CN1537888A - 聚丙烯树脂组合物、其制备方法及注塑制品 - Google Patents
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Abstract
一种聚丙烯树脂组合物,其熔体流动速率为70-120克/10分钟(在230℃、2.16kgf负载下),挠曲模量为1300-4000MPa并且悬臂梁式冲击强度为30-100KJ/m2,其中通过向包含60-80wt%特定的丙烯-乙烯嵌段共聚物、橡胶和无机填料(C)的混合物中加入少量的有机过氧化物,并将所混合的组分在170-280℃温度下捏合而制得该组合物,该特定的丙烯-乙烯嵌段共聚物由丙烯均聚物部分和丙烯-乙烯无规共聚物部分构成,该橡胶是乙烯和至少一种α-烯烃形成的共聚物,该共聚物的熔体流动速率为2-10克/10分钟(在190℃、2.16kgf负载下)。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯树脂组合物及其注塑制品。更具体地,本发明涉及一种聚丙烯树脂组合物,其特征在于它通过使用少量的有机过氧化物而制得,它显示出高流动性,并且由其可制得耐热变形性、硬度以及刚性和冲击强度之平衡性优异的注塑制品,涉及其生产方法,以及其注塑制品。
背景技术
聚丙烯树脂组合物迄今已经用于注塑制品的生产。例如,美国专利No.4626565公开了一种制备具有优异的低温抗冲击性、流动性和可涂饰性聚丙烯树脂组合物的廉价的方法,包括在170至280℃温度下热处理一种组合物,该组合物包含结晶的乙烯-丙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯共聚物橡胶、无机填料和有机过氧化物,其中以嵌段共聚物和共聚橡胶的总量为100重量份计,有机过氧化物的量为0.001至0.5重量份。
日本专利公开No.8-283487公开了一种聚丙烯树脂组合物作为耐低温性能优异同时具有极高的MFR(80克/10分钟或更高),抗冲击性能和强度优异同时具有高刚度和高耐热性的聚丙烯树脂组合物,该组合物包含MFR为150至1000克/10分钟的聚丙烯树脂和具有由乙烯和α-烯烃构成之部分的共聚物,其中该组合物的MFR为80克/10分钟。该专利还公开了可以根据需要掺混过氧化物或无机填料。
美国专利No.6087443公开了一种低温抗冲击性能和耐热稳定性(thermalrigidity resistance)得到改善的热塑性树脂组合物,它是通过将丙烯均聚物和/或乙烯-丙烯嵌段共聚物与热处理过的材料混合而制得的热塑性树脂组合物,该热处理过的材料由熔体流动速率为0.5至10克/10分钟的丙烯均聚物和/或乙烯-丙烯嵌段共聚物与烯烃共聚物的混合物在有机过氧化物和交联助剂的存在下经动态热处理而获得。
然而,上述专利出版物公开的聚丙烯树脂组合物及其制备方法需要减少所用有机过氧化物的数量。此外,需要进一步改进聚丙烯树脂组合物的流动性和注塑制品的耐热变形性、硬度和刚性与冲击强度之间的均衡性。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚丙烯树脂组合物,其特征在于它通过使用少量的有机过氧化物而制得,它显示出高流动性,并且由其可制得刚性和冲击强度之平衡性优异并且耐热变形性和硬度也优异的注塑制品,本发明还提供其制备方法。而且,本发明提供了刚性和冲击强度之平衡性优异并且耐热变形性和硬度也优异的注塑制品。
考虑到这些情况,本发明人坚持不懈地进行研究,从而得以完成本发明。
