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    具有剛性、沖擊平衡和高尺寸穩(wěn)定性的低密度聚烯烴樹(shù)脂制造技術(shù)

    技術(shù)編號(hào):27229829 閱讀:234 留言:0更新日期:2021-02-04 11:54
    描述了具有改善的剛性、沖擊平衡和高尺寸穩(wěn)定性的低密度聚烯烴組合物。這些組合物可用于制造汽車(chē)部件,例如注塑部件,以及其它制造制品。所述組合物包含(a)包含聚丙烯、丙烯

    【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
    【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】具有剛性、沖擊平衡和高尺寸穩(wěn)定性的低密度聚烯烴樹(shù)脂
    [0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
    [0002]本申請(qǐng)根據(jù)專(zhuān)利合作條約提交,其要求2018年6月18日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第62/686,324號(hào)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益,該美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的內(nèi)容通過(guò)引用整體并入本文。


    [0003]本公開(kāi)涉及一種聚烯烴組合物,具體地,涉及用于汽車(chē)應(yīng)用(包括注塑部件)的聚烯烴組合物。

    技術(shù)介紹

    [0004]聚烯烴已經(jīng)用于商業(yè)塑料應(yīng)用,因?yàn)樗鼈兙哂袕V泛的物理性能和加工性能。這些聚合物可以是無(wú)定形的或高度結(jié)晶的,并且它們能夠表現(xiàn)為熱塑性塑料、熱塑性彈性體或熱固性材料。因此,可以通過(guò)選擇聚烯烴的分子結(jié)構(gòu)和分子量分布來(lái)為選擇的應(yīng)用設(shè)計(jì)和改性聚烯烴,以在擠出過(guò)程中獲得剛性、抗沖擊性和加工性能的平衡。
    [0005]特別地,聚丙烯和聚乙烯已經(jīng)用于汽車(chē)工業(yè)。由于聚丙烯和乙烯-α-烯烴共聚物彈性體和塑性體的共混物的抗沖擊性和耐受極端天氣的能力,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)聚丙烯和乙烯-α-烯烴共聚物彈性體和塑性體的共混物用于注塑結(jié)構(gòu),包括汽車(chē)工業(yè)中的那些,如用于汽車(chē)、飛機(jī)和休閑車(chē)的保險(xiǎn)杠、儀表板和內(nèi)板,以及用于水運(yùn)工具和機(jī)車(chē)的其他部件。
    [0006]本公開(kāi)的一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)用于商業(yè)應(yīng)用(例如在空中、海洋和陸地中的汽車(chē)應(yīng)用)的聚烯烴基組合物的重量降低,而不損害它們的關(guān)鍵性能并保持其加工性能。本公開(kāi)的另一個(gè)目的是降低或保持組合物的線(xiàn)性熱膨脹系數(shù)(CLTE)、收縮率和間隙閉合,與聚烯烴組合物中密度的降低和/或較高重量填料含量的去除以及強(qiáng)度、柔性和加工性能平衡。

