一种自交联补强聚丙烯及其制备方法与流程

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1.本发明涉及化工领域,具体的说,本发明涉及一种自交联补强聚丙烯及其制备方法。


背景技术:

2.汽车仪表板作为汽车内饰塑件中最为重要的一部分,对其材料性能的要求较高。这类仪表板材料的面积较大、受光照时间较长,要求材料具有非常好的刚性和耐热性以避免材料产生塌陷、应力开裂、变粘、变色等情况出现。而且汽车仪表板制品越来越向薄壁化发展,壁厚逐渐由3mm转变到2.5mm或者是1.8mm,这就需要材料需要有良好的熔融流动性,以确保材料在注塑过程中充满模具;另外,仪表板零件还需要进行低温气囊点爆实验,这要求材料具有优异的低温韧性。凡此种种,为了使汽车仪表板零件能够满足使用的要求,需要兼具优异的流动性能、韧性、刚性、耐刮擦、低发散、抗发粘等等各种性能。
3.聚丙烯机械性能优良、耐热性佳、化学稳定性高、可加工性良好、电绝缘性优异,是一种综合性能优异的通用塑料,广泛用于汽车仪表板零件当中。由于其较高的规整度和适当的柔顺性,使聚丙烯具有良好的结晶性能。但聚丙烯材料不能百分百结晶,晶体结构不够完善,纯聚丙烯材料满足不了上述使用要求,必须通过改性技术进行增强增韧。
4.由于弹性体增韧塑料增韧效果好、加工性与力学性能平衡性优异,而且在冲击过程中外应力会引发银纹和剪切带使材料韧性显著提高,因此弹性体增韧体系成为塑料材料中应用最多的增韧体系。但使用弹性体增韧体系之后制品的刚性会有所下降,目前主要是通过添加填料来进一步提高体系的刚性而使材料达到刚韧平衡。这些方法在下述专利中已有公开描述。
5.专利cn 111154216 a公布了一种添加45~60份嵌段共聚聚丙烯树脂、10~15份无规共聚聚丙烯树脂、15~20份乙烯-丁烯共聚物,或乙烯-辛烯共聚物制备具有良好低温韧性和焊接性能的聚丙烯复合材料。
6.专利cn 109721842 a公布了一种添加5~20份乙烯-辛烯共聚物,1~15份平均粒径为20~500nm的超细全硫化粉末丁苯橡胶,0~20份超细无机填料制备低温韧性与刚性平衡的聚丙烯复合材料的方法。
7.上述专利公开的改性技术,其增强增韧技术均采用了添加poe和/或sebs弹性体增韧剂、无机填料增强剂,尚未解决使用弹性体增韧和无机填料增强的条件下,如何制备性能更好的自交联补强聚丙烯的问题。且存在下述共同不足,影响了其在各个领域的使用:
8.①
poe/sebs弹性体增韧体系中,弹性体的加入会对体系中聚丙烯的结晶产生影响,使结晶度降低而对材料的刚性产生影响。
9.②
添加无机填料或对无机填料进行表面硅烷偶联改性对体系的增强效果不够显著,且无法达到自交联补强的目的。
10.③
对体系的性能测试时缺少多轴冲击测试实验,无法直观得到样品断裂过程的微观描述和样品破坏的宏观描述。
11.此外,上述专利cn 111154216 a还存在无低温冲击测试、弯曲模量低、体系气味等级过高、体系粘度过高等缺点,从而限制了高抗冲聚丙烯的应用范围。


技术实现要素:

12.本发明的一个目的在于提供一种使用弹性体增韧、成核剂提高结晶度、无机填料增强、硅烷交联剂交联、两步法硅烷交联工艺的条件下,兼具优异韧性、自交联补强特性的自交联补强聚丙烯(高抗冲自交联补强聚丙烯);
13.本发明的另一目的在于提供一种自交联补强聚丙烯的制备方法。
14.为达上述目的,一方面,本发明提供了一种自交联补强聚丙烯的制备方法,其中,所述方法包括以如下重量份成分为原料制备所述自交联补强聚丙烯:接枝母料a 40-70份、催化母料b 2-4份、高抗冲聚丙烯0-10份、增韧剂10-30份、线性低密度聚乙烯(lldpe)0-10份、滑石粉15-25份、成核剂0.1-0.5份以及其他助剂3-5份,所述其他助剂为抗刮擦剂、润滑剂和自交联促进剂中的一种或多种的组合。
15.根据本发明一些具体实施方案,其中,所述方法包括以如下重量份成分为原料制备所述自交联补强聚丙烯:接枝母料a 40-70份、催化母料b 2-4份、高抗冲聚丙烯0-10份、增韧剂10-30份、线性低密度聚乙烯0-10份、滑石粉20份、成核剂0.2份以及其他助剂3~5份。