本发明一方面涉及一种聚丙烯树脂组合物,该组合物在230℃、2.16kgf负载下测得的熔体流动速率为70至120克/10分钟,挠曲模量为1300至4000MPa并且悬臂梁式冲击强度为30至100kJ/m2,其中通过向包含60-80wt%丙烯-乙烯嵌段共聚物(A)、10-30wt%橡胶(B)和5-20wt%无机填料(C)的100重量份混合物中加入0.01至0.04重量份有机过氧化物(D),并将所混合的组分在170-280℃的温度下捏合而制得该组合物,条件是丙烯-乙烯嵌段共聚物(A)、橡胶(B)和无机填料(C)各自的数量是基于这三种组分的总重量,丙烯-乙烯嵌段共聚物(A)由丙烯均聚物部分和丙烯-乙烯无规共聚物部分构成并满足以下所列的要求(A-1)至(A-5),橡胶(B)是由乙烯和至少一种选自1-丁烯、1-己烯和1-辛烯的α-烯烃构成的共聚物,该共聚物在190℃、2.16kgf负载下测得的熔体流动速率为2-10克/10分钟:
要求(A-1):丙烯-乙烯嵌段共聚物在230℃、2.16kgf负载下测得的熔体流动速率为100-140克/10分钟;
要求(A-2):丙烯-乙烯无规共聚物部分的特性粘度为3-5dl/g;
要求(A-3):丙烯-乙烯无规共聚物部分的乙烯含量为20-60wt%;
要求(A-4):丙烯-乙烯无规共聚物部分的含量为5-15wt%;和
要求(A-5):丙烯-乙烯嵌段共聚物的乙烯含量是3-6.5wt%。
本发明的另一方面涉及一种制备聚丙烯树脂组合物的方法,该树脂组合物在230℃、2.16kgf负载下测得的熔体流动速率为70-120克/10分钟,挠曲模量为1300至4000MPa并且悬臂梁式冲击强度为30至100kJ/m2,其中该方法包括向包含60-80wt%丙烯-乙烯嵌段共聚物(A)、10-30wt%橡胶(B)和5-20wt%无机填料(C)的100重量份混合物中加入0.01至0.04重量份有机过氧化物(D),并使所混合的组分在170-280℃的温度下捏合,从而制成聚丙烯树脂组合物,条件是丙烯-乙烯嵌段共聚物(A)、橡胶(B)和无机填料(C)各自的数量是基于这三种组分的总重量,丙烯-乙烯嵌段共聚物(A)由丙烯均聚物部分和丙烯-乙烯无规共聚物部分构成并满足以下所列的要求(A-1)至(A-5),橡胶(B)是由乙烯和至少一种选自1-丁烯、1-己烯和1-辛烯的α-烯烃构成的共聚物,该共聚物在190℃、2.16kgf负载下测得的熔体流动速率为2-10克/10分钟:
要求(A-1):丙烯-乙烯嵌段共聚物在230℃、2.16kgf负载下测得的熔体流动速率为100-140克/10分钟;
要求(A-2):丙烯-乙烯无规共聚物部分的特性粘度为3-5dl/g;
要求(A-3):丙烯-乙烯无规共聚物部分的乙烯含量为20-60wt%;
要求(A-4):丙烯-乙烯无规共聚物部分的含量为5-15wt%;和
要求(A-5):丙烯-乙烯嵌段共聚物的乙烯含量是3-6.5wt%。
本发明另一方面涉及一种通过注塑上述聚丙烯树脂组合物而获得的注塑制品。
优选实施方案的描述
本发明的丙烯-乙烯嵌段共聚物(A)是由丙烯均聚物部分和丙烯-乙烯无规共聚物部分构成的共聚物。
丙烯-乙烯无规共聚物部分在丙烯-乙烯嵌段共聚物(A)中的比例是5-15wt%(要求(A-1)),并且优选是8-13wt%。
如果无规共聚物部分的含量低于5wt%,则所得组合物或其模塑制品的冲击强度低。如果该含量超过15wt%,则所得组合物或其模塑制品的挠曲模量低。
在嵌段共聚物(A)中无规共聚物部分的乙烯含量(C2’)EP是20-60wt%(要求(A-3)),并且优选是20-40wt%。
