一种增强聚丙烯复合物及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种增强聚丙烯复合物及其制备方法和应用。所述增强聚丙烯复合物，包括以下以按重量百分数计的组分组成：聚丙烯27~83%；聚1-丁烯5~30%；短切玻璃纤维10~30%；玻璃纤维相容剂2~10%；热稳定剂0~1%；成核剂0~1%；加工助剂0~1%。本发明采用聚1-丁烯作为提高聚丙烯焊接性能和高温抗应力开裂性能的添加剂，制备出高温拉伸强度（110℃）≥40MPa，熔接痕拉伸强度≥30Mpa，拉伸强度保持率（刹车油浸泡100℃，1000hr）≥90%的增强聚丙烯复合物，满足汽车制动油壶对材料的抗应力开裂行及可焊接性的要求，特别适用于制备汽车制动油壶。
【专利说明】一种增强聚丙烯复合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子材料成型加工领域，尤其涉及一种增强聚丙烯复合物及其制备方法和应用，所述增强聚丙烯复合物特别适用于制作汽车制动油壶。
【背景技术】
[0002]目前汽车制动油壶主要采用聚丙烯材料注塑成型方法制备，注塑完成后，上下两半采用超声焊接或者热板焊接即成为完整的油壶，因此油壶材料对焊接性能的要求很高，同时由于制动油壶在刹车时因传递扭矩而承受着高温刹车油的交变应力，因此汽车油壶对高温刹车油浸泡下的抗应力开裂要求很高。
[0003]由于传统的聚丙烯材料耐热性不足，因此，一般采用玻纤增强聚丙烯制备制动油壶。聚丙烯采用玻纤增强后，其耐热性大幅度增加。但是玻纤的加入会导致聚丙烯的焊接强度变差，同时聚丙烯材料在高温刹车油的长期作用下容易导致应力开裂，因此不能应用于更苛刻的使用环境中。
[0004]因此开发一种优异的焊接性能及高温下的抗应力开裂性的制动油壶专用PP材料具有实际意义。
【发明内容】
[0005]本发明的发明目的，是为了克服现有技术的不足，提供一种增强聚丙烯复合物，该增强聚丙烯复合物具有优异的焊接性能及高温下的抗应力开裂性，特别适用于制作汽车制动油壶。
[0006]本发明的另一目的在于提供所述增强聚丙烯复合物的制备方法。
[0007]本发明的另一目的在于提供所述增强聚丙烯复合物的应用。
[0008]本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现:
一种增强聚丙烯复合物，包括以下以按重量百分数计的组分组成:
聚丙烯27~83% ；
聚1-丁烯5~30%;
短切玻璃纤维10-30% ；
玻璃纤维相容剂2~10% ；
热稳定剂(Tl% ;
成核剂(Tl% ;
加工助剂(Tl%。
[0009]一种增强聚丙烯复合物，由以下以按重量百分数计的组分组成:
聚丙烯27~83% ；
聚1-丁烯5~30%;
短切玻璃纤维10-30% ；
玻璃纤维相容剂2~10% ；热稳定剂0-1% ；
成核剂0-1% ；
加工助剂0-1%。
[0010]发明人发现，当在增强聚丙烯中添加适量的聚1-丁烯，可以显著地改善聚丙烯的焊接强度和高温下的抗应力开裂性。
[0011]作为一种优选方案,所述聚丙烯优选为熔体流动速率为0.r2g/10min的均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯中的一种或几种的混合物。
[0012]作为一种优选方案，所述聚1-丁烯优选为熔体流动速率为0.r2g/10min的聚1-丁烯。
[0013]本发明中，所述的熔体流动速率是在2.16kg，190°C下检测的数据。
[0014]在本发明的测试中，上述优选方案的组合制备得到的聚丙烯复合物具有更佳的焊接强度和高温下的抗老化性能。
[0015]本发明中，热稳定剂的作用是抑制加工过程中聚丙烯产生的降解，同时进一步提高材料的耐老化性能。
[0016]所述玻璃纤维相容剂可以是本领域常用的相容剂，作为一种优选方案，所述玻璃纤维相容剂优选为极性单体接枝聚合物，所述聚合物基体选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯与丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或者其混合物，所述极性单体选自马来酸酐及其类似物(例如富马酸、衣康酸、柠康酸、柠康酸酐和乙烯基丁二酸酐)，丙烯酸及其酯类衍生物(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环氧丙酯等)一种或其混合物。
[0017]作为一种优选方案，所述短切玻璃纤维为在聚丙烯领域专用的无碱短切玻璃纤维。
[0018]本发明中，所述成核剂为用于聚丙烯的成核剂，成核剂的作用是提高材料注塑过程中的结晶速率，缩短注塑成型周期。
[0019]本发明中，所述的加工助剂可以是改进复合物各成分分散性的加工助剂，还可以包括除改善该分散性能以外的其他助剂。
[0020]作为一种优选方案，所述增强聚丙烯复合物，优选包括以下以按重量百分数计的组分组成:
聚丙烯37~78% ；
聚1-丁烯10~20%;
短切玻璃纤维10-30% ；
玻璃纤维相容剂2~10% ；
热稳定剂(Tl% ;
成核剂(Tl% ;
加工助剂0~1%。一种所述增强聚丙烯复合物的制备
方法，包括如下步骤:
将聚丙烯、热稳定剂、聚1-丁烯、成核剂、玻璃纤维相容剂、加工助剂在双螺杆挤出机中熔融混合分散，短切玻璃纤维从侧喂料加入双螺杆挤出机中，挤出机各段温度设置在19(T240°C，挤出造粒，最终得到产品。
[0021]作为一种优选方案，所述双螺杆挤出机的长径比优选为40:1。
[0022]所述聚丙烯复合物在制备汽车制动油壶中的应用。所述聚丙烯复合物高的焊接强度和优异的高温抗应力开裂性，特别适用于制作汽车制动油壶。