16.其中当高抗冲聚丙烯和线性低密度聚乙烯各自独立的为0份时,表示可以不加入该物质。
17.根据本发明一些具体实施方案,其中,当高抗冲聚丙烯存在时,其为5-10份。
18.根据本发明一些具体实施方案,其中,当线性低密度聚乙烯存在时,其为5-10份。
19.根据本发明一些具体实施方案,其中,所述接枝母料a由包括如下重量份成分的原料制备得到:高刚高流动聚丙烯93份,硅烷交联剂4份,引发剂1.5份,抗氧剂0.5份;所述催化母料b由包括如下重量份成分的原料制备得到:高刚高流动聚丙烯98份,催化剂1份,抗氧剂1份。
20.根据本发明一些具体实施方案,其中,所述高刚高流动聚丙烯为熔体流动速率为30-80g/10min的共聚聚丙烯。
21.根据本发明一些具体实施方案,其中,所述高刚高流动聚丙烯为兰州石化产品,型号为:ep100n。
22.根据本发明一些具体实施方案,其中,所述硅烷交联剂选自甲基丙烯酰氧基硅烷和乙烯基硅烷中的一种或多种的组合。
23.根据本发明一些具体实施方案,其中,所述硅烷交联剂为美国道康宁产品,型号为z-6011。
24.根据本发明一些具体实施方案,其中,所述甲基丙烯酰氧基硅烷为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅氧烷(vmms);所述乙烯基硅烷选自乙烯基三乙氧基硅烷(vtes)、乙烯基三甲氧基硅烷(vtms)和乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷(vtmes)中的一种或多种的组合。
25.根据本发明一些具体实施方案,其中,所述引发剂为过氧化物引发剂中的一种或多种的组合。
26.根据本发明一些具体实施方案,其中,所述引发剂选自过氧化二异丙苯(dcp)、过
氧化苯甲酰(bpo)、2,5-二甲基己烷-(二特丁基)过氧化物(dhbp)和二叔丁基过氧化物(dtbp)中的一种或多种的组合。
27.根据本发明一些具体实施方案,其中,所述引发剂为艾览(上海)化工科技有限公司产品,型号为a69780。
28.根据本发明一些具体实施方案,其中,所述催化剂为二月桂酸正丁基锡和/或十二烷基苯磺酸。
29.根据本发明一些具体实施方案,其中,二月桂酸正丁基锡为安徽泽升科技有限公司产品,型号为c38269。
30.根据本发明一些具体实施方案,其中,所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)和/或三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)。
[0031]
根据本发明一些具体实施方案,其中,抗氧剂1010和抗氧剂168为宜兴市天使合成化学产品。
[0032]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述接枝母料a由包括如下步骤的方法制备得到:将高刚高流动聚丙烯、硅烷交联剂、引发剂和抗氧剂混合后经熔融共混后挤出得到所述接枝母料a;所述催化母料b由包括如下步骤的方法制备得到:高刚高流动聚丙烯、催化剂和抗氧剂混合后经熔融共混后挤出得到所述接枝母料a。
[0033]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述接枝母料a和催化母料b的制备包括:
[0034]
接枝母料a的制备:取高刚高流动聚丙烯、引发剂和抗氧剂通过主喂料口加入双螺杆挤出机,以侧喂料方式通过液体泵计量加入硅烷交联剂,经熔融共混后挤出、低温氮气冷却、切粒、干燥,得到接枝母料a,真空充氮保存;
[0035]
催化母料b的制备:取高刚高流动聚丙烯、催化剂、抗氧剂通过喂料口加入双螺杆挤出机,经熔融共混后挤出、低温氮气冷却、切粒、干燥,得到催化母料b,真空充氮保存。
[0036]
本发明制备接枝母料a和催化母料b的螺杆挤出机挤出可以参照常规挤出工艺,而根据本发明一些具体实施方案,制备接枝母料a和催化母料b的螺杆挤出机挤出工艺分别各自独立的包括:注射压力为4-6bar,冷却时间为20-30s,螺杆各段为190℃、200℃、220℃、220℃、220℃。