如果无规共聚物部分的乙烯含量(C2’)EP低于20wt%,则所得组合物或其模塑制品的冲击强度低。如果乙烯含量超过60wt%,则所得组合物或其模塑制品的挠曲模量低。
在嵌段共聚物(A)中无规共聚物部分的特性粘度[η]EP是3-5dl/g(要求(A-2)),并优选是3.5-4.5dl/g。
如果无规共聚物部分的特性粘度[η]EP低于3dl/g,则所得组合物或其模塑制品的冲击强度低。如果该特性粘度超过5dl/g,则所得组合物或其模塑制品的挠曲模量低。
嵌段共聚物(A)的熔体流动速率(MFR,在230℃和2.16kgf负载下测定)是100-140克/10分钟(要求(A-1)),并优选为110-130克/10分钟。
如果嵌段共聚物(A)的熔体流动速率低于100克/10分钟,则所得组合物的流动性低。如果熔体流动速率超过140克/10分钟,则所得组合物可能具有太高的流动性,并且该组合物和其模塑制品的冲击强度也不足。
嵌段共聚物(A)的乙烯含量是3-6.5wt%(要求(A-5)),优选为5-6.5wt%,更优选为5-6.0wt%。
如果嵌段共聚物(A)的乙烯含量低于3wt%,则所得组合物或其模塑制品的冲击强度低。如果乙烯含量超过6.5wt%,则所得组合物或其模塑制品的挠曲模量低。
用于制备嵌段共聚物(A)的方法可以是这样一种方法,其中在第一阶段制备出丙烯均聚物部分,在第二阶段制备出丙烯-乙烯无规共聚物部分。丙烯均聚物部分要么在单一阶段制得,要么在两个或多个阶段制备。丙烯-乙烯无规共聚物部分也可以在单一阶段或者两个或多个阶段中制得。
采用已知的聚合催化剂并借助于已知的聚合技术可以制备出共聚物。已知的聚合催化剂的实例包括齐格勒-纳塔催化剂和茂金属催化剂。已知的聚合技术的实例包括淤浆聚合和气相聚合。具体而言,用于本发明的嵌段共聚物(A)可以利用例如美国专利Nos.5449738和5473021所公开的方法来制备。
用于本发明的橡胶(B)是由乙烯和至少一种选自1-丁烯、1-己烯和1-辛烯的α-烯烃构成的共聚物,它的熔体流动速率(MFR,在190℃、2.16kgf负载下测定)为2-10克/10分钟,优选为4-8克/10分钟。
如果橡胶(B)的熔体流动速率低于2克/10分钟,则所得组合物的流动性低,并且挠曲模量也低。熔体流动速率超过10克/10分钟,则所得组合物或其模塑制品的冲击强度低。
考虑到所得组合物或其模塑制品的冲击强度和橡胶在嵌段共聚物(A)中的可分散性,橡胶(B)的密度通常低于0.9g/cm3,优选0.89g/cm3。
橡胶(B)可以如下制备,例如,在诸如烃化合物之类的惰性有机溶剂中,采用包含钒化合物、有机铝化合物和卤代酯化合物的齐格勒-纳塔催化剂体系或者所谓的茂金属催化剂体系来进行聚合,茂金属催化剂体系包括铝氧烷或硼化合物与茂金属化合物的组合,该茂金属化合物由与至少一个具有环戊二烯基阴离子骨架的基团配位的钛、锆或铪原子组成。
用于本发明的无机填料(C)的实例包括,滑石、云母、硅灰石、碳酸钙、硫酸钡、碳酸镁、粘土、氧化铝、二氧化硅、硫酸钙、硫酸镁、碳纤维、玻璃纤维、金属纤维、石英砂、炭黑、氧化钛、氢氧化镁、沸石、钼化合物、硅质泥灰、绢云母、希兰(shirasu)、氢氧化钙、亚硫酸钙、硫酸钠、膨润土和石墨。从所得组合物或其模塑制品的冲击强度以及给模塑制品带来光泽或良好外观的方面考虑,优选滑石。
无机填料(C)的平均粒径一般是0.1-100微米,优选为0.5-50微米。
滑石的平均粒径通常是0.1微米至10微米或更小。优选为0.5微米至5微米或更小。通过将滑石悬浮在诸如水和醇之类的分散介质内,采用离心沉降型粒度分布测量装置,根据筛下法由积分分布曲线确定滑石的50%当量粒度D50,其作为平均粒径代表。
