一种低气味、耐刮擦的软触感聚丙烯组合物及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及聚丙烯组合物，具体涉及一种低气味、耐刮擦的软触感聚丙烯组合物及其制备方法。所述聚丙烯组合物包括以下重量百分比的原料：聚丙烯30～60%，乙烯与丙烯的共聚物20～35%，玻璃纤维10～30%，超支化(乙烯与丙烯酸甲酯)共聚物5～10%，抗氧剂0.2～1%，光稳定剂0.2～1%，添加剂0.3～3%，上述原料的总量为100%。本发明还提供了该种产品的生产方法。本发明产品具有力学性能高、抗冲击性强、高强度、耐刮擦、低气味、软触感和低线性膨胀系数等特点。
【专利说明】一种低气味、耐刮擦的软触感聚丙烯组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚丙烯组合物，具体涉及低气味、耐刮擦的软触感聚丙烯组合物及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 现有技术中，矿物填充聚丙烯具有密度较低、力学性能优异、耐腐蚀、环保、价格低 廉以及利于回收利用等特点，广泛应用于汽车内外饰件。近年来，汽车产业的迅猛发展对内 外饰材料提出了越来越高的要求；如仪表盘、门板、立柱、保险杠等要求高强度、抗冲击、耐 刮擦、低气味、尺寸稳定性好等性能；和矿物填充聚丙烯相比，玻璃纤维增强聚丙烯具有较 高的强度、优异的耐刮擦性和低线性膨胀系数(尺寸稳定性好)。
[0003] CN102924806A公开了一种保险杠专用的玻璃纤维增强聚丙烯，具有高刚性、高耐 热和尺寸稳定性好的优点。但是和汽车外饰不同，为了赋予产品更好的外观和手感，汽车内 饰材料还需要具有软触感，而玻璃纤维增强聚丙烯的硬度较高，不具备软触感；一种解决方 法是在制件表面包覆一层由软质聚氯乙烯（PVC)，PVC/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的共聚物 (ABS)合金等材料制备的蒙皮。但是这不仅会导致工序复杂、成本上升，而且软质PVC、PVC/ ABS含有较多的增塑剂和重金属稳定剂，产生环保和回收利用的难题。
[0004] 为了改善上述缺陷，US0242335公开了一种软触感的玻璃纤维增强聚丙烯，组分包 括40?99%重量分数的由特殊的茂金属催化剂催化丙烯聚合制备的聚丙烯、1?60%重量 分数的玻璃纤维以及相容剂和助剂；在上述的技术方案中，玻璃纤维虽然能够显著地提高 聚丙烯材料的强度、耐刮擦性，但是会严重降低其流动性，恶化材料的加工性能；为了提高 材料的流动性，需要加入一定量的过氧化物来降低聚丙烯的分子量；但是，过氧化物会引起 材料发黄、易老化和气味较大等缺陷；此外，其所用的相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，本身 有一定的气味，而且容易残留马来酸酐均聚物，也会影响材料的气味和性能。
[0005] JP510177公开了一种增强聚丙烯组合物，组分包括5?90%重量分数的软质聚丙 烯材料、5-60%重量分数的矿物或玻璃纤维和加工助剂等，具有良好的耐刮擦性和软触感。 在上述的报道中，为了提高材料的流动性，仍然需要加入一定量的过氧化物；此外，所用的 软质聚丙烯材料为高橡胶含量的抗冲聚丙烯，乙丙橡胶不仅所占比例高（>70wt%)，而且乙 丙橡胶中的乙烯组分较多（>40wt%)。这会导致材料力学性能较低，乙丙橡胶与聚丙烯基体 的相容性较差，产品可能出现麻点、亮印等缺陷。
[0006] 综上所述，现有技术的聚丙烯组合物具有以下缺陷：1)不具备软触感或具备软触 感但是有环保和回收利用难问题；2)发黄、易老化、气味大3)流动性差、加工性能不够好4) 材料表面存在麻点、亮印等缺陷。
【发明内容】
[0007] 本发明的主要目的是针对现有技术中的上述不足，提供一种低气味、耐刮擦的软 触感聚丙烯组合物及其制备方法，具有高强度、抗冲击、耐刮擦、低气味、流动性好、尺寸稳 定性好等优点。其制备方法简单，有利于推广应用。
[0008] 本发明的目的通过以下技术方案实现。
[0009] -种低气味、耐刮擦的软触感聚丙烯组合物，所述组合物包括有以下重量百分比 的原料：聚丙烯30?60 %，乙烯与丙烯的共聚物20?35 %，玻璃纤维10?30 %，超支化 (乙烯与丙烯酸甲酯）共聚物5?10 %，抗氧剂0. 2?1 %，光稳定剂0. 2?1 %，添加剂 0. 3?3 %，其中，上述原料的总量为100%。
[0010] 所述的聚丙烯为无规共聚聚丙烯，共聚单体为乙烯，含量2?10wt%，熔融温度 (DCS法测试）130?150°C，在230°C X2. 16kg的测试条件下，熔体流动速率为10?50 g/10min〇
[0011] 所述的乙烯与丙烯的共聚物中，乙烯的含量为10?5wt%，熔融温度80?130°C， 在190°C X2. 16kg的测试条件下，熔体流动速率1?20g/10min，邵氏硬度50?80 A。
