专利名称：一种聚烯烃热塑性弹性体的组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚烯烃热塑性弹性体的组合物及其制备方法，尤其是一种具有超 高流动性和低温自粘接性的聚烯烃热塑性弹性体组合物及其制备方法
背景技术：
热塑性弹性体(Thermoplastic elastomer, TPE)是物理性能介于橡胶和塑料之 间的一类高分子材料，它既具有橡胶的弹性，又具有塑料的易加工性。这些特性早在1拟6 年Waldo kmon研究PVC时就发现了。随着共混技术以及嵌段、接枝等共聚技术的进展，世 界各地的研究者和公司又相继开发成功了多类具有这种特性的高分子材料，广泛应用于汽 车、电子电气、建筑、医疗等领域。随着新技术的发展，促进了 TPE性能的不断优化和提升， 应用领域不断拓展，尤其是汽车和医疗领域需求强劲；此外由于人们环境意识的提高，材料 回收性成为选材的一个重要因素，全球废弃的PVC成为环境污染的重要问题，国外限制使 用PVC呼声日趋高涨，也促进了 TPE消费快速增长。目前工业化生产TPE主要分为以下几 类苯乙烯类(TPS)、烯烃类(TPO)、氯乙烯类(TPVC)、氨酯类(TPU)、聚酯类(TPEE)、酰胺类 (TPAE)、有机氟类(TPF)、双烯类(TPB、TPI)等。聚烯烃类热塑性弹性体(TPO)由橡胶和聚烯烃构成，通常橡胶组分为三元乙丙橡 胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)和丁基橡胶以及采用茂金属催化剂合成乙烯-辛烯共聚物，聚烯 烃组分主要为聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)。20世纪90年代茂金属催化体系用于橡胶工业 化生产，成为合成橡胶最突出的进展之一。茂金属催化乙丙橡胶与传统乙丙橡胶相比具有 产物的相对分子量分布窄；产品纯净颜色透亮、聚合结构均勻；尤其是通过改变茂金属结 构可以准确地调节乙烯、丙烯和二烯烃的组成，在很大范围内调控聚合物的微观结构，从而 合成具有新型链结构的、不同用途的产品。自1997年开始工业化生产至今，全球茂金属催 化乙丙橡胶产能已达200kt/a以上。茂金属催化合成的氢化丁腈橡胶价格比传统方法合成 要低很多；这些茂金属合成橡胶性能特殊，以此为基础合成TPO具有更好性能。近年来国外 许多新型高性能TPO结合茂金属技术，如杜邦公司、D0W化学等合作开发TPO复合物和合金 新技术，以茂金属聚烯烃弹性体为基础，并在全球范围内推广新一代复配技术。应用该技术 的热塑性弹性体可以承受较高温度，并具有较高熔体强度、良好加工性能及较佳的终端产 品使用性能。TPO目前已成为汽车和家电领域的主要橡塑材料，其中汽车上用量占总产量的 75%以上，是热塑性弹性体(TPE)中增长最快的一个品种。在挤出过程中，常常碰到当挤出速度超过某一临界值时，挤出物表面质量恶化，逐 渐失去光泽，出现鲨鱼皮状，进而表面变得凹凸不平，成螺旋状、竹节状等等，即为熔体破 裂。它严重影响了制品的物理、光学性能及外观质量，限制了生产效率，因而是实际生产中 的重要问题。工业上消除熔体破裂的方法对不同材料可能并不相同，大体上有以下几种① 在聚合物熔体挤出时，最先出现的破裂现象是鲨鱼皮，而鲨鱼皮的形成与口模的尺寸有关。 所以，在模具设计时注意尽量利用口模的直径、长径比等对鲨鱼皮形成的影响。②选择特殊 的口模材料，如合金钢或其它材料，对口模材料进行特殊处理等。③根据聚合物选择加工助剂(外润滑剂、填料)，改变流动边界条件，可以减缓或消除熔体破裂。④根据熔体破裂的温 度效应，提高或降低温度。⑤对聚合物进行流动改性，提高材料的流动性，即具有较高的熔 体流动速率。具体情况要结合聚合物的种类来确定。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述的技术现状提供一种具有低温自 粘接性的聚烯烃热塑性弹性体的组合物。本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种具有低温自粘接性的热塑性聚烯 烃热塑性弹性体组合物的制备方法。本发明为解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为一种聚烯烃热塑性弹性 体的组合物，其特征在于所述组合物是由下列组分按以下的质量百分比混合而成的聚乙烯树脂40 % 80 % ；丙烯-乙烯共聚物10 % ；35 % ；乙烯-醋酸乙烯共聚物10% 25%。