滑石在使用前可以用硅烷偶联剂、钛偶联剂或表面活性剂进行表面处理,以便改进其与聚丙烯树脂的界面粘合性并改进其在聚丙烯树脂中的可分散性。表面活性剂的实例包括高级脂肪酸、高级脂肪酸酯、高级脂肪酸酰胺和高级脂肪酸盐。
用于本发明的嵌段共聚物(A)、橡胶(B)和无机填料(C)在含有这些组分的混合物中的含量是,嵌段共聚物(A):60至80wt%;橡胶(B):10至30wt%;无机填料(C):5至20wt%。嵌段共聚物(A)、橡胶(B)和无机填料(C)的上述所有含量都是基于组分(A)、(B)和(C)的总重量。
嵌段共聚物(A)、橡胶(B)和无机填料(C)的含量分别优选是60-80wt%、10-30wt%和5-20wt%。
如果嵌段共聚物(A)的含量低于60wt%,则所得组合物的流动性低并且挠曲模量也低。如果该含量超过80wt%,则所得组合物或其模塑制品的冲击强度低。
如果橡胶(B)的含量低于10wt%,则所得组合物或其模塑制品的冲击强度低。如果该含量超过30wt%,则所得组合物具有低流动性并且该组合物或其模塑制品的挠曲模量也低。
如果无机填料(C)的含量低于5wt%,则组合物或其模塑制品具有低的挠曲模量。如果该含量超过20wt%,则所得组合物或其模塑制品的冲击强度低。
用于本发明的有机过氧化物(D)的实例包括,2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-3-己炔、1,3-二(叔丁基过氧基异丙基)苯、1,1-二(叔丁基过氧基)-3,5,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基-2,5-二(过氧苯甲酰基)-3-己炔和过氧化二枯基。优选的是2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷。
基于嵌段共聚物(A)、橡胶(B)和无机填料(C)形成的100重量份混合物计,有机过氧化物(D)的加入量是0.01至0.04重量份,优选0.01至0.03重量份。
如果有机过氧化物(D)的加入量低于0.01重量份,则所得组合物具有低流动性。如果该加入量超过0.04重量份,则所得组合物或其模塑制品的挠曲模量低。
本发明的聚丙烯树脂组合物是如下得到的聚丙烯树脂组合物,向100重量份包含嵌段共聚物(A)、橡胶(B)和无机填料(C)的混合物内加入0.01至0.04重量份有机过氧化物(D),并且使所混合的组分在170-280℃温度下捏合。捏合温度优选为180-250℃。
如果捏合在低于170℃的温度下进行,那么将会因为所要捏合的材料的流动性低而导致混合不充分。如果捏合温度超过280℃,组合物的组分可能分解。
本发明的聚丙烯树脂组合物是利用将组分在加热时混合并捏合的方法来制备的。捏合所用设备的例子包括单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、Banbury混炼机和热辊。捏合时间通常是20分钟。组分可以同时混合或逐步混合。
当组分逐步混合时,可以用以下(1)至(5)的任意一种方法混合:
(1)将嵌段共聚物(A)和无机填料(C)混合,然后加入橡胶(B)的方法;
(2)将一部分嵌段共聚物(A)与高含量的无机填料(C)捏合而制备出母炼胶,然后用另一部分嵌段共聚物(A)和橡胶(B)稀释并捏合母炼胶的方法;
(3)将嵌段共聚物(A)和橡胶(B)混合,然后加入无机填料的方法;
(4)将橡胶(B)与一部分嵌段共聚物(A)捏合制备出母炼胶,然后向其中加入另一部分嵌段共聚物(A)和无机填料(C)并捏合的方法;和
