专利名称：一种耐划伤聚丙烯组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚丙烯组合物及其制备方法。具体说，涉及一种耐划伤聚丙烯组 合物及其制备方法。
背景技术：
聚丙烯具有耐热温度高，抗疲劳性好、电绝缘性好、耐化学药品腐蚀性好以及加工 成型性好等优点，且价格低、质量轻、易回收，因此在电子电器、汽车工业等领域有广泛的应 用。但是聚丙烯材料表面硬度低，在外力作用下很容易被划伤，在应用于电器外壳、汽车内 饰件等对外观要求较高的领域时受到一定的限制。特别是对于汽车内饰件，如仪表板、门 板、立柱、手套箱等，这些部件在生产、运输和使用过程中，不可避免的受到硬物的碰擦，如 手指甲划伤。所以汽车制造厂家纷纷出台耐划伤相关标准，用于满足汽车的需要。因此，如 何提高聚丙烯的耐划伤性成为扩大聚丙烯在汽车工业应用的关键之一。关于耐划伤聚丙烯的发明专利很多，专利CN1236375A通过聚合的方法提高聚丙 烯材料的结晶度，制备出具有较好耐划伤性、刚性和耐热性的聚丙烯；专利CN1294614A提 供了一种具有较好耐划伤性的接枝共聚物，该共聚物包括丙烯聚合物主链，该主链上接枝 聚合有至少一种能进行自由基聚合的乙烯基单体。上述专利都是以聚合的方式制备耐划伤 聚丙烯，成本较高，且不具有通用性。除了聚合的方法以外，添加润滑性助剂也能够有效的提高聚丙烯组合物的耐划 伤性能。专利CN101173074A通过添加润滑剂脂肪族伯酰胺改善聚丙烯的耐划伤性；专利 CN1580115A通过添加有机硅弹性体来提高该组合物的耐划伤性能；专利CN1631960A采用 有机硅弹性体和制备其母粒的方法解决耐划伤问题；专利CN1479766A采用硅接枝聚乙烯 的方法，制备了具有良好耐划伤性和模压性能的复合树脂组合物。然而，对于制备汽车零部件的聚丙烯来说，不仅要求具有很好的耐划伤性，还要求 制品在长期使用后外观仍然保持良好。而现有技术中通常使用的耐划伤剂(润滑剂)会导 致一些问题出现，如长期使用后，润滑剂会析出，表面发粘霜化，对制品外观和使用产生明 显不良影响
发明内容
本发明人通过大量的试验研究发现，采用一种特殊的耐划伤剂来改性聚丙烯树 月旨，得到的聚丙烯材料不仅具有很好的耐划伤性，而且聚丙烯树脂在长期使用后，其制品外 观也不会发生变化，同时聚丙烯还具有良好的抗冲击性、刚性等力学性能，其制备方法简 单，适用于汽车内、外饰件及电子、电器外壳等制品。本发明的目的是提供了一种耐划伤聚丙烯组合物，其具有良好的抗冲击性、刚性 的同时还具有良好的耐划伤性。本发明的耐划伤聚丙烯组合物包含有共混的以下组分聚丙烯树脂，100重量份；耐划伤剂，0. 05 30重量份，优选1 15重量份；
其中所述的耐划伤剂是有由以下组分共混组成(1)全硫化粉末丁苯橡胶，100重量份；(2)烃类润滑油，1 100重量份和/或聚硅氧烷类润滑剂，1 200重量份其中所述的全硫化粉末丁苯橡胶的平均粒径为20 2000nm，优先为30 400nm。本发明所述的聚丙烯包括现有技术所公开的各种类型的聚丙烯树脂，优选熔融指数为3-60g/10min的均聚聚丙烯或共聚聚丙烯。本发明所述的耐划伤剂中的全硫化粉末丁苯橡胶是按照本申请人申请的中国专 利ZL00816450. 9所制备。该全硫化粉末丁苯橡胶的平均粒径为20 2000nm，优选30 400nm。耐划伤剂中的所述的烃类润滑油选自链烷烃油、环烷烃油、芳环烃油之一或其混合 物，优选为环烷烃油。耐划伤剂中的所述的聚硅氧烷类润滑剂为聚乙基硅氧烷、聚苯基甲基 硅氧烷等，优选为为线型聚甲基硅氧烷，更优选黏度为300-20000S的线型聚甲基硅氧烷。此外，本发明的耐划伤聚丙烯组合物中还可以包括共混得以下组分以聚丙烯树 脂的100重量份计，矿物填料，0 50重量份；增韧剂，0 30重量份；接枝乙丙橡胶，0 10重量份。