[发明专利]一种注塑成型汽车耐寒洗涤壶用聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种注塑成型汽车耐寒洗涤壶用聚丙烯材料及其制备方法，聚丙烯材料包括以下组分及质量百分含量：聚丙烯A 0‑50％，聚丙烯B 50％‑100％，聚乙烯0‑20％，功能助剂0％‑1％。本发明通过不同的聚丙烯原料进行复配，不但可以进行简单共混改性使洗涤壶材料具有优异的耐低温性和熔体强度、可顺利通过洗涤壶要求的低温冷冻‑室温解冻循环实验，而且通过复配可极大降低技术门槛、不涉及特殊加工设备或合成工艺改变，可广泛在工业上进行使用。

技术领域

本发明涉及一种注塑成型汽车耐寒洗涤壶用聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯作为使用最广泛的通用塑料之一，具有密度低、力学性能佳、耐热和耐化学药品性能优异等特点，其产品涉足人们生活领域方方面面，如家电行业、农用薄膜行业、建筑行业、汽车行业内外饰件等。在汽车行业，除了常见的内饰如门板、立柱等，外饰如保险杠等由由改性PP材料制成，在汽车发动机周边的冷却系统中也常见改性塑料的身影。发动机冷却系统的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作，通常由冷却液在系统中循环完成，而装载冷却液的膨胀壶或洗涤壶即由改性PP材料制成。中国专利(申请号201711447982.9，公开号CN 108192220 A)一种用于膨胀水壶的聚丙烯材料及其制备方法，通过复配制备了具有高刚性、高耐热性及透明性佳、尺寸稳定性好的汽车膨胀箱材料。此方法虽然耐热性和刚型好，可以承受高温下耐压150KPa超过400h，但其优异的高刚性也限制了材料在低温下的韧性。此外，洗涤壶多为乳白色半透明状，因此，高耐热高透明膨胀水壶料并不适用于制备洗涤壶。对于洗涤壶而言，其不仅要求优异的常温冲击韧性，也对低温下材料的冲击韧性要求较高，其总成实验中，通常会要求-40℃条件下的实验，如耐环境实验中，要求从室温加热至80℃，再降温至-40℃保温等系列操作后，要求系统无开裂变形及渗漏。如低温耐老化实验中，要求洗涤壶充满水，放入-40℃环境中冷冻20h、室温解冻4h左右为一个循环，直至6个循环后，壶体无开裂渗漏等情况，此项实验不仅要求改性PP材料具有优异的耐低温性能，还要求其具有优异的低温延展性和强度，可以抵抗水结冰后的体积膨胀带来的压力，通常此项实验难度较高。目前，汽车冷却系统中用PP料主要由具有技术储备的石化公司通过特殊的聚合工艺合成，市面上此类材料源有限，原料成本较高，普通的改性塑料厂基本不涉足汽车冷却系统的改性PP料。

对于PP而言，市面常见3种：均聚PP，嵌段共聚PP和无规共聚PP。通常均聚PP分子链规整结晶度高，强度和模量高，但冲击性能极差。当在PP分子链中引入乙烯链段时，由于其规整度呗破坏，模量和强度下降，但是冲击韧性大幅提高。常温下，无规共聚PP耐温和冲击韧性优异，同行可做热水管等。而嵌段共聚PP则在低温下的抗冲击性等方面较优异。因此，为了兼顾汽车洗涤壶在常温下和低温下对材料的性能要求，可以通过二者的复配进行改性。此外，PP的熔体强度通常与其分子量相关，对于共聚PP而言，其熔体流动速率越低，分子量相对越大，受外力时能承受的应力越大，因此对于汽车冷却系统而言，其选材应偏向于熔体流动速率较低的PP料。

发明内容

本发明提供一种注塑成型汽车耐寒洗涤壶用聚丙烯材料及其制备方法。该方法简单有效，通过不同种类的原料进行复配，不需要额外增加特殊设备，也不涉及原料生产特殊工艺的调配，简单方便，适于下游厂家根据零件性能和实验要求具体调控实验配方进行生产，降低成本，具有较为深远的实际生产意义。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种注塑成型汽车耐寒洗涤壶用聚丙烯材料，由以下质量百分比计的原料制成：

聚丙烯A 0-50％；

聚丙烯B 50-100％；

聚乙烯0-20％；

功能助剂0-1％。

其中，所述的聚丙烯A为嵌段共聚聚丙烯，其熔体流动速率为0.2-5g/10min，室温下简支梁缺口冲击强度＞35kJ/m²。