[0037]
根据本发明一些具体实施方案,制备接枝母料a和催化母料b的低温氮气冷却的温度分别各自独立的为10-15℃。
[0038]
根据本发明一些具体实施方案,制备接枝母料a和催化母料b的干燥的温度分别各自独立的为80-100℃。
[0039]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述高抗冲聚丙烯为熔体流动速率为20-40g/10min的共聚聚丙烯。
[0040]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述高抗冲聚丙烯为巴塞尔产品。
[0041]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物与氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(sebs)的混合物,两者重量比例为1:3-3:1。
[0042]
所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物可市售获得,其密度为0.91-1.1g/cm3,熔体流动速率为2.5-2.6g/10min,重均分子量为7-22万。
[0043]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述乙烯-辛烯共聚物为乙烯-辛烯无规共聚物(poe)或乙烯-辛烯嵌段共聚物(obc)。
[0044]
根据本发明一些具体实施方案,其中,poe和obc的密度各自独立的为0.86-0.95g/cm3,熔体流动速率各自独立的为5-10g/10min。
[0045]
根据本发明一些具体实施方案,其中,poe为陶氏化学产品,型号为8677;sebs为巴陵岳化公司产品,型号为yh-501。
[0046]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述线性低密度聚乙烯为乙烯与少量α烯烃聚合得到,密度为0.918-0.935g/cm3,熔体流动速率为5-20g/10min,重均分子量为9-12万,分子量分布为2.3-2.8。
[0047]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述线性低密度聚乙烯为中石化扬子公司产品,型号为ylf1802。
[0048]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述滑石粉粒径为目数为3000~5000目。
[0049]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述滑石粉为辽宁艾海产品,型号为cp5000。
[0050]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述成核剂为苯甲酸钠、二亚苄基山梨醇、3,4-二甲基二亚苄基山梨醇、2,2
ˊ-亚甲基-双(4,6-二-叔丁基-苯基)磷酸钠,γ-喹吖(二)酮、二环己基-二萘二羟酰胺成核剂中的一种或多种的组合。
[0051]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述成核剂为山东摩尔化工有限公司产品。
[0052]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述自交联促进剂为无水氯化铝和/或氢氧化铝。
[0053]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述氢氧化铝为淄博韩锦新材料科技有限公司产品,型号为h-wf-8。
[0054]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述抗刮擦剂为硅酮类抗刮擦剂。
[0055]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述硅酮类抗刮擦剂为广州融大化工产品,型号为hm0221。