[0023]本发明同时公开了聚1- 丁烯在作为提高聚丙烯焊接性能和高温抗应力开裂性能的添加剂中的应用，所述应用为按照聚1- 丁烯:聚丙烯质量比5~30:27^83的比例混合。
[0024]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
本发明采用聚1-丁烯作为提高聚丙烯焊接性能和高温抗应力开裂性能的添加剂，其与增强聚丙烯按适量比例混合时，能够提高增强聚丙烯复合物的焊接强度和高温下的高温抗应力开裂性能，根据本发明的配方可以制备出高温拉伸强度(110°C) ^ 40MPa，熔接痕拉伸强度> 30Mpa，拉伸强度保持率(刹车油浸泡100°C，1000hr)> 90%的增强聚丙烯复合物，该聚丙烯复合物同时具有高刚性、良好的高温抗应力开裂性及焊接性能，满足汽车制动油壶对材料的抗应力开裂行及可焊接性的要求，特别适用于制备汽车制动油壶。
[0025]
【具体实施方式】
[0026]下面结合一些【具体实施方式】对本发明聚丙烯复合物及其制备方法做进一步描述。具体实施例为进一步详细说明本发明，非限定本发明的保护范围。
[0027]所有本发明提供的实施例中，提供的原材料均可从市面采购获得，主要原料信息如下:
聚丙烯PP BllOl购自(燕山石化)，均聚PP熔体流动速率为0.3~1.0g/10min。
[0028]聚丙烯PP R4220购自(燕山石化)，无规共聚PP熔体流动速率为
0.2~0.7g/10min。
[0029]聚丙烯PP AS164购自(埃克森美孚)，共聚PP熔体流动速率为I~2g/10min。
[0030]聚1- 丁烯PB-1 0850M购自(巴塞尔)，熔体流动速率为0.2~L 0g/10min。
[0031]聚1-丁烯PB-1 DP8911M购自(巴塞尔)，熔体流动速率为0.2~l.0g/lOmin。
[0032]聚1- 丁烯PB-1 DP9217M购自(巴塞尔)，熔体流动速率为0.2~1.0g/10min。
[0033]酚类热稳定剂1010、亚磷酸酯类热稳定剂168、627A、硫代酯类热稳定剂412S ;成核剂 TMP-5、HPN-20E、Millad 3988 均为市售商品。
[0034]对比例I
将76.3公斤聚丙烯PP B110U0.2公斤酚类热稳定剂1010、0.2公斤亚磷酸酯类热稳定剂168、0.2公斤加工助剂EBS、0.1公斤聚丙烯专用成核剂TMP_5、3公斤马来酸酐接枝聚丙烯CA-100在长径比为40:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散。
[0035]20公斤重庆国际短切无碱玻璃纤维305K，短切玻璃纤维通过失重式计量秤从侧喂料精确加入，210°C挤出造粒，最终得到产品。
[0036]按相应标准测试其性能，列表如下:
I~~iI单位I测试标准 I测试结果
拉伸强度(23°c)_MPa IS0527/2-93 75_
哀~伸强度(110°C)!MPa |lS0527/2-93 !28
【权利要求】
1.一种增强聚丙烯复合物，其特征在于，包括以下以按重量百分数计的组分组成:聚丙烯27~83% ； 聚1-丁烯5~30%; 短切玻璃纤维10-30% ； 玻璃纤维相容剂2~10% ； 热稳定剂(Tl% ;成核剂(Tl% ; 加工助剂(Tl%。
2.一种增强聚丙烯复合物，其特征在于，由以下以按重量百分数计的组分组成: 聚丙烯27~83% ； 聚1-丁烯5~30%; 短切玻璃纤维10-30% ； 玻璃纤维相容剂2~10% ； 热稳定剂(Tl% ;成核剂(Tl% ; 加工助剂(Tl%。
3.根据权利要求1或2所述增强聚丙烯复合物，其特征在于，所述聚丙烯为熔体流动速率为0.r2g/10min的均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1或2所述增强聚丙烯复合物，其特征在于，所述聚1-丁烯为熔体流动速率为0.r2g/10min的聚1- 丁烯。
5.一种权利要求1-4中任意一项权利要求所述增强聚丙烯复合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 将聚丙烯、热稳定剂、聚1-丁烯、成核剂、玻璃纤维相容剂、加工助剂在双螺杆挤出机中熔融混合分散，短切玻璃纤维从侧喂料加入双螺杆挤出机中，挤出机各段温度设置在19(T240°C，挤出造粒，最终得到产品。
6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的长径比为40:1。
7.权利要求1-4中任意一项权利要求所述增强聚丙烯复合物在制备汽车制动油壶中的应用。
8.聚1-丁烯在作为提高增强聚丙烯焊接性能和高温抗应力开裂性能的添加剂中的应用，其特征在于，按照聚1-丁烯:聚丙烯质量比5~30:27^83的比例混合，形成聚丙烯复合物。
9.根据权利要求8所述应用，其特征在于，所述聚丙烯为熔体流动速率为.0.1-2g/10min的均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯中的一种或几种的混合物。
10.根据权利要求8所述应用，其特征在于，所述聚1-丁烯为熔体流动速率为.0.1~2g/10min 的聚 1-丁烯。
【文档编号】C08L23/12GK103756143SQ201410006550
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】李欣, 叶丹滢, 李晟, 张春怀, 陈国雄, 宋晓东 申请人:天津金发新材料有限公司, 金发科技股份有限公司