(5)将一部分嵌段共聚物(A)与无机填料(C)以及另一部分嵌段共聚物(A)与橡胶(B)分别各自进行捏合,然后将两种捏合的原料混合并进一步捏合。
本发明聚丙烯树脂组合物的熔体流动速率(在230℃、2.16kgf负载下测定)是70-120克/10分钟,并优选为70-100克/10分钟。
如果聚丙烯树脂组合物的熔体流动速率低于70克/10分钟,由于组合物流动性低因而在模塑时可能出现填充不足。如果熔体流动速率超过120克/10分钟,在其模塑时可能出现如溢料这样的缺陷。
在本发明中挠曲模量通过ASTM D790提供的方法测试。测量通过使用由注塑制得的3.2mm厚试样在以下所示条件下进行:跨度距离:50mm;负荷速度:2mm/分钟;和测试温度:23℃。
本发明聚丙烯树脂组合物的挠曲模量是1300至4000MPa,优选1350至3000MPa,更优选1400至2000MPa。
如果聚丙烯树脂组合物的挠曲模量小于1300MPa,所得模塑制品可能刚性不足。如果超过4000MPa,所得模塑制品易碎。
在本发明中悬臂梁式冲击强度通过ASTM D256提供的方法测试。使用通过注塑接着进行刻痕而制得的3.2mm厚刻痕过的试样进行测试。测试温度是23℃和-30℃。
本发明聚丙烯树脂组合物的悬臂梁式冲击强度是20至100k J/m2,优选25至60kJ/m2,更优选30至50kJ/m2。
如果聚丙烯树脂组合物的悬臂梁式冲击强度低于20J/m2,则所得模塑制品可能冲击强度不足。
本发明的聚丙烯树脂组合物可包含添加剂,例如抗氧剂、UV吸收剂、颜料、抗静电剂、铜抑制剂、阻燃剂、中和剂、发泡剂、增塑剂、成核剂、防沫剂和交联剂。
本发明的注塑制品是通过本发明的聚丙烯树脂组合物注塑而得到。其耐热变形性、硬度以及刚性与抗热冲击性之平衡性优异。
本发明注塑制品的应用实例包括汽车部件、电气和电子器具部件及建筑材料部件。注塑制品优选应用于汽车部件,特别是保险杠、仪表盘和门密封面。
具体实施方式
借助实施例和对比实施例来描述本发明。然而,本发明不限于这些实施例。
测定实施例和对比实施例中所用特征值的方法如下。
(1)熔体流动速率(MFR,克/10分钟)
熔体流动速率通过JIS K 6758提供的方法测试。除非另有说明,否则测试在230℃的温度和2.16kgf的负载下进行。
(2)挠曲模量(MPa)
挠曲模量通过ASTM D790提供的方法测试。测试中所用的是注塑制得的3.2mm厚试样。测试条件如下:跨度距离:50mm;负荷速度:2mm/分钟;和测试温度:23℃。
(3)悬臂梁式冲击强度(悬臂梁式,kJ/m2)
悬臂梁式冲击强度通过ASTM D256提供的方法来测定。测试所用的是经注塑接着刻痕制得的3.2mm厚刻痕过的样品。测试温度是23℃和-30℃。
(4)乙烯含量(wt%)
测量所要测量材料之压片的红外光谱,利用所得红外光谱中对应于甲基基团(-CH3)和亚甲基基团(-CH2-)之特征吸收的吸光度,通过校正曲线方法来测定乙烯含量。
(5)特性粘度([η],dl/g)
利用乌伯娄德粘度计,在0.1、0.2和0.5g/dl这三个浓度点测量下降的粘度。依据“Kobunshi Yoeki(聚合物溶液),Kobunshi Jikkengaku(聚合物实验研究)11”(由Kyoritsu Shuppan K.K.在1982年出版)第491页所述的计算方法,也就是通过外推法(其中针对浓度而绘制出下降的粘度,并将浓度外推至零),来计算特性粘度。对于聚丙烯而言,特性粘度是在135℃温度下利用四氢萘作为溶剂而测量的。
(6)在丙烯-乙烯嵌段共聚物中丙烯-乙烯无规共聚物部分的重量比(X,wt%)
