[发明专利]一种具有高表面张力的聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有高表面张力的聚丙烯组合物及其制备方法，其由聚丙烯混合物、带有极性基团的极性改性剂、极性改性辅助助剂、填充剂、增韧剂和功能性助剂制备而成，其中，所述带有极性基团的极性改性剂为具有长链烷基的二乙醇胺，所述极性改性辅助助剂为马来酸酐改性聚丙烯、丙烯酸改性聚丙烯、聚乙烯醇中的至少一种。本发明中聚丙烯组合物具有高表面张力和润湿性，能明显改善聚丙烯注塑制件的喷涂性，简化喷涂工序，降低喷涂成本，能够满足国内外汽车零部件厂商的性能要求，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种具有高表面张力的聚丙烯组合物及其制备方法，

背景技术

聚丙烯具有优异的力学性能，同时加工温度低，其能够通过各种改性手段得到各种功能性聚丙烯组合物，材料成型工艺简单，性价比高，因此被广泛应用于汽车内外饰、家用电器等各个方面，一直是高分子材料领域的研究焦点。聚丙烯虽然综合性能优异，但因其是一种非极性材料，表面张力低，从而使得其在需要喷漆或者粘接的应用邻域受到一定的阻力，比如汽车保险杆，一般都是喷漆件，若使用聚丙烯直接注塑成型，则由于附着力差，喷漆后制很难满足汽车企业对其耐湿耐水耐刮的要求。因此需要探索出切实可行的、稳定的、且性价比高的方案来提高材料的表面张力，改善油漆在聚丙烯制件表面的铺展与润湿，增强界面作用力。

目前行业内常规的处理方案是利用火焰处理来提高表面的微观形态以及表面张力，此方法可操作性强但是增加了一道工序影响了实际的生产效率同时不合格率较高，急需进行技术的迭代；现有的提高材料表面张力的方法还包括电晕处理、表面接枝处理、辐射反应，但这些方案的可行性低，不具备工业化推广的条件。基于前述处理方案的不足，目前行业内大都通过聚丙烯树脂化学改性或者添加极性助剂进行共混改性来提高材料的表面张力与可润湿性。

如公开号为CN101717548A的中国专利申请公布了一种应用于汽车内外饰的高极性聚丙烯材料，主要是通过添加5％～15％极性添加剂，例如热塑性聚氨酯、马来酸干接枝聚丙烯、乙烯丙烯酸酯、聚醚胺中的一中或几种提高材料的表面张力，但该技术方案添加量大，成本高，材料性能的损失也大；专利CN1182097A申请公开了一种制备高极性改性聚丙烯材料的方法，该制备方案是在聚丙烯中加入一定比例的极性单体、共接枝极性单体以及反应的助剂，在170摄氏度～220摄氏度下反应1～3min可得到高极性聚丙烯材料，但该方案工艺复杂，由于涉及到接枝反应，最终材料的极性受接枝率的影响较大，工艺过程不可控；公开号为CN102532696A的中国专利申请公开了一种具有较高表面张力的聚丙烯组合物，其技术方案是使用自制的PP/PA接枝物作为提高表面张力的极性改性剂，但是PP与PA熔点相差大、相容性差，该方法中工艺复杂并且对聚丙烯的性能损伤大。

发明内容

有鉴于此，本发明有必要提供一种具有高表面张力的聚丙烯组合物及其制备方法，通过在聚丙烯组合物中添加极性添加剂具有长链烷基的二乙醇胺和极性改性辅助助剂，其添加量低，可极大的降低对聚丙烯组合物基础性能的影响，且具有长链烷基的二乙醇胺和极性改性辅助助剂共同作用明显提高了聚丙烯组合物的表面张力及可润湿性，解决了现有技术中极性改性剂添加量大，对聚丙烯组合物性能损伤大且制备工艺复杂的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有高表面张力的聚丙烯组合物，其由聚丙烯混合物、带有极性基团的极性改性剂、极性改性辅助助剂、填充剂、增韧剂和功能性助剂制备而成，其中，所述带有极性基团的极性改性剂为具有长链烷基的二乙醇胺，所述极性改性辅助助剂为马来酸酐改性聚丙烯、丙烯酸改性聚丙烯、聚乙烯醇中的至少一种。

进一步的，其由60～85wt％聚丙烯混合物、0.5～3wt％带有极性基团的极性改性剂、0～2wt％极性改性辅助助剂、0～30wt％填充剂、0～15wt％增韧剂和余量的功能性助剂制备而成。

进一步的，所述聚丙烯混合物为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的混合物，其中，所述聚丙烯混合物中包含5～20wt％的所述均聚聚丙烯。