一种聚丙烯组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯组合物及其制备方法。所述聚丙烯组合物按重量份计包括以下组分：聚丙烯树脂60～99.8份、增韧剂0～30份和纳米纤维素5～15份。本发明专利技术通过在聚丙烯材料中添加纳米纤维素，纳米纤维素均匀分散在聚丙烯树脂中，形成纳米纤维素网络，显著提高材料的拉伸强度和耐划伤性能。本发明专利技术所制备的聚丙烯组合物具有制备简单、拉伸强度高、耐划伤、密度低的特性，可用于制备汽车塑料零部件。可用于制备汽车塑料零部件。

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯组合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种聚丙烯组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯(PP)具有密度低、易加工、力学性能优异等优点，已广泛应用在汽车工业、家电及机械领域。对于汽车工业，聚丙烯主要应用在汽车内外饰零部件上，内饰件如仪表板、门板和立柱等，外饰件如保险杠、挡泥板、导流板等。汽车轻量化是汽车工业发展的重要方向，这要求汽车材料轻量化，而降低材料的密度则是直接减轻零部件重量的常规方案。此外对于内饰材料，通常要求材料具有很好的耐划伤性能。因此制备一种低密度耐划伤聚丙烯材料非常具有实际应用价值。
[0003]为了提高聚丙烯材料的耐划伤性能，常在聚丙烯材料中添加耐划伤剂，如酰胺和硅酮母粒等，然而添加酰胺易析出发粘，且气味大；添加硅酮母粒会降低材料的冲击性能。车用聚丙烯材料通常采用滑石粉作为填料，降低滑石粉添加量可明显降低材料的密度，但同时会降低材料的模量。因此，需要一种质轻的填料进行填充。纳米纤维素是一种具有优良性能和特殊结构的新型高分子材料，在食品、医药、生物、工业等多领域广泛应用。人们对纳米纤维素复合材料进行了一些研究。CN201810845418.0和CN201811063989.5通过添加纳米纤维素提高材料的熔体强度，制备发泡聚丙烯材料。然而，纳米纤维素在耐划伤聚丙烯材料中的应用尚无研究。因此，本领域尚需开发一种耐划伤、低密度的聚丙烯材料，用于汽车塑料零部件。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种聚丙烯组合物，该聚丙烯组合物具有拉伸强度高、耐划伤、密度低的特性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0006]一种聚丙烯组合物，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯树脂60～99.8份、增韧剂0～30份和纳米纤维素5～15份。
[0007]本专利技术研究惊讶地发现，在聚丙烯材料中添加纳米纤维素，纳米纤维素均匀分散在聚丙烯树脂中，形成纳米纤维素网络，能够显著提高材料的拉伸强度，进而提高材料的耐划伤性能。此外，当纳米纤维素含量较低时，聚丙烯材料划伤性能改善效果不明显；当纳米纤维素含量较高时，纳米纤维素易团聚，导致材料密度增加，且耐划伤性能降低，当纳米纤维素的重量份为5～15份时，材料的耐划伤性能良好，密度较低。
[0008]为进一步提高材料的力学性能，本专利技术的体系还可以添加增韧剂。
[0009]本专利技术通过优化聚丙烯树脂、增韧剂和纳米纤维素的含量，制备得到的聚丙烯组合物具有拉伸强度高、耐划伤、密度低的特性，可用于制备汽车塑料零部件。
[0010]为进一步提高聚丙烯材料的耐划伤性能和拉伸强度，所述纳米纤维素的重量份优选为8～12份，更优选为10份。
[0011]进一步地，所述聚丙烯树脂包括均聚聚丙烯树脂和共聚聚丙烯树脂中的至少一种。
[0012]进一步地，所述增韧剂包括乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和苯乙烯类共聚物弹性体中的至少一种。
[0013]进一步地，所述纳米纤维素包括纳米纤维素粉体、纳米纤维素母粒中的至少一种，优选为纳米纤维素母粒。在纳米纤维素添加量相同的情况下，相较于纳米纤维素粉体，纳米纤维素母粒对于材料的耐划伤性能的提升效果更显著。
[0014]进一步地，所述聚丙烯组合物，按重量份计，还包括以下组分：助剂0.2～2份。
[0015]进一步地，所述助剂为抗氧剂、光稳定剂中的至少一种；所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种，所述抗氧剂具体可以是抗氧剂1010、1076、3114、168、PEP-36中的至少一种；所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂，具体可以是UV-3808PP5、LA-402XP、LA-402AF中的至少一种。
