專(zhuān)利名稱(chēng)：一種汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車(chē)內(nèi)外飾件用聚丙烯塑料制造領(lǐng)域，具體涉及一種汽車(chē)內(nèi)外飾件制 造用釜內(nèi)合金聚丙烯塑料的改性方法。
背景技術(shù)：
在汽車(chē)材料中，高分子材料的用量在不斷上升。目前，隨著汽車(chē)環(huán)保問(wèn)題的日益突 出以及相應(yīng)環(huán)保政策的不斷出臺(tái)，汽車(chē)材料回收已經(jīng)成為汽車(chē)工業(yè)必須面對(duì)的嚴(yán)肅問(wèn)題。 汽車(chē)的生命周期一般為壙15年，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量和保有量的不斷增大，勢(shì)必給我國(guó)的汽車(chē)回 收行業(yè)帶來(lái)沖擊以及給廢棄汽車(chē)回收技術(shù)帶來(lái)挑戰(zhàn)。目前，一般每輛汽車(chē)消耗的塑料，美國(guó) 約90Kg 130Kg，占整車(chē)總重量的11% 15% ；歐洲約80Kg 120Kg ；占整車(chē)總重量的12% 15% ；我國(guó)40Kg 60Kg，占整車(chē)總重量的5% 6%。2003年，德國(guó)每輛汽車(chē)平均使用塑料制 品近300Kg，占汽車(chē)總材料的2 左右，是世界上采用汽車(chē)塑料零部件最多的國(guó)家。現(xiàn)在我 國(guó)各類(lèi)汽車(chē)的單車(chē)塑料用量大致是經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)50Kg lOOKg，中高級(jí)轎車(chē)60Kg 150Kg， 載貨車(chē)40Kg lOOKg。要解決汽車(chē)中高分子材料的回收問(wèn)題，品種的單一化是最有效的方 法。在汽車(chē)用高分子材料中，聚丙烯(簡(jiǎn)稱(chēng)PP)材料具有密度小、資源豐富、性?xún)r(jià)比高、優(yōu)良 的耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性及應(yīng)力開(kāi)裂性、易于成型和回收等特點(diǎn)，在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái) 越廣泛，已經(jīng)成為汽車(chē)上用量最大的塑料品種之一。據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)汽車(chē)用塑料的品種按用量多少排列，依次為PP、PVC、PU、不 飽和聚酯、ABS、PF、PE、PA和復(fù)合材料。汽車(chē)用PP的用量占汽車(chē)塑料使用量的20%以上， 而且各國(guó)汽車(chē)用PP塑料增長(zhǎng)的速度都在加快，日本乘用車(chē)PP塑料使用的比例最高，達(dá)到 70%，美國(guó)汽車(chē)PP塑料用量目前正以大于15%的速度增長(zhǎng)，歐洲汽車(chē)PP塑料用量以10%的 速度增長(zhǎng)。隨著汽車(chē)工業(yè)的迅速發(fā)展，我國(guó)汽車(chē)PP塑料的使用量快速增加，其用量將遠(yuǎn)遠(yuǎn) 超過(guò)其他塑料。近年來(lái)，隨著改性技術(shù)的進(jìn)步，全面升級(jí)聚丙烯材料性能成為可能，以聚丙烯統(tǒng)一 汽車(chē)用高分子材料也成為同時(shí)兼顧汽車(chē)材料可回收、輕量化、無(wú)害化的最佳和必然選擇。而 在眾多的有關(guān)聚丙烯材料的改性手段中，將具有橡膠性質(zhì)的乙烯/α-烯烴共聚物引入到 具有優(yōu)良性能的等規(guī)聚丙烯樹(shù)脂基體中，可以得到性能范圍從高硬、高韌到高彈的一系列 合金樹(shù)脂，是制備汽車(chē)用聚丙烯專(zhuān)用料的理想基礎(chǔ)樹(shù)脂。通過(guò)熔融共混法制備這一類(lèi)合金， 能耗高，不易達(dá)到理想混合，合金性能難以保障。而通過(guò)釜內(nèi)合金技術(shù)，利用兩段聚合反應(yīng) 實(shí)現(xiàn)聚丙烯與乙烯/ α -烯烴共聚物的結(jié)合，省去了耗能較大的共混工序，適合規(guī)?；?產(chǎn)，而且可在合成中控制合金的分子結(jié)構(gòu)和分子量分布，相區(qū)尺寸小，性能優(yōu)良、調(diào)變范圍 大，所得到的合金樹(shù)脂具有寬廣的應(yīng)用范圍，不但可以取代多品種烯烴聚合物，還可以用來(lái) 替代包括ABS和PVC在內(nèi)的多個(gè)高分子材料品種，是集約化應(yīng)用聚丙烯材料的優(yōu)良基礎(chǔ) 樹(shù)脂。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00510134356. 5的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)，公開(kāi)了將非均相 Ziegler-Natta催化劑和茂金屬催化劑相結(jié)合組成復(fù)合催化劑體系制備聚丙烯釜內(nèi)合金的工藝路線(xiàn)，制備了具有優(yōu)良性能的高性能聚丙烯釜內(nèi)合金。該項(xiàng)技術(shù)對(duì)現(xiàn)有雙釜串聯(lián)聚 合裝置具有良好的適應(yīng)性，工業(yè)應(yīng)用前景良好。然而高性能聚丙烯釜內(nèi)合金并不能全面滿(mǎn) 足不同汽車(chē)部件設(shè)計(jì)和制造要求，仍需要對(duì)高性能聚丙烯釜內(nèi)合金進(jìn)行改性處理，以滿(mǎn)足 不同等級(jí)和類(lèi)型汽車(chē)構(gòu)件使用需求，達(dá)到真正的汽車(chē)用材單一化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種滿(mǎn)足不同等級(jí)和類(lèi)型汽車(chē)構(gòu)件使用需求的汽車(chē)用釜 內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法，其特 征在于它包括
