[发明专利]一种低温高韧性抗冲聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

本发明属于聚丙烯材料领域，公开了一种低温高韧性抗冲聚丙烯组合物及其制备方法，该低温高韧性抗冲聚丙烯组合物含有抗冲聚丙烯、成核剂、石油树脂和加工助剂，所述成核剂含有β复配成核剂，其中，以抗冲聚丙烯的含量为100重量份计，所述β复配成核剂的含量为0.05～0.6重量份，所述石油树脂的含量为1～10重量份，所述加工助剂的含量为0.05～4重量份；所述β复配成核剂为纳米粉末橡胶与β成核剂的复配组合物。本发明的聚丙烯组合物在零度条件下冲击强度可提高30％以上，在‑20℃条件下冲击性能可提高600％以上，并保持了原有的模量水平，收缩率降低。

技术领域

本发明属于聚丙烯材料领域，更具体地，涉及一种低温高韧性抗冲聚丙烯组合物及其制备方法。

背景技术

抗冲聚丙烯专用料是通过在半结晶的丙烯均聚物基体中引入橡胶化的乙丙共聚物而产生的多相共聚物。抗冲击聚丙烯产品在很多行业得到应用，例如生产小家电部件、周转箱、瓶子、电冰箱抽屉、汽车部件、洗衣机波轮、油漆桶、空调机外壳、大容器及重负荷包装物等，也可用于生产管材、板材、电瓶壳等，还可用作其他高性能聚丙烯专用料产品的基础料。高抗冲聚丙烯(HighImpact PP，HIPP)中的乙丙橡胶(EPR)含量低，冲击强度较低；增加EPR的含量则往往会大幅度损失材料的刚性、耐热性等。在不损失材料的刚性、耐热性的情况下，进一步提高HIPP的冲击强度，或在保持HIPP冲击强度良好的情况下提高其刚性或热变形温度，均十分有意义。

冯嘉春课题组研究了稀土β成核剂对高抗冲聚丙烯性能的影响，加入WBG可使HIPP的冲击强度、断裂伸长率和热变形温度大幅度提高，HIPP的常温冲击强度从45.3kJ/m提高到65.4kJ/m，提高幅度可达44.4％，低温冲击强度也可提高28％。

张春怀公开了一种抗冲型耐候聚丙烯及其制备方法，包括聚丙烯，聚乙烯，填充剂，抗氧剂，光稳定剂，偶联剂等，主要为保持光照条件下试样的力学性能。

专利文献CN102827450B公开了一种高乙烯含量聚丙烯注塑桶专用树脂的合成方法，用Spheripol环管聚丙烯装置合成，将均聚物与乙烯、丙烯和氢气加入气相反应器中进行气相共聚，得到乙丙胶相含量较高的共聚物粉料，再与抗氧剂、中和剂、按配方比例混合，并辅以成核剂提高产品模量，专用料粒料熔体流动速率为3～5g/10min。

专利文献CN102558678A公开了一种高透明、高模量抗冲改性聚丙烯材料及其制备方法，主要成分为均聚聚丙烯(熔体流动速率为5～30g/10min)，纳米碳酸钙，山梨醇类成核剂等。

目前，兼具刚性和抗冲性能的聚丙烯产品是比较少见的。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种低温高韧性抗冲聚丙烯组合物及其制备方法。通过将抗冲聚丙烯与成核剂和石油树脂等结合使用，得到低温高韧性的聚丙烯组合物，将其成型为制品时，各向异性减小，收缩率低。

本发明的第一方面提供了一种低温高韧性抗冲聚丙烯组合物，该低温高韧性抗冲聚丙烯组合物含有抗冲聚丙烯、成核剂、石油树脂和加工助剂，所述成核剂含有β复配成核剂，其中，以抗冲聚丙烯的含量为100重量份计，所述β复配成核剂的含量为0.05～0.6重量份，所述石油树脂的含量为1～10重量份，所述加工助剂的含量为0.05～4重量份；所述β复配成核剂为纳米粉末橡胶与β成核剂的复配组合物。

本发明的第二方面提供了上述低温高韧性抗冲聚丙烯组合物的制备方法，将低温高韧性抗冲聚丙烯组合物含有的组分按照其含量加入高速搅拌器内进行混合，混合后的物料加入双螺杆挤出机中，经口模牵丝后，再经水槽冷却，造粒，得到所述低温高韧性抗冲聚丙烯组合物。

本发明通过将抗冲聚丙烯、β复配成核剂和石油树脂等相结合，制得的聚丙烯组合物在零度条件下冲击强度可提高30％以上，在-20℃条件下冲击性能可提高600％以上，并保持了原有的模量水平，收缩率降低，大大拓展了抗冲聚丙烯材料在车用塑料、建筑材料、民用家电中的应用，即使在严寒极端气候中仍保持了优良抗冲性能和刚度水平。