其中所述的矿物填料可为滑石粉、硅灰石、碳酸钙，优选粒径为300-5000目的矿 物填料。其中所述的增韧剂可为无定形乙烯-α-烯烃共聚物和苯乙烯基热塑性弹性体中 的一种或者是它们的混合物。其中所述的接枝乙丙橡胶为马来酸酐接枝乙丙橡胶。本发明 的耐划伤聚丙烯组合物还可以包括通用的色母粒、抗氧剂，光稳定剂等加工助剂，这些常用 的加工助剂的用量为常规用量，或根据实际情况的要求来进行适当调整。本发明进一步提供了上述耐划伤聚丙烯组合物的制备方法。本发明的耐划伤聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤(1)将全硫化粉末丁苯橡胶、烃类润滑油和/或聚硅氧烷类润滑剂按所述比例在 50 80°C搅拌，共混，制得耐划伤剂；(2)将包含有聚丙烯、上述得到的耐划伤剂在内的组分按所述组分配比熔融共混。步骤(1)中制得的耐划伤剂较好在常温下放置24 48小时后使用。步骤(2)中物料的共混温度即为聚丙烯通用的加工温度，在既保证基体聚丙烯完 全熔融又不会使其分解的范围内选择。一般选择温度为190 250°C，优选为190 230°C。在本发明的制备方法中所使用的熔融共混设备为橡塑加工业中的通用共混设备， 可以是双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、开炼机或密炼机等。本发明的制备过程中操作工艺简单可靠，成本较低。得到的聚丙烯具有很好的耐 划伤性，而且在长期使用后，其制品外观和使用均不会发生变化，聚丙烯还具有良好的抗冲 击性、刚性等力学性能。本发明的聚丙烯材料主要用于汽车、家电等行业等领域。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。本发明的范围不受这些实施例的限 制。一、耐划伤剂的制备将全硫化粉末丁苯橡胶(北京化工研究院，VP101，平均粒径0. Ιμπι)加热至80°C， 置于高速搅拌机中，在高速搅拌下，缓慢的加入环烷油(天津大港炼油厂，Circosol 410) 和/或线形聚甲基硅氧烷润滑剂(北京化工二厂，201)，搅拌30秒，放出后于常温下放置24小时，得到耐划伤剂。组分的重量比见各实施例。二、耐划伤聚丙烯的制备实施例1
将聚丙烯(中国石化北京燕山石油化工公司，牌号K9020，熔融指数20g/10min)、 滑石粉(大连富士矿业有限公司，2500目)、乙丙橡胶(陶氏化学公司，NORDEL IP)、接枝 乙丙橡胶(美国康普顿公司，498)、耐划伤助剂A(全硫化粉末橡胶与环烷油的重量比为 100 50)、抗氧剂(瑞士汽巴精化公司，B225)、光稳定剂(瑞士汽巴精化公司，TINUVIN XT 855)搅拌均勻后，使用双螺杆于190 230°C条件下挤出造粒。经注射机注射制样，进行力 学性能、耐划伤性能等性能的测试，其结果见表1。具体配方见表1，其中各组分含量均以重 量份计算。实施例2:除用耐划伤助剂B(全硫化粉末橡胶与线形聚甲基硅氧烷润滑剂的重量比为 100 35)替换耐划伤助剂A。其余同与实施例1，具体配方及测试结果见表1。实施例3 除用耐划伤助剂C(全硫化粉末橡胶与线形聚甲基硅氧烷润滑剂的重量比为 100 50)替换耐划伤助剂A。其余同实施例1，具体配方及测试结果见表1。实施例4 除用耐划伤助剂D(全硫化粉末橡胶与线形聚甲基硅氧烷润滑剂的重量比为 100 100)替换耐划伤助剂A。其余同实施例1，具体配方及测试结果见表1。实施例5 除耐划伤剂B的用量不同，其余同实施例2，具体配方及测试结果见表1。实施例6 除不加接枝乙丙橡胶和耐划伤剂B的用量不同，其余实施例2，具体组分及测试结 果见表1。