[0056]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸盐和乙撑双硬脂酰胺中的一种或多种的组合。
[0057]
根据本发明一些具体实施方案,其中,乙撑双硬脂酰胺润滑剂为美国struktol产品,型号为tr451。
[0058]
根据本发明一些具体实施方案,其中聚乙烯蜡为上海易恩公司产品,型号为r006519-35g。
[0059]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述方法包括如下步骤:将各成分混合均匀,经熔融挤出得到所述自交联补强聚丙烯。
[0060]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述方法包括如下步骤:将高抗冲聚丙烯树脂及各种助剂混合均匀,经熔融挤出得到所述自交联补强聚丙烯。
[0061]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述熔融挤出是利用双螺杆挤出机熔融挤出。
[0062]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述方法包括如下步骤:
[0063]
(1)接枝母料a的制备:将高刚高流动聚丙烯、引发剂和抗氧剂加入双螺杆挤出机,以侧喂料方式加入硅烷交联剂,经熔融共混后挤出,然后冷却、切粒、干燥,得到接枝母料a,真空充氮保存;
[0064]
(2)催化母料b的制备:将高刚高流动聚丙烯、催化剂和抗氧剂加入双螺杆挤出机,经熔融共混后挤出,然后冷却、切粒、干燥,得到催化母料b,真空充氮保存;
[0065]
(3)硅烷自交联聚丙烯的制备:向得到的接枝母料a和催化母料b中加入高抗冲聚丙烯、增韧剂、滑石粉、线性低密度聚乙烯、润滑剂、抗刮擦剂和成核剂,混合均匀得到混合料;
[0066]
(4)把步骤(3)得到的混合料加入到双螺杆挤出机中,通过侧喂料方式加入自交联促进剂,经熔融挤出,然后冷却、切粒、干燥,得到所述自交联补强聚丙烯。
[0067]
根据本发明一些具体实施方案,其中,所述方法包括如下步骤:
[0068]
(1)接枝母料a的制备:取高刚高流动聚丙烯、引发剂和抗氧剂通过主喂料口加入双螺杆挤出机,以侧喂料方式通过液体泵计量加入硅烷交联剂,经熔融共混后挤出、低温氮气冷却、切粒、干燥,得到接枝母料a,真空充氮保存;
[0069]
催化母料b的制备:取高刚高流动聚丙烯、催化剂、抗氧剂通过喂料口加入双螺杆挤出机,经熔融共混后挤出、低温氮气冷却、切粒、干燥,得到催化母料b,真空充氮保存;
[0070]
(2)硅烷自交联聚丙烯的制备:取接枝母料a和催化母料b加入到高速混料机的料筒中,然后加入高抗冲聚丙烯、增韧剂、滑石粉、线性低密度聚乙烯、润滑剂、抗刮擦剂和结晶成核剂启动高速混料机,混合均匀得到混合料;
[0071]
(3)把步骤(2)中的混合料通过主喂料口加入到双螺杆挤出机中,通过侧喂料方式计量加入自交联促进剂,经熔融挤出、低温氮气冷却、切粒、干燥,得到产品,真空充氮保存。
[0072]
本发明制备自交联补强聚丙烯的步骤(3)的螺杆挤出机挤出可以参照常规挤出工艺,而根据本发明一些具体实施方案,制备自交联补强聚丙烯的步骤(3)的螺杆挤出机挤出工艺包括:注射压力为4-6bar,冷却时间为20-30s,螺杆各段为190℃、200℃、220℃、220℃、220℃。
[0073]
根据本发明一些具体实施方案,制备自交联补强聚丙烯的步骤(3)的冷却的温度为10-15℃。
[0074]
根据本发明一些具体实施方案,制备自交联补强聚丙烯的步骤(3)的干燥的温度为80-100℃。
[0075]
另一方面,本发明还提供了本发明任意一项所述的制备方法制备得到的自交联补强聚丙烯。
[0076]
综上所述,本发明提供了一种自交联补强聚丙烯及其制备方法。本发明的技术方案具有如下优点:
[0077]
