[发明专利]低收缩率聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低收缩率聚丙烯组合物及其制备方法，具体涉及一种具有低收缩率的改性聚丙烯组合物以及该组合物的制备方法，属于高分子材料技术领域。 

背景技术

聚丙烯(PP)是五大合成树脂中用量较大的品种之一，具有密度小、机械性能好、耐化学品性和绝缘性好、加工过程中无毒、易回收等特点，已经广泛应用于汽车、家电、包装、日用品、化工、建筑和化纤等领域，但PP也存在低温韧性差、成型收缩率大等缺点。在汽车、家电等领域聚丙烯都是经过改性后来使用的，随着聚丙烯树脂品种的丰富和聚丙烯改性技术的提高，改性聚丙烯材料的应用领域正逐步增大，改性聚丙烯材料的工程化已成为改性塑料行业中的研究和应用热点。 

注塑制品成型收缩是影响产品质量问题的关键因素之一。目前，大多数情况下改性聚丙烯材料仍是在采用现有适用于工程塑料的低收缩率模具上来生产注塑制件，若改性聚丙烯材料的成型收缩率大，就会出现使用改性聚丙烯材料得到的注塑件与装配要求不符的问题，这是制约改性聚丙烯材料工程化的最主要的问题。特别是对于那些用于制造无间隙、高装配质量要求的轿车保险杠、仪表板、副仪表板、工具盒盖以及其它装配精密和装配尺寸公差小的部件等，成型收缩率的控制显得就尤为重要。影响收缩率的因素有许多，包括塑料的种类(或者说塑料自身的结构)、模具结构、模具的浇口位置及成型工艺条件等。其中，从材料角度来说，塑料自身的结构是主要的影响因素。 

聚丙烯属于半结晶型树脂，其成型收缩率一般为1.4-2.6％，与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)等无定形材料(成型收缩率为0.4-0.8％)相比要大得多。此处的成型收缩率是指材料在注塑成型后注塑制品和模具型腔之间的尺寸差异。聚丙烯的收缩率控制对其应用范围影响较大，在某些应用领域使用改性聚丙烯材料替代ABS、PC等塑料，除了要求改性聚丙烯材料拥有较高的冲击性能和刚性外，还要求具有较低的成型收缩率，同时加工流动性和表面光泽性能也要满足要求。 

要对聚丙烯的收缩率进行控制和调节，目前通常的做法是添加无机物来改变PP的结晶行为从而达到降低材料的成型收缩率目的，从机械性能上来说，无机物的加入会明显的提高材料的模量(刚性)，但是无机物加入量过多就会大大降低材料的冲击性能(韧性)，而弥补的办法是同时加入改善材料韧性的增韧剂，如三元乙丙橡胶(EPDM)或聚烯烃弹性体(POE) 等，而且这类增韧剂也在一定程度上能降低材料的收缩率，但由于橡胶或弹性体市场售价远高于聚丙烯树脂，过多橡胶或弹性体的加入，会大大增加改性材料的成本，同时对材料的加工性能也带来不利的影响。 

根据目前的技术水平，依靠单一组分，很难做到大幅度的控制或者降低聚丙烯的收缩率，即使达到了也是以牺牲其它的性能为前提。文献CN200510029555.X和CN200710047775.4以及相关文献(周英辉等，超低收缩率改性聚丙烯的研制，上海金发科技发展有限公司)中，提到的Basell公司的产品Hifax7271A，据称为低收缩率的聚丙烯树脂，其收缩率较低为0.56-0.6％，但其模量较低，单独使用并无太大价值。Hifax7271A作为改性剂加入到PP/滑石粉体系中，能有效的降低改性聚丙烯材料的收缩率，添加量在30％-40％时，收缩率可降至0.40-0.47％。但由于Hifax7271A的市场售价要比同期的聚丙烯售价每吨高出1万元以上，并且相对添加量较高，需要和其它弹性体POE协同使用，因此这类材料的改性成本较高。 

发明内容

本发明的目的是提供一种低收缩率聚丙烯组合物，具有低成本、低收缩率、优异的刚韧平衡性能、较高的光泽性能和良好的加工流动性能；本发明同时提供了其制备方法。 

本发明所述的低收缩率聚丙烯组合物，由如下质量份数的原料制成： 

所述的聚丙烯树脂为两种抗冲共聚聚丙烯按照重量比为12∶1～3∶4的混合物。两种抗冲共聚聚丙烯均为乙烯-丙烯共聚物，其中一种是中流动高刚韧共聚聚丙烯或者是高流动高韧性共聚聚丙烯，另一种是中流动超高抗冲共聚聚丙烯。 

中流动高刚韧共聚聚丙烯，其熔体质量流动速率(MFR_2.16)为6～11g/10min，悬臂梁缺口冲击强度(23℃)为15～45kJ/m²，弯曲弹性模量为1000-1350MPa；