丙烯-乙烯无规共聚物部分在丙烯-乙烯嵌段共聚物中的重量比(X,wt%)是利用丙烯均聚物部分和整个嵌段共聚物的晶体熔化热,由下式计算得到的。通过差示扫描量热计(DSC)来测量晶体熔化热。
X=1-(ΔHf)T/(ΔHf)P
(ΔHf)T:整个嵌段共聚物的熔化热(卡/克)
(ΔHf)P:丙烯均聚物部分的熔化热(卡/克)
(7)在丙烯-乙烯嵌段共聚物中丙烯-乙烯无规共聚物部分的乙烯含量(wt%)
在丙烯-乙烯嵌段共聚物中丙烯-乙烯无规共聚物部分的乙烯含量(wt%)是利用通过红外吸收光谱测定法而测得的整个嵌段共聚物中的乙烯含量,由下式计算得到的。
(C2’)EP=(C2’)T/X
(C2’)T:整个嵌段共聚物的乙烯含量(wt%)
(C2’)EP:乙烯-丙烯无规共聚物部分的乙烯含量(wt%)
(8)丙烯-乙烯嵌段共聚物中丙烯-乙烯无规共聚物部分的特性粘度([η]EP,dl/g)
丙烯-乙烯嵌段共聚物中丙烯-乙烯无规共聚物部分的特性粘度([η]EP,dl/g)是利用所测得的丙烯均聚物部分和整个嵌段共聚物的特性粘度,由下式计算得到的。
[η]EP=[η]T/X-(1/X-1)[η]P
[η]P:丙烯均聚物部分的特性粘度(dl/g)
[η]T:整个嵌段共聚物的特性粘度(dl/g)
当丙烯-乙烯嵌段共聚物刚好在丙烯均聚物之后进行制备,而该丙烯均聚物即将成为嵌段共聚物的丙烯均聚物部分时,则从聚合容器内取出一部分丙烯均聚物。测量所取出的丙烯均聚物的特性粘度[η]P,并将该数据用作丙烯均聚物部分的特性粘度。
(9)热变形温度(HDT,℃)
热变形温度是通过ASTM D648所提供的方法来进行测量的。所使用负载为0.45MPa。热变形温度越高,耐热变形性越好。
(10)洛氏硬度(HR)
通过ASTM D785所提供的方法来测量洛氏硬度。所测得的数值以R等级表达。
实施例1和对比实施例1、2和3
(样品)
(A)丙烯-乙烯嵌段共聚物
(1)丙烯-乙烯嵌段共聚物(P-1)
使用由Sumitomo Mitsui Polyolefin Co.,Ltd.制造的Mitsui Sumitomo聚丙烯J60AP(商品名)。
其在230℃、2.16kgf负载下测得的MFR为115克/10分钟。
丙烯-乙烯无规共聚物部分的特性粘度([η]EP是3.7dl/g。丙烯-乙烯无规共聚物部分在丙烯-乙烯嵌段共聚物(P1)中的重量比是10.0wt%而乙烯含量是40.0wt%。丙烯-乙烯嵌段共聚物(P1)的乙烯含量是6.0wt%。
(2)丙烯-乙烯共聚物(P2)
使用由Sumitomo Mitsui Polyolefin Co.,Ltd.制造的Mitsui Sumitomo聚丙烯J739C(商品名)。
其在230℃、2.16kgf负载下测得的MFR为86克/10分钟。
丙烯-乙烯无规共聚物部分的特性粘度([η]EP)是5.5dl/g。丙烯-乙烯无规共聚物部分在丙烯-乙烯嵌段共聚物(P2)中的重量比是10.0wt%而乙烯含量是31wt%。丙烯-乙烯嵌段共聚物(P2)的乙烯含量是4.1wt%。
(3)丙烯-乙烯共聚物(P3)
使用由Sumitomo Mitsui Polyolefin Co.Ltd.制造的Mitsui Sumitomo聚丙烯J739(商品名)。
其在230℃、2.16kgf负载下测得的MFR为54克/10分钟。
丙烯-乙烯无规共聚物部分的特性粘度([η]EP)是6.6dl/g。丙烯-乙烯无规共聚物部分在丙烯-乙烯嵌段共聚物(P3)中的重量比是10.0wt%而乙烯含量是29wt%。丙烯-乙烯嵌段共聚物(P3)的乙烯含量是4.1wt%。
(B)乙烯-α-烯烃共聚物橡胶(R1)