本发明通过选择硅烷作为交联剂、两步法硅烷交联工艺得到高抗冲自交联补强聚丙烯复合材料,低温抗冲击性能优异(-30℃悬臂梁缺口冲击强度为5.1~10.0kj/m2),改性前后材料多轴冲击性能大幅度提高。体系中加入成核剂使材料的结晶度提高,加入lldpe后将体系中分散相的粒径变小、连续相与分散相之间的相界面加厚,增加pp相与poe/sebs相之间相容性;使用硅烷交联剂,通过两步法交联工艺将接枝和交联分开,两种预混物分开保存,生产过程的可控性好、设备要求低;而且物料在加工过程中排除了水分的干扰,有助于混合熔体的流通;同时自交联促进剂可以加快制品在空气中的吸水速率或直接自分解产生水使接枝硅烷的聚丙烯链发生自交联反应,实现材料自增强的目的。
附图说明
[0078]
图1为本发明的制备方法的流程图。
具体实施方式
[0079]
以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果,旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点,不作为对本案可实施范围的限定。
[0080]
实施例1-9
[0081]
高抗冲自交联补强聚丙烯复合材料的实施例1-9和两个对比例的配方的组分含量如表1。
[0082]
表1、实施例1-9和两个对比例的配方的组分含量表
[0083][0084]
上表1中,所述接枝母料a由包括如下重量份成分的原料制备得到:高刚高流动聚丙烯93份,硅烷交联剂4份,引发剂1.5份,抗氧剂0.5份;所述催化母料b由包括如下重量份成分的原料制备得到:高刚高流动聚丙烯98份,催化剂1份,抗氧剂1份。其中,高刚高流动聚丙烯为兰州石化公司的ep100n,硅烷交联剂为美国康道宁产品,型号为z-6011;引发剂过氧化二异丙苯(dcp),为艾览化工科技有限公司产品,型号为a69780;抗氧剂为抗氧剂1010,宜兴市天使合成化学产品;催化剂二月桂酸正丁基锡,为安徽泽升科技有限公司产品,型号为c38269。
[0085]
上表1中高刚高流动聚丙烯为兰州石化公司的ep100n;poe为陶氏化学产品的8677;sebs为巴陵岳化公司的yh-501;线性低密度聚乙烯(lldpe)为中石化扬子公司的ylf1802;高抗冲聚丙烯为荷兰巴塞尔公司的ea5073;成核剂为山东摩尔化工有限公司产品na-11;氢氧化铝为中铝山东公司的ah-1,滑石粉为辽宁艾海公司产品,型号为cp-5000;抗刮擦剂为广州融大化工公司hm0221;润滑剂为聚乙烯蜡,为上海易恩公司产品,型号为r006519-35g。
[0086]
上表1各实施例制备方法如图1所示,具体如下:
[0087]
(1)第一步:接枝母料a的制备:取高刚高流动聚丙烯、引发剂和抗氧剂以一定配比通过主喂料口加入双螺杆挤出机,以侧喂料方式通过液体泵计量加入硅烷交联剂,经熔融共混后挤出、低温氮气风冷、切粒、干燥,得到接枝母料a,真空充氮保存。螺杆各段温度为190℃、200℃、220℃、220℃、220℃,螺杆转速为350rpm。
[0088]
催化母料b的制备:取高刚高流动聚丙烯、催化剂、抗氧剂以一定配比通过喂料口加入双螺杆挤出机,经熔融共混后挤出、低温氮气风冷、切粒、干燥,得到催化母料b,真空充氮保存。螺杆各段温度为190℃、200℃、220℃、220℃、220℃,螺杆转速为350rpm。
[0089]
(2)第二步:硅烷自交联聚丙烯的制备:取接枝母料a和催化母料b按一定配比加入到高速混料机的料筒中,然后按一定的配比依次加入高抗冲聚丙烯、poe、sebs、滑石粉、lldpe、润滑剂、抗刮擦剂、结晶成核剂,启动高速混料机,混合10分钟;转速800rpm。
[0090]
(3)把步骤(2)中的混合料通过主喂料口加入到双螺杆挤出机中,同时,通过侧喂料方式计量加入自交联促进剂,经熔融挤出、低温氮气冷却、切粒、干燥,得到产品,真空充氮保存。螺杆各段温度为190℃、200℃、220℃、220℃、220℃,螺杆转速为350rpm。
[0091]
上表各对比例的制备方法如下:
[0092]
(1)按配方的重量配比称取各组分;
[0093]
(2)取高刚高流动聚丙烯按一定配比加入到高速混料机的料筒中,然后按一定的配比依次加入poe、sebs、滑石粉和润滑剂,启动高速混料机,混合5-20分钟;转速800rpm。
