[发明专利]一种无填充高发泡倍率聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无填充高发泡倍率聚丙烯组合物及其制备方法，属于高分子材料领域。本发明所述产品通过在聚丙烯配方中添加特定含量的LDPE，可有效提高熔体强度、减少材料的泡孔直径，使发泡更加均匀，从而提高发泡性能和质量；LDPE与聚丙烯以及增韧剂具有良好的相容效果及粘接性，可在发泡过程中减少泡孔周围的破裂，减少气泡过大或并泡的问题，发泡倍率高，在聚丙烯材料发泡后可显著提升其力学性能，同时保持外观平整、光滑。本发明还提供了所述聚丙烯组合物的制备方法，该制备方法操作步骤简单，可实现工业化大规模生产。本发明还提供了LDPE在提高聚丙烯组合物的发泡性能中的应用。本发明还提供了所述产品在交通工具零部件制备中的应用。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种无填充高发泡倍率聚丙烯组合物及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)具有密度低、易加工、力学性能优异等优点，目前已被广泛应用在汽车工业、家电及机械领域。对于汽车工业，聚丙烯主要应用在汽车内外饰零部件上如仪表板、门板和立柱等，以及外饰件如保险杠、挡泥板、导流板等上。随着节能减排和汽车轻量化的逐年推进，发泡成型聚丙烯技术在汽车零部件领域也在不断推广，二次开模发泡用聚丙烯材料正在由第一代(20％滑石粉填充)向第二代(10％滑石粉填充)过渡，并且已经初步应用第三代(无填充)发泡聚丙烯。

为了提高聚丙烯材料的发泡性能，人们进行了很多研究，特别是在高熔体强度聚丙烯的开发和挑选方面，以及发泡剂的机理和性能方面都进行了很深的研究，获得了具有良好的发泡倍率和外观的材料产品。但现在开发出的第三代发泡聚丙烯由于无矿物填充，发泡时气核生成少，发泡倍率较低，通常只有1.2～1.5倍，且泡孔直径较大，发泡后性能不佳。另外，由于二次开模发泡倍率低，设备和模具投资较大，综合经济效益不理想，因此限制了无填充发泡聚丙烯的应用范围，目前较多应用于闭模发泡工艺。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种发泡性能良好，发泡倍率高的聚丙烯组合物。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种聚丙烯组合物，包括以下重量份的组分：聚丙烯树脂65～90份、增韧剂1～20份、LDPE 1～20份、矿物填料0～1份以及相容剂0.1～1份。

本发明所述聚丙烯组合物，在聚丙烯配方中添加特定含量的LDPE(高压聚乙烯)，可有效提高熔体强度、减少材料的泡孔直径，使发泡更加均匀，从而提高发泡性能及质量；配方中加入的LDPE与聚丙烯以及增韧剂具有良好的相容效果，在聚丙烯材料发泡后可显著提升其力学性能。

优选地，所述聚丙烯组合物，包括以下重量份的组分：聚丙烯树脂76～79份、增韧剂10～18份、LDPE 3～10份、矿物填料0～1份以及相容剂0.1～1份。在所述优选配方下制备得到的聚丙烯组合物具有较佳的发泡表现，制得的材料外观良好且性能优异。

优选地，所述聚丙烯组合物的组分中，相容剂的重量份为0.5份。所述聚丙烯组合物的配方中，相容剂用于协调聚丙烯、LDPE及增韧剂等组分，若相容剂含量不足时，聚丙烯材料发泡后的力学性能会相应降低；当含量过高时，则可能会导致材料出现异味，影响使用效果。

优选地，所述聚丙烯树脂为共聚聚丙烯树脂，所述聚丙烯树脂在230℃及2.16kg下的熔体质量流动速率为3～15g/min。所述熔体质量流动速率(MFR)是根据标准测试方法ASTM-D1238，在使用2.16kg重量并在230℃的温度下测量的范围。共聚聚丙烯的综合性能较好且外观光泽度佳，用作发泡材料时可保持良好的力学表现及外观；熔体质量流动速率主要用于区别聚合物熔融状态下的粘流特性，所述熔体质量流动速率下的聚丙烯树脂可使最终制备的聚丙烯组合物具有更好的力学效果。

优选地，所述增韧剂包括乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯类共聚物中的至少一种。所述共聚物均具有良好的相容性和增韧性，粘结强度高，制备得到的发泡材料具有更好的机械力学性能。