專利名稱：一種聚丙烯用消光劑母粒及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料改性領(lǐng)域，進(jìn)一步地說，是涉及一種用于降低聚丙烯光澤度的消光劑母粒及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
聚丙烯具有耐熱溫度高，抗疲勞性、電絕緣性、耐化學(xué)藥品腐蝕性、加工成型性好的優(yōu)點(diǎn)，且價(jià)格低、質(zhì)量輕、易回收，因此在汽車工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但普通改性聚丙烯材料多具有光澤或反光的特性，該缺陷不僅使汽車內(nèi)飾整體裝飾檔次降低，更使汽車駕駛員容易疲勞，甚至可影響汽車駕駛員的駕駛安全，增加交通事故發(fā)生的幾率，也無法滿足可裝飾一體化的新型汽車用塑料發(fā)展的需要。因此，汽車用低光澤聚丙烯材料日益受到關(guān)注。圍繞聚丙烯材料表面消光的問題，人們開展了許多研究工作。公開號(hào)CN101759919A專利通過在聚丙烯復(fù)合材料的基礎(chǔ)配方中添加一種能夠有效降低制品表面光澤度的無機(jī)填料硅灰石，從而制備出低光澤聚丙烯復(fù)合材料。由于添加了大量的無機(jī)填料從而惡化了聚丙烯復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能。公開號(hào)CN101173075專利通過在聚丙烯復(fù)合材料中添加0.5 5份二氧化娃降低聚丙烯復(fù)合材料的光澤度。同樣，添加量過多會(huì)劣化聚丙烯復(fù)合材料的力學(xué)性能，添加量太少消光效果又不明顯，目前在汽車工業(yè)領(lǐng)域中尚難以廣泛應(yīng)用。公開號(hào)CN101313025A利用丙烯與乙烯無規(guī)共聚物及丙烯與乙烯的彈性體共聚物制成了較軟聚烯烴消光組合物，本聚合物具有較好的消光性能及力學(xué)性能，適用于板材擠壓、吹熱成型領(lǐng)域及轎車內(nèi)飾表層和膜等領(lǐng)域，但此組合物不適用于注射結(jié)構(gòu)制件。公開號(hào)CN101121799A專利公開了一種加入過氧化物交聯(lián)劑使聚乙烯分子產(chǎn)生交聯(lián)，形成微凝膠分布在聚丙烯基體中，這種微凝膠在制品表面產(chǎn)生細(xì)小突起導(dǎo)致光線的漫反射來降低聚丙烯共混改性材料表面的光澤度，但消光`效果不夠理想。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的之一是提供一種用于降低聚丙烯光澤度的消光劑母粒。通過添加本發(fā)明提供的消光劑母粒，能夠有效地降低改性聚丙烯材料的表面光澤度，很好地解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明所述的消光劑母粒包含有以下主要組分:聚丙烯(PP)、功能化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(功能化SBS共聚物)、全硫化粉末硅橡膠和二氧化硅；其中，以聚丙烯為100重量份計(jì)，功能化SBS共聚物為20 70重量份，優(yōu)選為25 60重量份；全硫化粉末娃橡膠為10 50重量份,優(yōu)選為15 40重量份；二氧化娃為5 20重量份,優(yōu)選為10 20重量份。本發(fā)明中，所述的聚丙烯包括現(xiàn)有技術(shù)中的各種均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的至少一種。其熔融指數(shù)優(yōu)選0.5 5.0g/10min。所述的功能化SBS共聚物是一種四嵌段共聚物，結(jié)構(gòu)可用SDSP來表示，其中S代表聚苯乙烯嵌段，D代表聚丁二烯嵌段或聚異戊二烯嵌段，P代表極性嵌段，該極性嵌段由乙烯基砒啶及其衍生物組成的極性單體聚合得到，這種極性單體包括2-乙烯基砒啶、4-乙烯基砒啶及其異構(gòu)體等。在功能化SBS共聚物的SDS鏈段中，S/D的比例為5% 95%/95% 5%，在聚合物中極性嵌段的重量含量為0.1 % 50%。