作为乙烯-α-烯烃共聚物橡胶,使用由Mitsui Chemicals,Inc.制造的TAFMERA6050(商品名)。其在190℃、2.16kgf负载下测得的MFR为6克/10分钟。
(C)无机填料(T1)
作为无机填料,使用滑石(商品名:Hi-Filler 5000PJT7,由MatsumuraIndustries,Ltd.制造)。
(D)有机过氧化(PO1)
作为有机过氧化物,使用由NOF Corporation制造的PERHEXA 25B(2,5-二甲基2,5-二(叔丁基过氧基)己烷)。
实施例1
(聚丙烯树脂组合物的制备)
向100重量份包含69wt%丙烯-乙烯嵌段共聚物(P1)、21wt%乙烯-α-烯烃共聚物橡胶(R1)和10wt%滑石(T1)的混合物中加入0.016重量份有机过氧化物(PO1),从而制得共混物。将该共混物装入双螺杆挤出机(由Japan Steel Works LTD.制造的TEX30α)。通过捏合共混物而制备出丙烯树脂组合物,捏合时经由排气口通气,机筒温度为250℃,挤出速率为50千克/小时,螺杆转速为550rpm。所得聚丙烯树脂组合物的MFR为86克/10分钟。
(注射成型制品的生产)
根据下列注塑条件生产出用于物理性能评价的试样。以上得到的聚丙烯树脂组合物如下进行注射成型:模塑温度为180℃,模具冷却温度为40℃,注射时间为20秒,冷却时间为25秒,使用由Niigata Engineering Co.,Ltd.制造的NN220α型注射成型机。测量所得注塑制品的物理性能并将结果示于表1中。
对比实施例1
以与实施例1所述相同的方式制备出聚丙烯树脂组合物及其注塑制品,只是将丙烯-乙烯嵌段共聚物(P1)改变为丙烯-乙烯嵌段共聚物(P2),还有将有机过氧化物(PO1)的加入量改变为0.045重量份。聚丙烯树脂组合物在230℃、2.16kgf负载下测得的MFR为74克/10分钟。测量所得注塑制品的物理性能并将结果示于表1中。
对比实施例2
以与实施例1所述相同的方式制备出聚丙烯树脂组合物及其注塑制品,只是将丙烯-乙烯嵌段共聚物(P1)改变为丙烯-乙烯嵌段共聚物(P3),还有将有机过氧化物(PO1)的加入量改变为0.08重量份。聚丙烯树脂组合物在230℃、2.16kgf负载下测得的MFR为78克/10分钟。测量所得注塑制品的物理性能并将结果示于表1中。
对比实施例3
以与实施例1所述相同的方式制备出聚丙烯树脂组合物及其注塑制品,只是采用76wt%的丙烯-乙烯嵌段共聚物(P1)、14wt%的乙烯-α-烯烃共聚物橡胶(R1)和10wt%滑石(T1)并且不使用有机过氧化物。聚丙烯树脂组合物在230℃、2.16kgf负载下测得的MFR为82克/10分钟。测量所得注塑制品的物理性能并将结果示于表1中。
表1
MFR(克/10分钟) | 挠曲模量(MPa) | 悬臂梁式(KJ/m2) | HDT(℃) | 洛氏硬度(HR) | |
实施例1 | 86 | 1520 | 40 | 131 | 56 |
对比实施例1 | 74 | 1161 | 40 | 119 | 53 |
对比实施例2 | 78 | 1109 | 17 | 111 | 50 |
对比实施例3 | 82 | 1664 | 10 | 124 | 72 |
满足本发明要求的实施例1的聚丙烯树脂组合物,是使用少量有机过氧化物得到的。它具有低流动性,并且耐热变形性、硬度以及刚性与冲击强度之平衡性优异。