[0094]
(3)将步骤(2)中混合料通过主喂料口加入到双螺杆挤出机中,经熔融挤出、冷却、切粒、干燥,得到产品。螺杆各段温度为190℃、200℃、220℃、220℃、220℃,螺杆转速为350rpm。
[0095]
测试例
[0096]
本发明的自交联补强聚丙烯复合材料的实施例1~13及对比例1~3的性能实验如下:
[0097]
性能评价方式及实行标准:
[0098]
将上述方法制备的塑料颗粒置于注塑机中,注射制得初步样品,注射温度190℃、200℃、220℃、220℃、220℃,将初步样品放入空气环境中静置48小时后得到标准试样。
[0099]
按照美国标准gmw14688测试试样的耐刮擦强度;美国标准astm d3763-2018测试试样的多轴冲击强度;按照美国标准gmw-3205测试试样的气味等级;按照国标测试试样的拉伸强度、悬臂梁缺口冲击强度、弯曲模量。
[0100]
经过上述测试,结果如表2和表3。
[0101]
表2、对比例测试结果对比表
[0102][0103]
表3、实施例测试结果对比表
[0104][0105]
由此可见,本发明的高抗冲自交联补强聚丙烯复合材料与纯树脂即对比例1的方案所生产的产品相比,拉伸强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度(23℃和-30℃)和多轴冲击性能均得到了大幅度提高。
[0106]
本发明高抗冲自交联补强聚丙烯复合材料的上述性能均由于现有的高抗冲聚丙烯材料即对比例1的方案所生产的产品。

技术特征:
1.一种自交联补强聚丙烯的制备方法,其中,所述方法包括以如下重量份成分为原料制备所述自交联补强聚丙烯:接枝母料a 40-70份、催化母料b 2-4份、高抗冲聚丙烯0-10份、增韧剂10-30份、线性低密度聚乙烯0-10份、滑石粉15-25份、成核剂0.1-0.5份以及其他助剂3-5份,所述其他助剂为抗刮擦剂、润滑剂和自交联促进剂中的一种或多种的组合。2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述接枝母料a由包括如下重量份成分的原料制备得到:高刚高流动聚丙烯85-98份,硅烷交联剂2-6份,引发剂1-3份,抗氧剂0.2-0.8份;所述催化母料b由包括如下重量份成分的原料制备得到:高刚高流动聚丙烯95-100份,催化剂0.5-1.5份,抗氧剂0.5-1.5份。3.根据权利要求2所述的制备方法,其中,所述高刚高流动聚丙烯为熔体流动速率为50-150g/10min,拉伸屈服应力≥23.0mpa,简支梁冲击强度≥4.0kj/m2的共聚聚丙烯。4.根据权利要求2所述的制备方法,其中,所述硅烷交联剂选自甲基丙烯酰氧基硅烷和乙烯基硅烷中的一种或多种的组合。5.根据权利要求4所述的制备方法,其中,所述甲基丙烯酰氧基硅烷为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅氧烷;所述乙烯基硅烷选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或多种的组合。6.根据权利要求2~5任意一项所述的制备方法,其中,所述引发剂为过氧化物引发剂中的一种或多种的组合。7.根据权利要求6所述的制备方法,其中,所述引发剂选自过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、2,5-二甲基己烷-(二特丁基)过氧化物和二叔丁基过氧化物中的一种或多种的组合。8.根据权利要求2~7任意一项所述的制备方法,其中,所述催化剂为二月桂酸正丁基锡和/或十二烷基苯磺酸。9.根据权利要求2~8任意一项所述的制备方法,其中,所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和/或三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。10.