所述功能化SBS的數(shù)均分子量不限，優(yōu)選為I萬 30萬；分子量分布指數(shù)不限，優(yōu)選為1.02 2.00。所述的全硫化粉末硅橡膠，其平均粒徑為0.05 I μ m，優(yōu)選0.05 0.2 μ m,更優(yōu)選為0.05 0.1 μ m ;其凝膠含量為60wt%或更高，優(yōu)選為75被％或更高，更優(yōu)選為90wt%或更高。所述全硫化粉末硅橡膠顆粒具有均相結(jié)構(gòu)的全硫化粉末硅橡膠，即該全硫化粉末硅橡膠中的每一個(gè)微粒都是均相的，單個(gè)微粒在組成上都是均質(zhì)的。在現(xiàn)有顯微技術(shù)的觀察下微粒內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)分層、分相等不均相的現(xiàn)象。該全硫化粉末硅橡膠是通過將硅橡膠膠乳輻照交聯(lián)而將橡膠粒子粒徑固定的。本發(fā)明所述的全硫化粉末硅橡膠的詳細(xì)內(nèi)容及其制備方法，可參見中國(guó)專利CN 1383439A，其全部?jī)?nèi)容在此引入本發(fā)明作為參考。所述的二氧化硅為市售的二氧化硅，其粒徑范圍一般無限，可優(yōu)選為I 10 μ m。本發(fā)明中，加入的全硫化粉末硅橡膠本身就具有良好的回彈性和消光的作用，因此對(duì)降低復(fù)合材料的光澤度起到一定的作用；而功能化SBS共聚物和特別微小的全硫化粉末硅橡膠可以在聚丙烯中均勻分散并形成微小的凝膠，成型后在制品表面形成可產(chǎn)生均勻的漫反射的微小凹凸，從而有效降低聚丙烯復(fù)合材料表面的光澤度。二氧化硅是一種小粒徑、多孔徑、大比表面積的無機(jī)物，通過混煉設(shè)備均勻分散在聚丙烯基體中，成型后很多留在表面，形成微小的凹凸面，從而降低材料的光澤度。本發(fā)明的消光劑母粒中還包括抗氧劑，抗氧劑可選用現(xiàn)有技術(shù)聚丙烯中常用的各種抗氧劑，其用量也為常規(guī)用量。比較優(yōu)選的，所述的抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑和磷酸酯類抗氧劑的混合物?？寡鮿┑目傆昧恳跃郾?00重量份數(shù)計(jì)，為0.1 0.5重量份，優(yōu)選0.2 0.4重量份。所述受阻酚類抗氧劑和磷酸酯類抗氧劑的重量比為1:1 1: 2。其中受阻酚類抗氧劑優(yōu)選四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(如瑞士汽巴精化公司生產(chǎn)的抗氧劑Irganox 1010);磷酸酯類抗氧劑優(yōu)選三(2,4-二叔丁基酹)亞磷酸酯(如瑞士汽巴精化公司生`產(chǎn)的Irgafos 168)。本發(fā)明的消光劑母粒中還可以包括聚丙烯樹脂加工過程中常用的一些助劑，如:
分散劑、加工熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑等，其用量均為常規(guī)用量，或根據(jù)實(shí)際情況的要求進(jìn)行調(diào)
M
iF.0本發(fā)明的目的之二在于提供以上說是聚丙烯用消光劑母粒的制備方法，通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):將包含所述聚丙烯樹脂、功能化SBS、全硫化粉末硅橡膠和二氧化硅等在內(nèi)的組分按所述含量熔融共混制得所述的聚丙烯用消光劑母粒。更進(jìn)一步的具體說明該種消光劑母粒的制備方法，包括以下步驟:第一步:按所述用量稱取各種所述原料；第二步:將干燥處理過的聚丙烯樹脂、功能化SBS共聚物、全硫化粉末硅橡膠、二氧化硅在內(nèi)的各組分在混合設(shè)備中均勻混合，獲得混合物。第三步:將步驟二獲得的混合物經(jīng)過共混設(shè)備熔融共混擠出造粒后即制成本發(fā)明的消光劑母粒。在本發(fā)明消光劑母粒的加工過程中，物料熔融共混溫度即為通常聚丙烯樹脂加工中所用的共混溫度，應(yīng)該在既保證基體樹脂完全熔融又不會(huì)使其分解的范圍內(nèi)選擇，一般為190°C 220°C，優(yōu)選的加工溫度為200 220°C。