[发明专利]具有高刚度和高冲击强度的聚丙烯组合物

说明书

技术领域

本发明涉及同时具有很高的刚度和良好的冲击强度的聚丙烯组合物；本发明还涉及生产所述聚丙烯组合物的方法以及由所述聚丙烯组合物制成的物品，特别是管、汽车部件、家电和运输容器。

背景技术

为了改善聚丙烯的刚度，已经进行了各种尝试，包括利用高含量的填料和采用特殊成核过程(通常是β-成核过程)和填料的组合。但是，高含量的填料具有一些缺陷，例如韧性降低、脆性增加、刮擦敏感性较高和表面缺陷较多、可加工性能变差以及取决于填料的气味和味道的问题。

相比于α-成核的聚丙烯，聚丙烯的β-成核过程通常导致较低的刚度和在一定程度上较好的冲击性能。为了改善β-成核的聚丙烯的刚度，通常添加大量的、特别是50wt％以上的填料。

WO 03/097731描述了一种滑石含量上至70％的β-成核的聚丙烯。尽管该申请所描述的组合物在卡毕(charpy)缺口试验中具有可接受的冲击强度，但是所述组合物的刚度相当低。所述β-成核过程还降低了所述组合物的耐热性。所述组合物的熔点相当低。

US 5141994描述了一种具有可接受的冲击强度但刚度相对较低的结晶型聚丙烯。

EP 1183307描述了一种制备结晶型聚丙烯的方法。抗冲击性的问题仅仅是由多相丙烯共聚物解决的。

发明内容

考虑到以上所提及的缺陷，本发明的目的是提供一种具有高冲击强度和高刚度的聚丙烯组合物。更进一步地，所述聚合物应具有良好的表面质量和良好的耐刮擦性能。

因此，本发明在第一实施方案中提供了一种聚丙烯组合物，该组合物包括：

-按照ISO 6721-1测定的聚合物分散指数(PI)至少为5.8Pa^-1的丙烯均聚物或共聚物(A)；和

-基于100重量份(A)+(B)的含量为2.0-20重量份的无机填料(B)。

本发明在第二实施方案中还提供了一种聚丙烯组合物，该组合物包括：

-丙烯均聚物或共聚物(A)；和

-无机填料(B)；

由此满足下述关系：

(80F+1700)MPa≤T

其中

F是基于100重量份的(A)+(B)的、组分(B)的重量份数。

T是对根据ISO 1873-2通过注射成型制备的试样按照ISO 527-2测定的、以MPa表示的所述聚丙烯组合物的拉伸模量。

例如，F值为5表示：基于100重量份的(A)+(B)，组分(B)为5重量份。

已经意外地发现，根据所述第一和第二实施方案的本发明的聚丙烯组合物具有高冲击强度和高刚度。更进一步地，由于填料含量低，通过本发明的组合物获得具有良好的表面质量和良好的耐刮擦性的物品。

通常采用凝胶渗透色谱法(GPC)确定分子量分布并用M_w/M_n表示，所述凝胶渗透色谱法是一种测量具有不同分子量的分子的百分数或分布的溶剂技术。通常按照ISO 16014-1：2003实施所述方法。M_w是重均分子量，M_n是数均分子量。在文献中，普遍使用术语“分子量分布”、“(MWD)”、“多分散性”和“聚合物分散指数”同义地表示比率M_w/M_n，这在科学上并不是正确的。

人们发现，当涉及超高分子量的物质时，GPC分析方法的使用具有其局限性。作为一种溶液技术，GPC要求聚合物链是充分可溶的并且在溶液中是充分稳定的。分子量＞2000000g/mol的聚合物通常是完全不可溶的。更进一步地，即使是可溶的、分子量大于1000000g/mol的聚合物链，当将其溶解用于GPC测量时或在测量的过程中也会容易断裂，导致结果不正确。因此，所述GPC方法对于含有大量的、M_w大于1000000g/mol的组分的聚合物而言是不易于实施的。

除了GPC测量方法之外，还可以按照ISO 6721-1通过熔融流变测量方法确定分子量分布的宽度。通过所述测量方法获得的值用Pa^-1表示。在文献(例如WO 2008/006586)中，该值也被称为聚合物分散指数(PI)。

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