a)用1(Γ20重量份納米填料對(duì)釜內(nèi)合金聚丙烯進(jìn)行表面活化處理，處理溫度 10(T300°C，處理時(shí)間 l(T30min ；
b)以重量份計(jì)，取經(jīng)步驟a)表面活化處理后的釜內(nèi)合金聚丙烯5(Γ80份，以 及ΡΡ-755^(Ν 5 10份、偶聯(lián)劑0. 5飛份、抗光老化劑0. 5 1份、抗氧化劑0. 5 1份和聚乙烯 蠟0. 5^2份，加入高速攪拌機(jī)中混合均勻后，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出，擠出溫度為18(T210°C，再 經(jīng)螺桿混煉機(jī)擠出、造粒、干燥，即得成品。為了使得經(jīng)本發(fā)明汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法改性后的釜內(nèi)合金聚 丙烯材料綜合性能更優(yōu)異，上述納米填料優(yōu)選納米二氧化硅、納米粘土或納米氧化鋯。為了使得經(jīng)本發(fā)明汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法改性后的釜內(nèi)合金聚 丙烯材料綜合性能更優(yōu)異，上述偶聯(lián)劑優(yōu)選硅烷偶聯(lián)劑，進(jìn)一步優(yōu)選A-172硅烷偶聯(lián)劑(化 學(xué)名稱(chēng)為乙烯基三(β_甲氧乙氧基)硅烷)或A-150硅烷偶聯(lián)劑(化學(xué)名稱(chēng)為乙烯基三氯 娃焼)。為了使得經(jīng)本發(fā)明汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法改性后的釜內(nèi)合金聚 丙烯材料綜合性能更優(yōu)異，上述抗光老化劑優(yōu)選UV-531 (化學(xué)名稱(chēng)為2-羥基-4正辛基二 苯甲酮，簡(jiǎn)稱(chēng)DTSN)或UV-9 (化學(xué)名稱(chēng)為2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮)。為了使得經(jīng)本發(fā)明汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法改性后的釜內(nèi)合金聚 丙烯材料綜合性能更優(yōu)異，上述抗氧化劑優(yōu)選抗氧化劑1010或抗氧化劑TH-CPL (4-甲 基-苯酚與二環(huán)戊二烯和異丁烯的反應(yīng)產(chǎn)物)，進(jìn)一步優(yōu)選由江蘇室升化工有限公司生產(chǎn)銷(xiāo) 售的抗氧化劑1010。上述ΡΡ-7555ΚΝ在本發(fā)明中作增韌劑用，由美國(guó)艾克生公司生產(chǎn)銷(xiāo)售。上述方法改性后的汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料成品，經(jīng)注塑成型可制造如保險(xiǎn) 杠、儀表板、門(mén)裝飾板等汽車(chē)內(nèi)外飾構(gòu)件，當(dāng)然也可以制造其它汽車(chē)構(gòu)件。本發(fā)明具有的有益效果
本發(fā)明汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法，原料易得，簡(jiǎn)單易操作，無(wú)需添加彈性 體，降低了制造成本，并且制得的釜內(nèi)合金聚丙烯材料的綜合性能得到良好匹配，達(dá)到了不 同汽車(chē)部件設(shè)計(jì)和制造要求，滿(mǎn)足了不同等級(jí)和類(lèi)型汽車(chē)構(gòu)件使用需求，具有較高的性?xún)r(jià) 比；用于制造汽車(chē)構(gòu)件，不僅降低了汽車(chē)內(nèi)外飾件材料的制造成本，還推動(dòng)真正的汽車(chē)用材 單一化發(fā)展，利于汽車(chē)回收再制造。經(jīng)本發(fā)明方法改性后的釜內(nèi)合金聚丙烯材料模量> 1250MPa,拉伸強(qiáng)度> 20MPa,懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度> 40kJ/cm2，彎曲強(qiáng)度> 20Mpa。在性能相同或相近的情況下，經(jīng)本發(fā) 明方法改性制得的汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料其成本比常用的汽車(chē)用共混改性聚丙烯材 料節(jié)約10%左右。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用 于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可 以根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對(duì)本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。實(shí)施例1 一種汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法
