[发明专利]一种低翘曲、耐蠕变的聚丙烯组合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯组合物，特别涉及一种低翘曲、耐蠕变的聚丙烯组合物，本发明还涉及其制备方法与应用，属于材料科学与工程领域。

背景技术

聚丙烯因其具有质量轻、耐溶剂、易加工、优异的机械性能、易回收等优点，在汽车工业领域获得了广泛的应用，然而聚丙烯的尺寸稳定性较差，特别是在高低温交替变化的环境下，材料的耐蠕变性能较差，翘曲变形较大，在一些场合特别是在汽车领域作为结构材料使用时往往会因为变形较大而提前失稳。如果材料本身的耐蠕变性能较差，就容易发生变形和扭曲，并导致汽车部件失效或者视觉间隙，因此迫切需要提高聚丙烯材料的耐翘曲和耐蠕变性能。

为了满足材料制件的使用要求，近年来人们提出了一些提高材料抗翘曲和耐蠕变性能的方法。中国专利CN101759914A公开了一种矿物/晶须增强聚丙烯组合物，该发明具有高强度、高刚度、抗冲击，并且尺寸稳定性好、横向纵向收缩率均匀、低翘曲等特点，适合于注塑成型仪表盘等汽车制件，也适合于注塑成型空调、洗衣机等家电用品。中国专利CN1834145A则提供了一种具有相对较低的成型收缩率和良好尺寸稳定性的聚丙烯组合物。中国专利CN201129106.0报道了一种用于生产冷热水用建筑管材的纳米聚丙烯管材专用料，是由共聚聚丙烯、有机化纳米粘土、纳米银离子抗菌剂和润滑分散剂组成，该发明提供的纳米抗菌聚丙烯管材专用料具有很好的抗收缩性、抗蠕变性和弹性模量。

中国专利CN200910194556.8公开了一种低密度、高刚性、高韧性的聚丙烯纳米复合材料及其制备方法，其组分包括聚丙烯、有机粘土、无机填料、相容剂、增韧剂、稳定剂及其他助剂，其优点在于，1.采用纳米级有机粘土为填料增强聚丙烯基体，改善了成型加工性能；2.使用纳米级有机粘土和微米级滑石粉协同增强聚丙烯材料，与单纯由纳米粘土填充增强的聚丙烯相比，所制得的复合材料具有更高的刚性和韧性。

以上现有技术均存在的不足在于，其抗蠕变性能依然未得到改善，且加入各种填料后，聚丙烯树脂的使用寿命大大降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低翘曲、耐蠕变的聚丙烯组合物，本发明的另一个目的在于提供一种低翘曲、耐蠕变的聚丙烯组合物的制备方法；本发明的再一目的在于提供上述低翘曲、耐蠕变的聚丙烯组合物的用途。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种低翘曲、耐蠕变的聚丙烯组合物，由以下质量百分比的成分制备得到：

聚丙烯树脂：     40~80%

弹性体：          5~30%

无机填料：        0~40%

相容剂：         0.1~20%

成核剂：        0.01~0.5%。

优选地，上述低翘曲、耐蠕变的聚丙烯组合物由以下质量百分比的成分制备得到：

聚丙烯树脂：      50~70%

弹性体：          10~20%

无机填料：        10~30%

相容剂：          0.5~5%

成核剂：         0.05~0.2%

所述的聚丙烯树脂为均聚聚丙烯和/或共聚聚丙烯，可以采用正离子配位聚合、Ziegler-Natta负离子配位聚合或者用茂金属催化剂合成的聚丙烯。

所述均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的熔体流动速率（MFR）为5~60g/10min，其中均聚聚丙烯的悬臂梁缺口冲击强度≥0.5KJ/m²（23℃），共聚聚丙烯的悬臂梁缺口冲击强度≥3KJ/m²（23℃），共聚聚丙烯可以选择无规、嵌段或枝形共聚物中的一种以上。

所述的弹性体为乙烯-α-烯烃共聚物；所述弹性体的密度为0.850~0.950g/cm³，优选0.850~0.890g/cm³；所述弹性体的熔体质量流动速率为0.2~30g/10min（2.16kg，190℃），优选0.5~13g/10min（2.16kg，190℃）；所述α烯烃的碳原子数为2~10，优选4~8。

所述的滑石粉填料的平均粒径尺寸（D50）为2~20μm，D97为10~45μm，优选平均粒径尺寸（D50）为5~15μm，D97为20~35μm。滑石粉的粒径常用D50与D97表示，D50表示粒径大于它的颗粒占50%，小于它的颗粒也占50%，即平均粒径；D97表示粒径小于它的颗粒占97% 。