本发明涉及一种用于汽车装饰用共聚聚丙烯或长玻纤增强聚丙烯的添加剂、其制备方法及其应用,属于聚丙稀添加剂领域。
背景技术:
从材料合成的角度来看聚丙烯在实际的生产和生活中都有非常广泛的应用,尤其是在塑料制造和合成方面具有密度低,机械性能强,制造成本低等优势,应用在汽车制造过程中还具有耐应力强和外观整洁美观等优势,这也是聚丙烯在汽车生产和制造中得到广泛应用的关键所在。但我国目前生产的汽车装饰用共聚聚丙烯及长玻纤增强聚丙烯工业化产品性能指标(特别是弯曲模量和拉伸强度)均达不到指标要求。
技术实现要素:
为了解决现有技术中汽车装饰用共聚聚丙烯及长玻纤增强料工业化产品性能指标均达不到指标要求等缺陷,本发明提供一种用于汽车装饰用共聚聚丙烯或长玻纤增强聚丙烯的添加剂、其制备方法及其应用。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下:
一种用于汽车装饰用共聚聚丙烯或长玻纤增强聚丙烯的添加剂,其原料组分包括:抗氧剂1010:5-10份;抗氧剂168:20-25份;成核剂VP101BN:59-69份;水滑石DHT-4A:3.0-6.0份;γ-氨基丙基三乙氧基硅烷:0.5-1.0份;单硬脂酸甘油酯:3.0-6.0份;所述份数为质量份数。
上述添加剂可用于高结晶聚丙烯HCPP。
上述添加剂可用于汽车装饰用共聚聚丙烯及长玻纤增强聚丙烯。
目前我国对汽车装饰用共聚聚丙烯及长玻纤增强聚丙烯工业化产品性能指标设定如下表所示:
然而现有的汽车装饰用共聚聚丙烯及长玻纤增强聚丙烯工业化产品的性能却无法满足上述各项指标,尤其是弯曲模量和拉伸强度。
本发明添加剂的使用,使所得汽车装饰用共聚聚丙烯及长玻纤增强聚丙烯工业化产品的各项性能指标包括弯曲模量和拉伸强度均超过指标要求。
本发明用于汽车装饰用共聚聚丙烯或长玻纤增强聚丙烯的添加剂的使用方法为,将其与聚丙烯原料粉料混匀后,造粒即可。
申请人经研究发现:抗氧剂1010和抗氧剂168作为主辅抗氧剂保护聚丙烯,避免在加工过程中的氧化与降解;水滑石作为除酸剂,中和加工过程中聚丙烯中产生的酸性物质;水滑石DHT-4A在加工过程中具有爽滑性能;在聚丙烯树脂中添加成核剂VP101BN,可显著提高树脂的物理机械性能,特别是弯曲模量、拉伸强度和热变形温度,达到缩短加工周期,改善制品的尺寸稳定性及热氧老化性能;γ-氨基丙基三乙氧基硅烷不仅可使物料紧密相连而达到良好的机械强度,而且可减小聚合物的直径,改善聚合体系的流动性;各组分之间的协同效应非常显著,相辅相成,不仅使各性能得到更好的促进,而且制备简单、造粒容易,无任何粘连现象。本申请添加剂高效低添加量,性价比高,生产率高,能在聚丙烯树脂中很好的分散,并能提高聚丙烯的抗老化性、加工稳定性和机械性能。
经试验表明,本申请复配的抗氧剂通过与其它组分的复配协同,不仅抗老化性比单独使用抗氧剂有进一步明显的提升,而且具有促进提升聚丙烯机械性能的作用;本申请成核剂通过与其它组分的复配协同,不仅机械性能比单独使用成核剂有进一步明显的提升,而且具有促进提升抗老化性能及使用稳定性的作用;水滑石DHT-4A、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷及单硬脂酸甘油酯对稳定性及机械性能促进效果也非常显著。
为了进一步保证所得聚丙烯的弯曲模量和拉伸强度等性能,优选,用于汽车装饰用共聚聚丙烯或长玻纤增强聚丙烯的添加剂中成核剂VP101BN的质量含量为59-69%。
现有添加剂中,成核剂含量不会超过55%,超过55%会容易粘结、无法造粒,而本申请则通过对各物料之间的协同促进,可使成核剂纳米粉末橡胶VP101BN的质量含量高达59-69%,且造粒容易,无粘连现象,且在使用过程中与聚丙烯原料粉料混合造粒时,也无任何不良现象。N指纳米粉末。
为了进一步促进各组分之间的协同效应,进而更好地促进各性能指标的提升,优选,共聚聚丙烯的添加剂,还包括抗氧剂1024:2-6份,所述份数为质量份数。
作为本申请另一种优选改进方案,用于汽车装饰用共聚聚丙烯或长玻纤增强聚丙烯的添加剂,其原料组分包括:复合抗氧剂:10-30份;成核剂VP101BN:59-69份;水滑石DHT-4A:3.0-6.0份;γ-氨基丙基三乙氧基硅烷:0.5-1.0份;单硬脂酸甘油酯:3.0-6.0份;所述份数为质量份数;其中复合抗氧剂为质量比为1:(2-3):(1-3)的抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂1024的混合物。