一種汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法，其特征在于它包括
a)用14重量份納米二氧化硅對(duì)釜內(nèi)合金聚丙烯進(jìn)行表面活化處理，處理溫 度110°C，處理時(shí)間30min ；
b)以重量份計(jì)，取經(jīng)步驟a)表面處理后的釜內(nèi)合金聚丙烯70份，以及 PP-7555KN (由美國(guó)艾克生公司生產(chǎn)銷(xiāo)售)10份、A-172硅烷偶聯(lián)劑1.5份、抗光老化劑 UV-531 0.8份、抗氧化劑1010 (由江蘇室升化工有限公司生產(chǎn)銷(xiāo)售)0. 7份和聚乙烯蠟2 份，加入高速攪拌機(jī)中混合均勻后，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出，擠出溫度為200°C，再經(jīng)螺桿混煉機(jī) 擠出、造粒、干燥，即得成品，其性能見(jiàn)表2。在經(jīng)本實(shí)施例方法對(duì)釜內(nèi)合金聚丙烯材料改性前，顆粒狀的釜內(nèi)合金聚丙烯塑料 的相關(guān)性能見(jiàn)表1。表1改性前釜內(nèi)合金聚丙烯塑料的相關(guān)性能
權(quán)利要求
1.一種汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法，其特征在于它包括a)用1(Γ20重量份納米填料對(duì)釜內(nèi)合金聚丙烯進(jìn)行表面活化處理，處理溫度 10(T300°C，處理時(shí)間 10mirT30min ；b)以重量份計(jì)，取經(jīng)步驟a)表面活化處理后的釜內(nèi)合金聚丙烯5(Γ80份，以及 ΡΡ-7555ΚΝ 5 10份、偶聯(lián)劑0.5飛份、抗光老化劑0.5 1份、抗氧化劑0. 5 1份和聚乙烯蠟 0. 5 2份，加入高速攪拌機(jī)中混合均勻后，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出，擠出溫度為180°C 210°C，再 經(jīng)螺桿混煉機(jī)擠出、造粒、干燥，即得成品。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法，其特征在于所述納 米填料為納米二氧化硅、納米粘土或納米氧化鋯。
3.如權(quán)利要求1或2所述的汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法，其特征在于所 述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
4.如權(quán)利要求3所述的汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法，其特征在于所述硅 烷偶聯(lián)劑為A-172硅烷偶聯(lián)劑或A-150硅烷偶聯(lián)劑。
5.如權(quán)利要求1或2所述的汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法，其特征在于所 述抗光老化劑為UV-531抗光老化劑或UV-9抗光老化劑。
6.如權(quán)利要求3所述的汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法，其特征在于所述抗 光老化劑為UV-531抗光老化劑或UV-9抗光老化劑。
7.如權(quán)利要求4所述的汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法，其特征在于所述抗 光老化劑為UV-531抗光老化劑或UV-9抗光老化劑。
8.如權(quán)利要求5所述的汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法，其特征在于所述抗 氧化劑為抗氧化劑1010或抗氧化劑TH-CPL。
9.如權(quán)利要求6所述的汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法，其特征在于所述抗 氧化劑為抗氧化劑1010或抗氧化劑TH-CPL。
10.如權(quán)利要求7所述的汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法，其特征在于所述抗 氧化劑為抗氧化劑1010或抗氧化劑TH-CPL。
全文摘要
一種汽車(chē)用釜內(nèi)合金聚丙烯材料的改性方法，其特征在于它包括用10~20重量份納米填料對(duì)釜內(nèi)合金聚丙烯進(jìn)行表面活化處理，處理溫度100~300℃，處理時(shí)間10~30min；以重量份計(jì)，取經(jīng)表面活化處理后的釜內(nèi)合金聚丙烯50~80份，以及PP-7555KN5~10份、偶聯(lián)劑0.5~5份、抗光老化劑0.5~1份、抗氧化劑0.5~1份和聚乙烯蠟0.5~2份，加入高速攪拌機(jī)中混合均勻后，經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出，再經(jīng)螺桿混煉機(jī)擠出、造粒、干燥，即得成品。本發(fā)明方法原料易得、簡(jiǎn)單易操作，無(wú)需添加彈性體，降低了制造成本，提高了釜內(nèi)合金聚丙烯材料性?xún)r(jià)比，推動(dòng)了汽車(chē)用材單一化發(fā)展，利于汽車(chē)回收再制造。
文檔編號(hào)C08K5/54GK102127263SQ20111003239
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者洪賢軍, 趙國(guó)剛, 路洪洲, 馬鳴圖, 魏莉霞 申請(qǐng)人:中國(guó)汽車(chē)工程研究院股份有限公司