根据权利要求2~9任意一项所述的制备方法,其中,所述接枝母料a由包括如下步骤的方法制备得到:将高刚高流动聚丙烯、硅烷交联剂、引发剂和抗氧剂混合后经熔融共混后挤出得到所述接枝母料a;所述催化母料b由包括如下步骤的方法制备得到:高刚高流动聚丙烯、催化剂和抗氧剂混合后经熔融共混后挤出得到所述接枝母料a。11.根据权利要求1~10任意一项所述的制备方法,其中,所述高抗冲聚丙烯为熔体流动速率为20-40g/10min,拉伸屈服应力≥18.0mpa,简支梁冲击强度(23℃≥50.0kj/m2)的共聚聚丙烯。12.根据权利要求1~11任意一项所述的制备方法,其中,所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物与氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(sebs)的混合物,两者重量比例为1:3-3:1。13.根据权利要求12所述的制备方法,其中,所述乙烯-辛烯共聚物为乙烯-辛烯无规共聚物(poe)或乙烯-辛烯嵌段共聚物(obc)。14.根据权利要求1~13任意一项所述的制备方法,其中,所述线性低密度聚乙烯为乙烯与少量α烯烃聚合得到,密度为0.918-0.935g/cm3,熔体流动速率为5-20g/10min,重均分子量为9-12万,分子量分布为2.3-2.8。15.根据权利要求1~14任意一项所述的制备方法,其中,所述滑石粉粒径为目数为3000-5000目。
16.根据权利要求1~15任意一项所述的制备方法,其中,所述成核剂为苯甲酸钠、二亚苄基山梨醇、3,4-二甲基二亚苄基山梨醇、2,2
ˊ-亚甲基-双(4,6-二-叔丁基-苯基)磷酸钠,γ-喹吖(二)酮、二环己基-二萘二羟酰胺成核剂中的一种或多种的组合。17.根据权利要求1~16任意一项所述的制备方法,其中,所述自交联促进剂为无水氯化铝和/或氢氧化铝;所述抗刮擦剂为硅酮类抗刮擦剂;所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸盐和乙撑双硬脂酰胺中的一种或多种的组合。18.根据权利要求1~16任意一项所述的制备方法,其中,所述方法包括如下步骤:将各成分混合均匀,经熔融挤出得到所述自交联补强聚丙烯。19.根据权利要求1~17任意一项所述的制备方法,其中,所述方法包括如下步骤:(1)接枝母料a的制备:将高刚高流动聚丙烯、引发剂和抗氧剂加入双螺杆挤出机,以侧喂料方式加入硅烷交联剂,经熔融共混后挤出,然后冷却、切粒、干燥,得到接枝母料a,真空充氮保存;(2)催化母料b的制备:将高刚高流动聚丙烯、催化剂和抗氧剂加入双螺杆挤出机,经熔融共混后挤出,然后冷却、切粒、干燥,得到催化母料b,真空充氮保存;(3)硅烷自交联聚丙烯的制备:向得到的接枝母料a和催化母料b中加入高抗冲聚丙烯、增韧剂、滑石粉、线性低密度聚乙烯、润滑剂、抗刮擦剂和成核剂,混合均匀得到混合料;(4)把步骤(3)得到的混合料加入到双螺杆挤出机中,通过侧喂料方式加入自交联促进剂,经熔融挤出,然后冷却、切粒、干燥,得到所述自交联补强聚丙烯。20.权利要求1~19任意一项所述的制备方法制备得到的自交联补强聚丙烯。

技术总结
本发明提供了一种自交联补强聚丙烯及其制备方法。其中自交联补强聚丙烯复合材料由以下重量百分比的原料组成:接枝母料A 40-70份、催化母料B 2-4份、高抗冲聚丙烯0-10份、增韧剂10-30份、线性低密度聚乙烯0-10份、滑石粉15-25份、成核剂0.1-0.5份以及其他助剂3-5份。本发明在材料制备过程中通过物理共混实现聚丙烯材料的第一步增强增韧,同时通过配方调整使材料具有良好的流动性,满足长流程快速成型的要求;待材料注塑成型后,塑料零部件通过吸水,实现自交联,从而实现第二步增强增韧达到高刚高韧的使用要求,从而满足现代汽车零部件薄壁化发展需求。化发展需求。


技术研发人员:李丽 许云波 张鹏 刘小燕 段宏义 邓守军 谢昕 李广全 王福善 朱裕国
受保护的技术使用者:中国石油天然气股份有限公司
技术研发日:2021.12.31
技术公布日:2023/7/13
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