相反,对比实施例1的聚丙烯树脂组合物不满足关于丙烯-乙烯嵌段共聚物之熔体流动速率的要求和关于丙烯-乙烯无规共聚物之特性粘度的要求,由此制得的注塑制品在刚性和耐热变形性方面不足。对比实施例2在刚性方面不足并且冲击强度也不够。未使用有机过氧化物的对比实施例3在冲击强度方面不足。
如上所详述,按照本发明可以获得这样的聚丙烯树脂组合物,其特征在于它通过使用少量的有机过氧化物而制得,它显示出高流动性,并且能够由其制得耐热变形性、硬度以及刚性和冲击强度之平衡性优异的注塑制品。而且,通过使用该树脂组合物,可以获得耐热变形性、硬度以及刚性与冲击强度之平衡性优异的注塑制品。
Claims (3)
1.一种聚丙烯树脂组合物,其在230℃、2.16kgf负载下测得的熔体流动速率为70-120克/10分钟,挠曲模量为1300-4000MPa,并且悬臂梁式冲击强度为30-100KJ/m2,其中通过向包含60-80wt%丙烯-乙烯嵌段共聚物(A)、10-30wt%橡胶(B)和5-20wt%无机填料(C)的100重量份混合物中加入0.01至0.04重量份有机过氧化物(D),并将所混合的组分在170-280℃的温度下捏合而制得该组合物,条件是丙烯-乙烯嵌段共聚物(A)、橡胶(B)和无机填料(C)各自的数量是基于这三种组分的总重量,丙烯-乙烯嵌段共聚物(A)由丙烯均聚物部分和丙烯-乙烯无规共聚物部分构成并满足以下所列的要求(A-1)至(A-5),橡胶(B)是由乙烯和至少一种选自1-丁烯、1-己烯和1-辛烯的α-烯烃构成的共聚物,该共聚物在190℃、2.16kgf负载下测得的熔体流动速率为2-10克/10分钟:
要求(A-1):丙烯-乙烯嵌段共聚物在230℃、2.16kgf负载下测得的熔体流动速率为100-140克/10分钟;
要求(A-2):丙烯-乙烯无规共聚物部分的特性粘度为3-5dl/g;
要求(A-3):丙烯-乙烯无规共聚物部分的乙烯含量为20-60wt%;
要求(A-4):丙烯-乙烯无规共聚物部分的含量为5-15wt%;和
要求(A-5):丙烯-乙烯嵌段共聚物的乙烯含量是3-6.5wt%。
2.一种制备聚丙烯树脂组合物的方法,该树脂组合物在230℃、2.16kgf负载下测得的熔体流动速率为70-120克/10分钟,挠曲模量为1300-4000MPa并且悬臂梁式冲击强度为30-100kJ/m2,其中该方法包括向包含60-80wt%丙烯-乙烯嵌段共聚物(A)、10-30wt%橡胶(B)和5-20wt%无机填料(C)的100重量份混合物中加入0.01至0.04重量份有机过氧化物(D),并使所混合的组分在170-280℃的温度下捏合,从而制成聚丙烯树脂组合物,条件是丙烯-乙烯嵌段共聚物(A)、橡胶(B)和无机填料(C)各自的数量是基于这三种组分的总重量,丙烯-乙烯嵌段共聚物(A)由丙烯均聚物部分和丙烯-乙烯无规共聚物部分构成并满足以下所列的要求(A-1)至(A-5),橡胶(B)是由乙烯和至少一种选自1-丁烯、1-己烯和1-辛烯的α-烯烃构成的共聚物,该共聚物在190℃、2.16kgf负载下测得的熔体流动速率为2-10克/10分钟:
要求(A-1):丙烯-乙烯嵌段共聚物在230℃、2.16kgf负载下测得的熔体流动速率为100-140克/10分钟;
要求(A-2):丙烯-乙烯无规共聚物部分的特性粘度为3-5dl/g;
要求(A-3):丙烯-乙烯无规共聚物部分的乙烯含量为20-60wt%;
要求(A-4):丙烯-乙烯无规共聚物部分的含量为5-15wt%;和
要求(A-5):丙烯-乙烯嵌段共聚物的乙烯含量是3-6.5wt%。
3.通过注塑权利要求1的聚丙烯树脂组合物而获得的注塑制品。
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