此外，根據(jù)加工需要，可在共混物料中適量加入聚丙烯樹脂加工過程中常用的一些助劑，如:分散劑、加工熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑等，其用量均為常規(guī)用量，或根據(jù)實(shí)際情況的要求進(jìn)行調(diào)整。在上述本發(fā)明的制備方法中物料混合的混合設(shè)備可采用現(xiàn)有技術(shù)中所用的各種混料設(shè)備，如攪拌機(jī)、捏和機(jī)等。本發(fā)明的制備方法中所使用的熔融共混設(shè)備為橡塑加工業(yè)中的通用共混設(shè)備，可以是雙螺桿擠出機(jī)、BUSS混煉機(jī)組等。本發(fā)明的目的之三在于提供該種消光劑母粒在低光澤聚丙烯改性材料上的應(yīng)用，通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):將包含聚丙烯樹脂、所述消光劑母粒和其他常規(guī)組分等熔融共混擠出造粒即可得低光澤度的聚丙烯改性材料。其中消光劑母粒的用量一般以聚丙烯樹脂為100重量份數(shù)計(jì),為10 40重量份數(shù)。更進(jìn)一步的具體說明該種消光劑母粒的使用方法，包括以下技術(shù)步驟:第一步:按所述用量取各種原料；第二步:將干燥處理過的聚丙烯樹脂、消光劑母粒和其他組分在內(nèi)的各組分在混合設(shè)備中充分混合至均勻，獲得混合物。第三步:將步驟二獲得的混合物經(jīng)過共混設(shè)備熔融共混擠出造粒后即可制成低光澤度的聚丙烯改性材料。以上應(yīng)用中使用的設(shè)備及加工溫度等工藝參數(shù)均同聚丙烯加工領(lǐng)域中通常采用的設(shè)備和工藝參數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
使用本發(fā)明的消光劑母?？梢燥@著的降低聚丙烯改性材料的表面光澤度。而且在使用過程中可以根據(jù)光澤度的不同要求來靈活掌握消光劑母粒用量，使用方法簡(jiǎn)單可靠?？蓮V泛應(yīng)用于高檔汽車內(nèi)飾件等領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。但本發(fā)明并不僅限于下述實(shí)施例。消光劑母粒制備:將基體樹脂PP(K8303，中國(guó)石化燕山分公司，熔融指數(shù)2.5g/10min)、功能化SBS共聚物(數(shù)均分子量為8.43萬，極性嵌段重量含量3.0%，S/D重量比為40/60，分子量分布指數(shù)為1.2，極性單體為乙烯基砒啶；巴陵石油化工有限責(zé)任公司生產(chǎn))、全硫化粉末硅橡膠(牌號(hào)VP-602，平均粒徑0.1 μ m，凝膠含量90wt%;中石化北京化工研究院生產(chǎn))和二氧化硅(牌號(hào)C807，粒徑7μπι，ΡΗ值3.3，孔隙率2ml/g;美國(guó)格雷斯公司)、抗氧劑(抗氧劑1010與抗氧劑168復(fù)配，重量比1:1 ;瑞士汽巴精化公司生產(chǎn))放入高速攪拌機(jī)中，在300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌3分鐘，使各組分充分混合均勻；隨后將上述混合物料經(jīng)過190°C 220°C范圍內(nèi)的BUSS混煉機(jī)組(MKD-30，瑞士 BUSS公司)，擠出造粒，得到消光劑母粒。其具體配方見表1，其中各組分含量均以重量份數(shù)計(jì)。表I消光劑母粒的組分配比
權(quán)利要求
1.一種聚丙烯用消光劑母粒，包含有共混的以下組分:聚丙烯、功能化SBS共聚物、全硫化粉末硅橡膠和二氧化硅；其中，以聚丙烯為100重量份計(jì)，功能化SBS共聚物為20 70重量份；全硫化粉末娃橡膠為10 50重量份；二氧化娃為5 20重量份； 所述功能化SBS共聚物為一種四嵌段共聚物，結(jié)構(gòu)為SDSP，其中S為聚苯乙烯嵌段，D為聚丁二烯嵌段或聚異戊二烯嵌段，P為極性嵌段，該極性嵌段由乙烯基砒啶或其衍生物組成的極性單體中的至少一種聚合得到； 所述的全硫化粉末硅橡膠的平均粒徑為0.05 I μ m，優(yōu)選為0.05 0.2 μ m ;其凝膠含量為60wt%或更高，優(yōu)選為75被％或更高。
