仪，扫描电镜以及衰减全反射傅立叶红外光谱研究了PP填充体系的结晶度，微观形貌和划伤机理。

Yu等人用高结晶的PP与乙烯-α-烯烃共聚物、填料、过氧化物和交联助剂等一起共混，制备得到了耐划伤性优良的改性PP材料，适用于汽车内饰件。

为了提高聚丙烯的低温韧性，通常采用的办法是添加弹性体。CN101550252A公开了一种由聚丙烯、聚乙烯、乙烯基共聚物橡胶、滑石粉与抗氧剂组成的具有良好低温性能与良好外观的聚丙烯组合物；EP0794222-A1公布了包括聚丙烯、含苯乙烯的弹性体和滑石的热塑性树脂组合物，其中报道了可接受的韧性与刚性的平衡；WO03/07076511A1采用HDPE与乙烯-己烯或者乙烯-丁烯共聚物增韧PP。

然而，现有技术中公开的聚丙烯组合物的缺点是没有获得令人满意的低温冲击韧性和良好的耐划伤性的综合。并且，这些技术使用悬臂梁或简支梁缺口冲击强度来评价低温冲击性能，缺口冲击强度在某种程度上可以评价低温冲击性能但是不能满足汽车的安全性能的评价。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的首要目的在于提供一种同时具备耐划伤性和超低温韧性的聚丙烯组合物，该组合物具有良好的低温冲击韧性，尤其是多轴低温冲击强度；以及良好的刚性；并保持良好的耐划伤性能。

本发明的另一目的在于提供上述同时具备耐划伤性和超低温韧性的聚丙烯组合物的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述同时具备耐划伤性和超低温韧性的聚丙烯组合物的用途。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种同时具备耐划伤性和超低温韧性的聚丙烯组合物，其制备原料包括以下质量百分比的成分：

所述聚丙烯为丙烯共聚物，其熔体流动速率（230℃/2.16kg）为10-100g/10min，悬臂梁缺口冲击强度Izod≥5KJ/m²。

所述的低密度低熔指聚烯烃弹性体为乙烯-丁烯共聚物和/或乙烯-辛烯共聚物（POE），其玻璃化转变温度<-55℃，密度为0.850~0.8700g/cm³，熔体质量流动速率为0.2-2g/10min（190℃/2.16kg）。