專利名稱：一種用硫酸鋇填充改性的聚丙烯組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種聚丙烯組合物，特別涉及到用無機填料填充聚丙烯組合物領域。
由于高分子科學和加工技術不斷進步，利用合金、共混和復合化的方法已可以使通用大品種塑料的聚丙烯改性成為物美價廉的聚丙烯工程塑料及其合金材料，目前在全世界機械、汽車行業的應用已經超過100萬噸。
無機填充材料摻入到聚丙烯樹脂中，可以提高復合物的剛度、耐熱性、減小收縮和制品尺寸穩定性并可顯著地降低成本。但也會導致材料沖擊韌性、斷裂伸長率明顯下降。由于無機填料的種類不同，它們對復合物性能的影響不盡相同。
例如，滑石粉填充聚丙烯復合物不僅綜合性能優良而且加工性能明顯好于玻璃維纖，且不會產生各向異性。因而它是熱塑性塑料使用最普遍的填充材料。但是滑石粉填充聚丙烯復合物沖擊韌性和斷裂伸長率隨滑石粉含量的增加會顯著降低。
本發明提供的一種硫酸鋇填充共聚聚丙烯組合物的性能同滑石粉填充聚丙烯復合物卻明顯不同。硫酸鋇的重量百分數在5-50％范圍內，其組合物的斷裂伸長率均大于500％，且均呈現超高沖擊韌性、高剛度、高伸長率，高耐熱性，并且降低了成本，在家電、化學建材及民用生活領域有廣泛的應用前景。
本發明的改性聚丙烯組合物包括如下組分和含量
組合物組份重量百分數(％)共聚聚丙烯混合物 30-78增韌劑 6-16經偶聯劑處理的硫酸鋇4-60抗氧劑 0.30-0.40紫外吸收劑 0.20-0.30助劑 0.1-0.20所述的改性聚丙烯組合物的MI為3.3-9.5g/10min。
所述的共聚聚丙烯混合物為高韌性共聚聚丙烯，熔融指數(MI)＝0.2-2.0g/10min，Izod(缺口)沖擊強度為360-500J/M和高流動性共聚聚丙烯，熔融指數(MI)＝19-30g/10min，Izod(缺口)沖擊強度為40-70J/M的混合物，其中高韌性共聚聚丙烯與高流動性共聚聚丙烯按重量比為0.5-1.5。
所述的增韌劑為二元乙丙橡膠(EPR)、三元乙丙橡膠(EPDM)，EPR中乙烯含量為20-70％，門尼粘度值(ML 1＋4，125℃)為20-70，EPDM中不飽和雙烯為己二烯、二聚環戊二烯或乙叉降冰片烯、其含量為2-8％，乙烯含量為25-70％，門尼粘度值(ML1＋4，125℃)為19-70。6-16％乙丙橡膠的加入，有助于在填料表面形成一彈性界面層，又由于它同乙烯和丙烯均有結構相容性，從而改善了無機填料同基體樹脂間的界面粘合狀態，有效地提高了填充聚丙烯的沖擊韌性，實際使用中應根據材料剛性、韌性的均衡性要求，盡量降低乙丙橡膠的用量，這樣既經濟又可避免力學性能的下降。
所述的助劑為硬脂酸鈣。
為了便于無機填料在聚丙烯樹脂中的分散，改善填料同樹脂的相容性，通常使用偶聯劑對填料進行表面處理，常用的偶聯劑為有機硅烷系偶聯劑、鈦酸酯系偶聯劑或脂肪族金屬鹽。本發明采用的是鈦酸脂系或脂肪族金屬鹽偶聯劑，用量為硫酸鋇的1-3％。在高速混合機內進行表面處理10-20分鐘。偶聯劑可以直接使用也可以配成重量百分濃度為20-50％的偶聯劑/丙酮溶液使用。將上述各組分在高速混合機中混合1-2分鐘，然后在雙螺桿擠出機中造粒，粒料經干燥除水，用注射成型法制成標準樣條，供力學性能測定。