作为改进，所述的聚乙烯树脂为采用低压法生产的高密度聚乙烯颗粒，其重均分 子量为 100000 1000000。作为优选，所述的丙烯-乙烯共聚物是采用茂金属催化剂和新型溶液聚合工艺生 产出来的共聚物颗粒，其中乙烯的含量为重量百分比12 20%，其熔体流动指数为50 350g/10min (按ASTM D1238标准方法测试，测试条件为温度230°C、负载2. 16kg)。作为优选，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为重量百分比15 30%，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔体流动指数为15 40g/10min (按ASTMD1238标准 方法测试，测试条件为温度230°C、负载2. 16kg)。本发明为解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为一种聚烯烃热塑性弹性 体的组合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤1)将各组分按以下重量百分比配料聚乙烯40 80%;丙烯-乙烯共聚物10 ；35 % ；乙烯-醋酸乙烯共聚物10 25%。2)将配好的料在混合机中混合均勻后出料，采用挤出机造粒。所述的聚乙烯树脂为低压法生产的高密度聚乙烯颗粒，其重均分子量为 100000 1000000 ；所述的丙烯-乙烯共聚物为利用茂金属催化剂和溶液聚合工艺生产出来的颗粒， 其中乙烯含量12 20% (重量百分比)，熔体流动指数为50 350g/10min (按ASTM D1238 标准方法测试，测试条件为温度230°C、负载2. 16kg)；所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为15 30% (重量百分比)，熔 体流动指数为15 40g/10min (按ASTM D1238标准方法测试，测试条件为温度230°C、负载 2. 16kg)。与现有技术相比，本发明的优点为本发明所制得的聚烯烃热塑性弹性体组合物 既具有超高的流动性，即具有较高的熔体流动速率，可满足高速挤出的需要，避免在挤出过程中出现鲨鱼皮状熔体破裂的现象，而且材料表面温度在80°C 110°C的范围内(即材料 不变形)又具有自粘接性，制备工艺简单，易操作，同时该材料符合环保的要求，能广泛用 于汽车和家电领域的制造领域。
具体实施例方式以下通过实施例来加以进一步描述，但本发明并没有局限于这些实施例。实施例 和比较例中的材料配方均为重量百分比。其中材料的流动性以材料的熔体流动速率来表征，按照ASTM D1238熔体指数测试 方法测试，测试条件为温度230°C、负载2. 16kg ；材料自粘接性的表征方法按配比将各组分均勻混合，在挤出机中进行造粒，将粒 子通过单螺杆挤出机挤出成直径为0. 5mm的圆形单丝，然后将单丝编织成单经单纬的网状 结构，放进恒温的烘箱中，加热3分钟后从烘箱中取出，自然冷却到室温，观察网状结构交 织点的粘接状况，以A、B、C、D分级定性表征，A表示粘接性很好，B表示粘接性较好，C表示 粘接性一般，D表示未粘接。实施例1将50%聚乙烯、25%丙烯-乙烯共聚物、25%乙烯-醋酸乙烯共聚物在混合机中 混合均勻，在在挤出机中进行造粒。测试材料的熔体流动速率以及自粘接性，测试结果见表 1。实施例2将50%聚乙烯、30%丙烯-乙烯共聚物、20%乙烯-醋酸乙烯共聚物在混合机中 混合均勻，在在挤出机中进行造粒。测试材料的熔体流动速率以及自粘接性，测试结果见表 1。实施例3将50%聚乙烯、35%丙烯-乙烯共聚物、15%乙烯-醋酸乙烯共聚物在混合机中 混合均勻，在在挤出机中进行造粒。测试材料的熔体流动速率以及自粘接性，测试结果见表 1。实施例4将60%聚乙烯、20%丙烯-乙烯共聚物、20%乙烯-醋酸乙烯共聚物在混合机中 混合均勻，在在挤出机中进行造粒。测试材料的熔体流动速率以及自粘接性，测试结果见表 1。实施例5将60%聚乙烯、25%丙烯-乙烯共聚物、15%乙烯-醋酸乙烯共聚物在混合机中 混合均勻，在在挤出机中进行造粒。测试材料的熔体流动速率以及自粘接性，测试结果见表 1。实施例6将60%聚乙烯、30%丙烯-乙烯共聚物、10%乙烯-醋酸乙烯共聚物在混合机中 混合均勻，在在挤出机中进行造粒。测试材料的熔体流动速率以及自粘接性，测试结果见表 1。实施例7