[0016]本专利技术还提供了上述的聚丙烯组合物的制备方法，按比例将各组分混合均匀后加入双螺杆挤出机中，进行熔融混炼，熔融混炼温度为170～220℃，螺杆转速为350～450转/分，挤出造粒，得到聚丙烯组合物。
[0017]本专利技术还提供了上述聚丙烯组合物在汽车塑料零部件中的应用。本专利技术所制备的聚丙烯组合物具有制备简单、拉伸强度高、耐划伤、密度低的特性，可用于制备汽车塑料零部件。
[0018]本专利技术还提供了纳米纤维素在提高聚丙烯组合物的耐划伤性能中的应用，所述聚丙烯组合物按重量份计，包括以下组分：聚丙烯树脂60～99.8份、增韧剂0～30份和纳米纤维素5～15份，所述纳米纤维素的重量份优选为8～12份，更优选为10份。在目前的研究中，纳米纤维素添加到聚丙烯材料中，主要是研究其对聚丙烯材料的力学性能影响，而专利技术人经过试验发现，在上述体系中，纳米纤维素能够作为聚丙烯复合材料的抗划伤剂，显著提高聚丙烯材料的耐划伤性能。
[0019]进一步地，在所述应用中，所述聚丙烯树脂包括均聚聚丙烯树脂和共聚聚丙烯树脂中的至少一种。
[0020]进一步地，在所述应用中，所述增韧剂包括乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和苯乙烯类共聚物弹性体中的至少一种。
[0021]进一步地，在所述应用中，所述纳米纤维素包括纳米纤维素粉体、纳米纤维素母粒中的至少一种，优选为纳米纤维素母粒。
[0022]进一步地，在所述应用中，所述聚丙烯组合物按重量份计还包括以下组分：助剂0.2～2份，所述助剂为抗氧剂、光稳定剂中的至少一种，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0024]1)本专利技术通过在聚丙烯材料中添加纳米纤维素，纳米纤维素均匀分散在聚丙烯树脂中，形成纳米纤维素网络，可显著提高材料的拉伸强度和耐划伤性能。
[0025]2)本专利技术所制备的聚丙烯组合物具有制备简单、拉伸强度高、耐划伤、密度低的特性，可用于制备汽车塑料零部件。
具体实施方式
[0026]为更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0027]实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0028]对以下实施例和对比例的原料作如下说明：
[0029]均聚聚丙烯树脂：中石化；
[0030]共聚聚丙烯树脂：中石化；
[0031]乙烯-丁烯共聚物：陶氏化学；
[0032]乙烯-辛烯共聚物：陶氏化学；
[0033]纳米纤维素粉体：Symbio；
[0034]纳米纤维素母粒：自制，按均聚聚丙烯和纳米纤维素粉体按重量比50:50混合均匀后加入双螺杆挤出机中，进行熔融混炼，熔融混炼温度为170～220℃，螺杆转速为350～450转/分，挤出造粒，得到纳米纤维素母粒。
[0035]滑石粉：辽宁海城；
[0036]抗氧剂1010：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯组合物，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯树脂60～99.8份、增韧剂0～30份和纳米纤维素5～15份，所述纳米纤维素的重量份优选为8～12份，更优选为10份。2.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯树脂包括均聚聚丙烯树脂和共聚聚丙烯树脂中的至少一种。3.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述增韧剂包括乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和苯乙烯类共聚物弹性体中的至少一种。4.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述纳米纤维素包括纳米纤维素粉体、纳米纤维素母粒中的至少一种，优选为纳米纤维素母粒。5.根据权利要求1-4任一项所述的聚丙烯组合物，其特征在于，按重量份计，还包括以下组分：助剂0.2～2份。6.根据权利要求5所述的聚丙烯组合物，其特征在于，所述助剂为抗氧剂和光稳定剂中的至少一种，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。7.权利要求1-6任一项所述的聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，按比例将各组分混合均匀后加入双螺杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷亮，黄险波，叶南飚，吴国峰，俞飞，陈嘉杰，杨波，罗忠富，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：