实施例7:除用耐划伤助剂E(全硫化粉末橡胶与环烷油、线形聚甲基硅氧烷润滑剂的重量 比为100 20 50)替换耐划伤助剂A。其余同实施例1，具体配方及测试结果见表1。实施例8 除用耐划伤助剂F(全硫化粉末橡胶与环烷油、线形聚甲基硅氧烷润滑剂的重量 比为100 60 40)替换耐划伤助剂A。其余同实施例1，具体配方及测试结果见表1。比较例1 除不加入耐划伤助剂。其余同实施例1，具体配方及测试结果见表1。比较例2 除用润滑剂芥酸酰胺替换耐划伤助剂A。其余同实施例1相同，具体配方及测试结 果见表1。比较例3 除用常用润滑剂线形聚甲基硅氧烷替换耐划伤助剂A。其余同实施例1相同，具体 配方及测试结果见表1。本发明用耐划伤测试仪评价耐划伤程度。用一把机械驱动的刮刀在制备的塑料表面上刮出一个线段图形。然后用一个色度计测得未刮伤表面的颜色偏差。在同一样品区域， 用分光测色计分别测量样品划伤前后表面光散射值，以划伤前后光散射差值ΔΕ度量聚丙 烯耐划伤性的好坏，ΔΕ值越小，表明制品的耐划伤性越好。测试条件为温度23士 5°C
权利要求
1.一种耐划伤聚丙烯组合物，包含有共混的以下组分聚丙烯树脂，100重量份；耐划 伤剂，0. 05 30重量份；其中所述的耐划伤剂是有由以下组分共混组成(1)全硫化粉末丁苯橡胶，100重量份；(2)烃类润滑油，1 100重量份和/或聚硅氧烷类润滑剂，1 200重量份；其中所述的全硫化粉末丁苯橡胶的平均粒径为20 2000nm。
2.根据权利要求1所述的耐划伤聚丙烯组合物，其特征在于以聚丙烯树脂为100重量 份计，所述的耐划伤剂为1 15重量份。
3.根据权利要求1所述的耐划伤聚丙烯组合物，其特征在于所述的全硫化粉末丁苯橡 胶的平均粒径为30 400nm。
4.根据权利要求1所述的耐划伤聚丙烯组合物，还包括共混得以下组分以聚丙烯树 脂的100重量份计，矿物填料，0 50重量份；增韧剂，0 30重量份；接枝乙丙橡胶，0 10重量份。
5.根据权利要求1所述的耐划伤聚丙烯组合物，其特征在于所述的烃类润滑油选自以 下物质之一或其组合链烷烃油、环烷烃油和芳环烃油
6.根据权利要求5所述的耐划伤聚丙烯组合物，其特征在于所述的烃类润滑油为环烷 烃油。
7.根据权利要求1所述的耐划伤聚丙烯组合物，其特征在于所述的聚硅氧烷类润滑剂 为线性聚甲基硅氧烷。
8.如权利要求1-7中任一项所述的耐划伤聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于包括 以下步骤(1)将全硫化粉末丁苯橡胶、烃类润滑油和/或聚硅氧烷类润滑剂按所述比例在50 80°C共混，制得耐划伤剂；(2)将包含有聚丙烯、上述得到的耐划伤剂在内的组分按所述组分配比熔融共混。
全文摘要
本发明提供了一种耐划伤聚丙烯组合物，包含有共混的以下组分聚丙烯树脂，100重量份；耐划伤剂，0.05～30重量份；其中所述的耐划伤剂是有由以下组分共混组成(1)全硫化粉末丁苯橡胶，100重量份；(2)烃类油，1～100重量份和/或聚硅氧烷类润滑剂，1～200重量份。该聚丙烯组合物不仅具有良好的抗冲击性、刚性等力学性能，同时具有很好的耐划伤性，而且在聚丙烯树脂长期使用后，其制品外观也不会发生变化，其制备方法简单，适用于汽车内、外饰件及电子、电器外壳等制品。
文档编号C08K5/01GK102030944SQ20091017697
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者丁树岩, 元文芳, 刘善元, 张静, 石胜鹏, 蔡涛, 金滟, 陈绍梅 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院