[发明专利]一种抗蠕变耐低温冲击的聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗蠕变耐低温冲击的聚丙烯组合物及其制备方法，属于高分子材料改性和加工领域。

背景技术

聚丙烯作为五大通用塑料之一，因具有密度小、价格低、无毒、耐腐蚀、易于加工回收等优点，在汽车、家电等领域得到了广泛的应用。然而由于聚丙烯的抗蠕变性能较差，在材料制件使用过程中当环境温度发生变化时，材料容易发生蠕变，导致制件变形扭曲而无法正常使用。另外由于聚丙烯材料存在低温脆性较差的缺点，其制品耐冲击性能差，限制了其在低温环境下的使用。因此迫切需要提高聚丙烯材料的抗蠕变性能和耐低温冲击性能。

在提高聚丙烯材料的抗蠕变性能方面，专利CN1379049公开了一种抗蠕变无规聚丙烯共聚物的制备方法，然而该制备方法相当繁琐；CN102344609A提供了一种耐蠕变的聚丙烯组合物及其制备方法与应用，由于该方法需要用到高长径比的无机填料，不利于大规模生产加工。

目前主要通过添加大量增韧剂来改善聚丙烯材料的低温脆性。如公开号为CN102796320A的中国专利公开了一种耐低温冲击聚丙烯组合物及其制备方法，中国专利CN103665570A公开了一种超低温韧性聚丙烯组合物及其制备方法。然而添加大量增韧剂存在强度明显降低的问题，而且成本相对较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗蠕变耐低温冲击的聚丙烯组合物及其制备方法，更好地满足聚丙烯材料在汽车、家电等领域的应用要求。

为了制备抗蠕变耐低温冲击的聚丙烯组合物，本发明通过采用添加β成核剂的方法，使聚丙烯微晶化，结晶均匀规整，以改善组合物的抗蠕变性能；同时用聚乙烯替代部分弹性体，保证组合物耐低温冲击性能的同时，更好地保持刚性韧性平衡，使组合物具有良好的抗蠕变性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种抗蠕变耐低温冲击的聚丙烯组合物，由下列重量百分比的原料组成：

优选地，

一种抗蠕变耐低温冲击的聚丙烯组合物，由下列重量百分比的原料组成：

其中，所述的聚丙烯为共聚聚丙烯，共聚单体常见为乙烯，其熔体流动速率(230℃×2.16kg)为5～70g/10min。

所述的聚乙烯为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯中的一种或几种组合。

所述的无机填料为滑石粉、硫酸钡和碳酸钙中的一种或几种组合，其粒径范围为1～10μm。

所述的弹性体为一种乙烯-辛烯的共聚物，密度为0.86～0.90g/cm³。

所述的β成核剂为脂肪二羧酸及其盐类的β成核剂，优选为庚二酸钙和辛二酸钙。

所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂为受阻酚或硫酯类抗氧剂中的一种或几种组合，辅抗氧剂为亚磷酸盐或酯类抗氧剂中的一种或几种组合。

所述的其它添加剂为各种颜色添加剂、光稳定剂和各种酯类或脂肪酸类润滑剂中的一种或几种的组合物。

上述抗蠕变耐低温冲击的聚丙烯组合物的制备方法，其步骤如下：

1)按重量配比称取原料；

2)将步骤1)原料置于高速混合器中干混5～15分钟；

3)将混合后的原料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出后冷却造粒，制得聚丙烯组合物，其工艺为：一区190～200℃，二区200～210℃，三区210～220℃，四区205～215℃；整个挤出过程的停留时间为1～2分钟，压力为12～18MPa。

本发明的优点是：

1、本发明通过在聚丙烯中添加β成核剂使聚丙烯微晶化，结晶均匀规整，改善了组合物的抗蠕变性能。

2、本发明用聚乙烯替代部分弹性体，保证组合物耐低温冲击性能的同时，更好地保持刚性韧性平衡，使组合物具有良好的抗蠕变性能。

3、本发明提出的制备抗蠕变耐低温冲击的聚丙烯组合物的方法简单可行、易于生产。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明：