将70%聚乙烯、10%丙烯-乙烯共聚物、20%乙烯-醋酸乙烯共聚物在混合机中 混合均勻，在在挤出机中进行造粒。测试材料的熔体流动速率以及自粘接性，测试结果见表 1。实施例8将70%聚乙烯、15%丙烯-乙烯共聚物、15%乙烯-醋酸乙烯共聚物在混合机中 混合均勻，在在挤出机中进行造粒。测试材料的熔体流动速率以及自粘接性，测试结果见表 1。实施例9将75%聚乙烯、15%丙烯-乙烯共聚物、10%乙烯-醋酸乙烯共聚物在混合机中 混合均勻，在在挤出机中进行造粒。测试材料的熔体流动速率以及自粘接性，测试结果见表 1。对比例1将100%聚乙烯、0%丙烯-乙烯共聚物、0%乙烯-醋酸乙烯共聚物在混合机中混 合均勻，在在挤出机中进行造粒。测试材料的熔体流动速率以及自粘接性，测试结果见表1。对比例2将70%聚乙烯、30%丙烯-乙烯共聚物、0%乙烯-醋酸乙烯共聚物在混合机中混 合均勻，在在挤出机中进行造粒。测试材料的熔体流动速率以及自粘接性，测试结果见表1。对比例3将60%聚乙烯、35%丙烯-乙烯共聚物、5%乙烯-醋酸乙烯共聚物在混合机中混 合均勻，在在挤出机中进行造粒。测试材料的熔体流动速率以及自粘接性，测试结果见表1。对比例4将85 %聚乙烯、0%丙烯-乙烯共聚物、15%乙烯-醋酸乙烯共聚物在混合机中混 合均勻，在在挤出机中进行造粒。测试材料的熔体流动速率以及自粘接性，测试结果见表1。表1实施例及对比例的熔体流动速率和自粘接性
熔体流动速率(g/10min)自粘接性实施例158. 9A实施例2634A实施例365. 8B实施例443. 5A实施例548. 2B实施例653. 4C实施例729. 8A
权利要求
1.一种聚烯烃热塑性弹性体的组合物，其特征在于所述组合物是由以下组分按一定的 质量百分比混合而成的聚乙烯树脂40% 80%丙烯-乙烯共聚物10% 35%乙烯-醋酸乙烯共聚物10^-25 ^
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的聚乙烯树脂为采用低压法生产的 高密度聚乙烯颗粒，其重均分子量为100000 1000000。
3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的丙烯-乙烯共聚物是采用茂金属 催化剂和溶液聚合工艺生产出来的共聚物颗粒，其中乙烯的含量为重量百分比12 20%， 其熔体流动指数为50 350g/10min。
4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙 烯的含量为重量百分比15 30%，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔体流动指数为15 40g/10min。
5.一种聚烯烃热塑性弹性体的组合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤1)将以下组分按重量百分比进行配料聚乙烯树脂40 80%丙烯-乙烯共聚物10 35%乙烯-醋酸乙烯共聚物10 25% ；2)将配好的料在混合机中混合均勻后出料，采用挤出机造粒；所述的聚乙烯树脂为采用低压法生产的高密度聚乙烯颗粒，其重均分子量为 100000 1000000 ；所述的丙烯-乙烯共聚物是采用茂金属催化剂和溶液聚合工艺生产出来的共聚物颗 粒，熔体流动指数为50 350g/10min，其中乙烯的含量为重量百分比12 20% ；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为重量百分比15 30 %，所述乙烯-醋 酸乙烯共聚物的熔体流动指数为15 40g/10min。
全文摘要
本发明公开了一种聚烯烃热塑性弹性体的组合物及其制备方法，所述组合物的组分和配比为聚乙烯树脂40％～80％，丙烯-乙烯共聚物10％～35％，乙烯-醋酸乙烯共聚物10％～25％(重量百分比)，所述的聚乙烯树脂为高密度聚乙烯颗粒，其重均分子量为100000～1000000；所述的丙烯-乙烯共聚物是采用茂金属催化剂和溶液聚合工艺生产出来的共聚物颗粒，乙烯的含量为重量百分比12～20％；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为重量百分比15～30％；本发明所制得的聚烯烃热塑性弹性体组合物既具有超高的流动性，可满足高速挤出的需要，而且又具有低温自粘接性，制备工艺简单，易操作，同时该材料符合环保的要求，能广泛用于汽车和家电领域的制造领域。
文档编号C08L23/16GK102108146SQ20101013750
公开日2011年6月29日 申请日期2010年3月29日 优先权日2010年3月29日
发明者卢先锋 申请人:宁波先锋新材料股份有限公司