本申请通过对各原料组分具体类型及具体用量的选择,使得各物料之间的协同效应发挥到最佳,组合物中组分缺一不可。
上述用于汽车装饰用共聚聚丙烯或长玻纤增强聚丙烯的添加剂的制备方法,包括顺序相接的如下步骤:
A、将成核剂VP101BN、水滑石DHT-4A、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和单硬脂酸甘油酯预混;
B、将抗氧剂1010和抗氧剂168投入步骤A所得物料中进行一次混合搅拌;
C、将步骤B所得物料进行二次混合搅拌;
D、将步骤C所得物料进行三次混合搅拌;
E、将步骤D所得物料造粒,造粒速度为1.5t/h~3.5t/h,造粒过程温度为40℃-70℃。
将步骤E所得粒料根据需要分级筛选、冷却输送(输送过程用冷风机冷却)、计量包装,待用。粒料大小可根据需要来调整,其对添加剂的性能不造成影响。上述制备方法进一步保证了添加剂的综合性能。
为了进一步保证添加剂对聚丙烯的增强性能,进而保证所得聚合物的机械性能、耐候性等性能,步骤A中预混搅的拌速度为40-100r/min,搅拌时长为20-50分钟;步骤B中,一次混合搅拌的拌速度为40-100r/min,搅拌时长为20-50分钟;步骤C中,二次混合搅拌的拌速度为5-30r/min,搅拌时长为20-50分钟;步骤D中,三次混合搅拌的拌速度为40-100r/min,搅拌时长为10-50分钟。
为了更进一步保证添加剂对聚丙烯的机械性能、耐候性等的增强,预混和一次混合搅拌在卧式螺带混合釜中进行;二次混合搅拌在双螺杆锥形混合釜中进行;三次混合搅拌在卧式螺杆推进器中进行;造粒在挤压造粒机中进行。
若其原料组分还包括抗氧剂1024,则在步骤B中与抗氧剂1010和抗氧剂168一起投入步骤A所得物料中进行一次混合搅拌。
本申请共聚聚丙烯的添加剂,用于共聚聚丙烯,共聚聚丙烯的添加剂的质量用量为共聚聚丙烯质量的2-4‰。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
本发明用于汽车装饰用共聚聚丙烯或长玻纤增强聚丙烯的添加剂使得用于汽车装饰的共聚聚丙烯及长玻纤增强料产品的各项性能均有了显著的提升,制备方法简单、使用方便,使用过程无任何粘连或其它不良现象。
附图说明
图1为共聚聚丙烯的添加剂的制备流程示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例中,抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂1024均购自上海惠今化工贸易有限公司,成核剂VP101BN购自北京化工研究院,水滑石DHT-4A购自日本协和,γ-氨基丙基三乙氧基硅烷购自杭州杰西卡化工有限公司,单硬脂酸甘油酯购自沪东日用助剂有限公司。
各实施例用于汽车装饰用共聚聚丙烯或长玻纤增强聚丙烯的添加剂的原料组成如下表所示:
各实施例用于汽车装饰用共聚聚丙烯或长玻纤增强聚丙烯的添加剂的制备方法,包括顺序相接的如下步骤:
1、将成核剂VP101BN、水滑石DHT-4A、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和单硬脂酸甘油酯投料至卧式螺带混合釜预混搅拌(搅拌速度为60r/min,搅拌时间为35分钟),然后再卧式螺带混合釜中投抗氧剂1010和抗氧剂168进行一次混合搅拌(搅拌速度70r/min,搅拌时间为30分钟);
2、将一次混合后的料放入双螺杆锥形混合釜中二次混合搅拌(拌速度为15r/min,搅拌时间为30分钟);
3、将二次混合搅拌后的料缓缓放进卧式螺杆推进器三次混合搅拌(拌速度为60r/min,搅拌时间为25分钟);
4、将三次混合搅拌均匀的粉料缓缓放入挤压造粒机,2t/h,造粒过程温度为50℃-60℃,造粒机温度高用夹套循环水降温(实施例1-4容易造粒,无任何粘连现象);
5、将所得粒料筛分、冷却输送(输送过程用冷风机冷却)、计量包装,待用。
若其原料组分还包括抗氧剂1024,则在步骤B中与抗氧剂1010和抗氧剂168一起投入步骤A所得物料中进行一次混合搅拌。
将上述各例所得共聚聚丙烯的添加剂用于聚丙烯M60RHC,具体使用方法为将添加剂与聚丙烯M60RHC混匀造粒,所得产品的性能如下表所示:
表中用量为质量用量。