本發明硫酸鋇高填充改性聚丙烯組合物具有超高韌性、高剛度、高斷裂伸長率、高熱變形溫度。
實施例1-6以共聚聚丙烯為基礎料，EPDM(實施例6增韌劑為EPR)為增韌劑加入4-50％(重量百分數)BaSO4，其共混物組份，含量及性能列于表1中，力學性能測定結果列于表2中。
表1硫酸鋇填充改性聚丙烯組合物組份及含量
表2硫酸鋇填充改性聚丙烯組合物理化性能
比較例1-2比較例1-2中各組份含量和性能見表3、4。
表3填充改性聚丙烯組合物組份及含量
表4填充改性聚丙烯組合物理化性能
權利要求
1.一種聚丙烯組合物包括共聚聚丙烯，增韌劑、無機填料及加工助劑，其特征在于所述的聚丙烯組合物包括下述組份和含量(重量百分數)組合物組份 重量百分數(％)共聚聚丙烯混合物 30-78增韌劑6-16經偶聯劑處理的硫酸鋇 4-60抗氧劑 0.30-0.40紫外吸收劑 0.20-0.30助劑0.1-0.20
2.根據權利要求1所述的一種聚丙烯組合物，其特征在于所述的聚丙烯組合物的MI為3.3-9.5g/10min。
3.根據權利要求1所述的一種聚丙烯組合物，其特征在于所述的共聚聚丙烯混合物為高韌性共聚聚丙烯與高流動性共聚聚丙烯的混合物，二者按重量比為0.5-1.5。
4.根據權利要求3所述的一種聚丙烯組合物，其特征在于所述的高韌性共聚聚丙烯MI＝0.2-2.0g/10min，Izod(缺口)沖擊強度為360-500J/M。
5.根據權利要求3所述的一種聚丙烯組合物，其特征在于所述的高流動性共聚聚丙烯MI＝19-30g/10min.，Izod(缺口)沖擊強度為40-70J/M。
6.根據權利要求1所述的一種聚丙烯組合物，其特征在于所述的增韌劑為二元乙丙橡膠或三元乙丙橡膠。
7.根據權利要求6所述的一種聚丙烯組合物，其特征在于所述的二元乙丙橡膠(EPR)中乙烯含量為20-70％，門尼粘度值(ML 1＋4，125℃)為20-70。
8.根據權利要求6所述的一種聚丙烯組合物，其特征在于所述的三元乙丙橡膠(EPDM)中不飽和雙烯為己二烯、二聚環戊二烯或乙叉降冰片烯，其含量為2-8％，乙烯含量為25-70％，門尼粘度值(ML 1＋4，125℃)為19-70。
9.根據權利要求1所述的一種聚丙烯組合物，其特征在于所述的偶聯劑處理硫酸鋇是在高速混合機中進行，處理時間為10-20分鐘。偶聯劑可以直接使用，也可以配成重量百分濃度為20-50％的偶聯劑/丙酮溶液使用。
10.根據權利要求1所述的一種聚丙烯組合物，其特征在于所述的偶聯劑為有機硅系偶聯劑，鈦酸酯系偶聯劑或脂肪族金屬鹽，偶聯劑用量為硫酸鋇重量的1-3％。
全文摘要
本發明為一種硫酸鋇填充的改性聚丙烯組合物。以共聚聚丙烯為基體樹脂，改變高韌性、高流動性兩種不同共聚聚丙烯的相對含量，在有乙丙橡膠存在的情況下，加入5-50％(重量百分數)硫酸鋇組分，可獲得一種高填充兼有高韌性、高剛度、高伸長率、高耐熱性的填充改性聚丙烯系列組合物。作為ABS替代品在家電、化學建材及民用生活領域具有廣泛的應用前景。
文檔編號C08K3/30GK1157298SQ96101129
公開日1997年8月20日 申請日期1996年2月12日 優先權日1996年2月12日
發明者孟麗萍, 王德禧 申請人:中國科學院化學研究所