[0012] 优选利用茂金属催化剂制备的乙烯与丙烯的共聚物，具有乙烯链段分布均匀，与 无规共聚聚丙烯相容性好的优点。
[0013] 所述的无规共聚聚丙烯和乙烯与丙烯的共聚物的熔体流动速率之比小于3 ;乙烯 与丙烯的共聚物与无规共聚聚丙烯的乙烯含量之差1?l〇wt%。在此条件下，无规共聚聚丙 烯与乙烯与丙烯的共聚物的相容性好，橡胶相易于分散，有利于提高材料的抗冲击性、强度 和尺寸稳定性。
[0014] 所述的玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维，玻纤长度2?15 mm，直径6-25 μ m，所述的 玻璃纤维的表面经过硅烷类，铝酸酯类或钛酸酯类偶联剂处理，以提高与聚丙烯的相容性。
[0015] 所述的超支化（乙烯与丙烯酸甲酯）共聚物由C -二亚胺钯催化剂催化乙烯与丙 烯酸甲酯共聚制备而成。
[0016] 所述的超支化（乙烯与丙烯酸甲酯）共聚物是指支化度大于60/1000C (即每1000 个碳原子至少含有60个碳链)的乙烯与丙烯酸甲酯的共聚物。超支化（乙烯与丙烯酸甲酯） 共聚物可以通过〃-二亚胺钯催化剂催化乙烯与丙烯酸甲酯共聚来制备。
[0017] 所述σ -二亚胺钯催化剂的结构式为
【权利要求】
1. 一种低气味、耐刮擦的软触感聚丙烯组合物，其特征在于：所述组合物包括有以下 重量百分比的原料： 聚丙烯 30?60 % 乙烯与丙烯的共聚物 20?35 % 玻璃纤维 10?30 % 超支化（乙烯与丙烯酸甲酯）共聚物 5?10 % 抗氧剂 0. 2?1 % 光稳定剂 0. 2?1 % 添加剂 0. 3?3 % 上述原料的总量为100%。
2. 根据权利要求1所述的一种低气味、耐刮擦的软触感聚丙烯组合物，其特征在于： 所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯，共聚单体为乙烯，乙烯的含量2?10wt%，熔融温度130? 150°C，熔体流动速率在230°C X2. 16kg的测试条件下为10?50 g/10min。
3. 根据权利要求1所述的一种低气味、耐刮擦的软触感聚丙烯组合物，其特征在 于：所述的乙烯与丙烯的共聚物中，乙烯的含量为10?5wt%，熔融温度80?130°C，在 190°C X2. 16kg的测试条件下，熔体流动速率1?20g/10min，邵氏硬度50?80 A。
4. 根据权利要求2或3所述的一种低气味、耐刮擦的软触感聚丙烯组合物，其特征在 于：所述的无规共聚聚丙烯和乙烯与丙烯的共聚物的熔体流动速率之比小于3 ;乙烯与丙 烯的共聚物与无规共聚聚丙烯的乙烯含量之差1?l〇wt%。
5. 根据权利要求1所述的一种低气味、耐刮擦的软触感聚丙烯组合物，其特征在于：所 述的玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维，玻纤长度2?15 mm，直径6-25 y m，所述的玻璃纤维的 表面经过硅烷类，铝酸酯类或钛酸酯类偶联剂处理。
6. 根据权利要求1所述的一种低气味、耐刮擦的软触感聚丙烯组合物，其特征在于：所 述的超支化（乙烯与丙烯酸甲酯）共聚物由〃-二亚胺钯催化剂催化乙烯与丙烯酸甲酯共 聚制备而成，支化度（90?130)/1000C，重均分子量見为10?50 kg/mol，丙烯酸甲酯含 量 1. 5 ?5 wt%。
7. 根据权利要求1所述的一种低气味、耐刮擦的软触感聚丙烯组合物，其特征在于：所 述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂中的一种或一种以 上的组合；所述辅抗氧剂为亚磷酸盐和酯类抗氧剂中的一种或一种以上的组合。
8. 根据权利要求1所述的一种低气味、耐刮擦的软触感聚丙烯组合物，其特征在于：所 述的光稳定剂为受阻胺类、二苯甲酮类、苯并三唑类中的一种或一种以上的组合。
9. 根据权利要求1所述的一种低气味、耐刮擦的软触感聚丙烯组合物，其特征在于：所 述添加剂包括颜色色粉、色母粒中的一种或一种以上的组合物。
10. 权利要求1-9任意一项所述的一种低气味、耐刮擦的软触感聚丙烯组合物的制备 方法，其特征在于：包括以下步骤： A、 按重量配比称取聚丙烯、乙烯与丙烯的共聚物、超支化（乙烯与丙烯酸甲酯）共聚物、 抗氧剂、光稳定剂和添加剂，然后放入高速混合机中共混3?5 min ; B、 将玻璃纤维通过侧喂料与步骤A所得混合物一起加入到双螺杆挤出机中熔融 混炼挤出造粒，挤出造粒分为四个熔融混炼区：一区温度为190°C -200°C，二区温度为 200°C -210°C，三区温度为210°C -220°C，四区温度为190°C -200°C，整个挤出过程的停留时 间为 lmin_2min，压力为 2lMPa_29MPa。
【文档编号】B29B9/06GK104403206SQ201410667370
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】刘冉, 高翔, 彭志宏, 傅轶, 谭颂斌 申请人:银禧工程塑料（东莞）有限公司, 苏州银禧科技有限公司, 广东银禧科技股份有限公司