2.如權(quán)利要求1所述的消光劑母粒，其特征在于: 以聚丙烯為100重量份計(jì)，功能化SBS共聚物為25 60重量份；全硫化粉末硅橡膠為15 40重量份；二氧化娃為10 20重量份。
3.如權(quán)利要求1所述的消光劑母粒，其特征在于: 所述的聚丙烯包括均聚聚丙烯和共聚聚丙烯樹脂的至少一種，其熔融指數(shù)為0.5 5.0g/10mino
4.如權(quán)利要求1所述的消光劑母粒，其特征在于: 所述SDSP的數(shù)均分子量?jī)?yōu)選為I 30萬；分子量分布指數(shù)優(yōu)選為1.02 2.00。
5.如權(quán)利要求1所述的消光劑母粒，其特征在于: 所述的構(gòu)成功能化SBS共聚物的極性嵌段的極性單體包括2-乙烯基砒啶、4-乙烯基砒啶及其異構(gòu)體中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述的消光劑母粒，其特征在于: 所述功能化SBS共聚物的鏈段中，S/D的重量比例為5% 95% /95% 5%，在功能化SBS共聚物中極性嵌段的重量含量為0.1 % 50%。
7.如權(quán)利要求1所述的消光劑母粒，其特征在于: 所述粉末硅橡膠的粒徑范圍為I 10m。
8.如權(quán)利要求1所述的消光劑母粒，其特征在于: 包含有以聚丙烯為100重量份數(shù)計(jì)，0.1 0.5重量份的抗氧劑； 所述的抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑和磷酸酯類抗氧劑混合物，受阻酚類抗氧劑和磷酸酯類抗氧劑的重量比為1:1 1: 2。
9.如權(quán)利要求8所述的消光劑母粒，其特征在于: 所述受阻酚類抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述磷酸酯類抗氧劑為三(2，4_ 二叔丁基酚)亞磷酸酯。
10.一種如權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述的消光劑母粒的制備方法，其特征在于: 將包括所述聚丙烯、功能化SBS共聚物、全硫化粉末硅橡膠和二氧化硅在內(nèi)的組分按所述含量混合均勻，熔融共混制得所述的聚丙烯用消光劑母粒。
11.一種如權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述的消光劑母粒在低光澤聚丙烯改性材料上的應(yīng)用，包括將含有聚丙烯樹脂、所述消光劑母粒在內(nèi)的組分熔融共混擠出造粒而得所述低光澤度的聚丙烯改性材料；其中以聚丙烯樹脂為100重量份數(shù)計(jì)，消光劑母粒為10 40重量份數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聚丙烯用消光劑母粒及其制備方法和應(yīng)用，涉及塑料改性領(lǐng)域。其包含有共混的以下組分聚丙烯、功能化SBS共聚物、全硫化粉末硅橡膠和二氧化硅；其中，以聚丙烯為100重量份計(jì)，功能化SBS共聚物20～70重量份；全硫化粉末硅橡膠10～50重量份；二氧化硅5～20重量份；所述的全硫化粉末硅橡膠的平均粒徑為0.05～1μm，其凝膠含量為60wt％或更高；二氧化硅的平均粒徑為1～10μm。本發(fā)明中所制備的消光劑母粒，可以顯著降低聚丙烯改性材料的表面光澤度，而且在使用過程中可以根據(jù)光澤度的不同要求來靈活掌握消光劑母粒用量，使用方法簡(jiǎn)單可靠，可廣泛應(yīng)用于高檔汽車內(nèi)飾件等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08L53/02GK103073786SQ20111033062
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者蔡濤, 金滟, 康鵬, 王學(xué)峰, 丁樹巖, 劉善元, 石勝鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院