    技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

    [0007]本公開(kāi)涉及新的聚烯烴組合物以及由這樣的組合物形成制品的方法,所述新的聚烯烴組合物滿(mǎn)足了對(duì)汽車(chē)部件的具有較低密度和改善的物理性能的注塑部件的需要。
    [0008]特別地,本公開(kāi)的一個(gè)方面是新型組合物,其具有(a)包含聚丙烯均聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物或其組合的聚烯烴,其中基于組合物的總重量,聚烯烴以約55wt.%至約72wt.%范圍內(nèi)的量存在;(b)第一彈性體和第二彈性體,其中基于所述組合物的總重量,所述第一彈性體和所述第二彈性體的組合重量百分比在約18wt.%至約33wt.%的范圍內(nèi);(c)基于所述組合物的總重量,以約6wt.%至約12wt.%范圍內(nèi)的量存在的填料;和(d)基于所述組合物的總重量,以約0.5wt.%至約5wt.%范圍內(nèi)的量存在的添加劑包。
    [0009]所述新型組合物具有約0.92g/cm3至約0.99g/cm3的密度,約0.7%至約0.9%的烘烤后模具收縮率(1.0小時(shí),121℃),約5至約8(10E-5mm/mm/℃)的線(xiàn)性熱膨脹系數(shù),以及約1,400MPa和約2,500MPa之間的撓曲模量。
    [0010]該新型組合物在無(wú)油漆在-30℃的多軸沖擊下也具有100%延展性破壞。對(duì)于汽車(chē)工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)涂漆技術(shù),在組合物上施涂單層底涂層和透明涂層,或具有兩個(gè)重涂層的單層
    白色,組合物在0℃和2.2m/s的沖擊速度下具有100%延展性破壞。
    [0011]所述新型組合物不同于試圖降低聚烯烴的密度同時(shí)保持所需性能的現(xiàn)有組合物。例如US9,902,846中的現(xiàn)有努力依賴(lài)于聚丙烯和基于乙烯的共聚物之間的增容劑以調(diào)節(jié)例如最終注塑部件的剛性、沖擊平衡或高尺寸穩(wěn)定性的性能。相比之下,本公開(kāi)的組合物僅使用雙彈性體,而不使用增容劑,并選擇聚丙烯均聚物(均聚-PP)和聚丙烯嵌段共聚物以實(shí)現(xiàn)相當(dāng)?shù)男阅埽瑫r(shí)大大降低了成本。
    [0012]本公開(kāi)還包括由上述新組合物制造的制品及其制造方法,所述制品可用作汽車(chē)、水運(yùn)工具、機(jī)車(chē)、休閑車(chē)或飛機(jī)的部件。特別地,在注塑成型為所需制品之前,可將(a)、(b)、(c)和(d)中的化合物熔融共混在一起或用擠出機(jī)共混。或者,可以在擠出過(guò)程中在(d)中添加劑加入之前,將(a)、(b)和(c)中的化合物熔融共混在一起。
    [0013]雖然公開(kāi)了多個(gè)實(shí)施方案,但是對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),從下面的詳細(xì)描述中,其它實(shí)施方案將變得顯而易見(jiàn)。如將顯而易見(jiàn),如本文所公開(kāi)的某些實(shí)施方案能夠在不脫離本文所呈現(xiàn)的權(quán)利要求書(shū)的精神和范圍的情況下在各個(gè)方面進(jìn)行修改。因此,下文的詳細(xì)描述應(yīng)被視為本質(zhì)上是說(shuō)明性的而非限制性的。
    具體實(shí)施方式
    [0014]本文提供了不依賴(lài)于增容劑來(lái)調(diào)節(jié)注塑汽車(chē)制品所需的物理性能的聚烯烴基組合物。具體地,雙彈性體和聚丙烯均聚物和聚丙烯-乙烯嵌段共聚物的選擇用于降低模制品的密度,同時(shí)保持或改善期望的性能。在一些實(shí)施方案中,這些組合物具有降低的密度,同時(shí)保持或改善較高密度樹(shù)脂的以下性能中的一種或多種:CLTE、低收縮率和尺寸穩(wěn)定性。此外,該新型組合物可以注塑成任何形狀和尺寸的制品,特別是較大的制品如汽車(chē)保險(xiǎn)杠。通過(guò)使用雙彈性體體系和容易加工的烯烴,大大降低了成本。
    [0015]在本公開(kāi)的一個(gè)方面,提供了組合物,其包含:
    [0016](a)包含聚丙烯均聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物或其組合的聚烯烴,其中基于所述組合物的總重量,所述聚烯烴以約55wt.%至約72wt.%的量存在;
    [0017](b)第一彈性體和第二彈性體,其中基于所述組合物的總重量,所述第一彈性體和所述第二彈性體的組合重量百分比在約18wt.%至約33wt.%的范圍內(nèi);
    [0018](c)基于所述組合物的總重量,以約6wt.%至約12wt.%范圍內(nèi)的量存在的填料;和
    [0019](d)基于所述組合物的總重量,以約0.5wt.%至約5wt.%范圍內(nèi)的量存在的添加劑包;
    [0020]其中所述組合物具有約0.92g/cm3至約0.99g/cm3的密度,約0.7%至約0.9%的烘烤后模具收縮率(1小時(shí),121℃),約5至約8(10E-5mm/mm/℃)的線(xiàn)性熱膨脹系數(shù),約1,400MPa和約2,500MPa之間的撓曲模量,以及在無(wú)油漆在-30℃的2.2m/s的速度的多軸沖擊下的100%延展性破壞。汽車(chē)應(yīng)用需要對(duì)具有三個(gè)油漆涂層的組合物進(jìn)行延展性測(cè)試。具有單層底涂層和透明涂層,或具有兩個(gè)重涂層的單層白色,組合物在0℃和2.2m/s的沖擊速度下具有100%的延展性破壞。
    [0021]在一些實(shí)施方案中,組合物具有約15g/10min至約50g/10min;可選地約18g/10min至約40g/10min;和可選地約20g/10min至約38g/10min的熔體流動(dòng)速率(MFR,ASTM D1238,
    230℃,2.16kg)。
    [0022]在一些實(shí)施方案中,組合物具有約0.92g/cm3至約0.99g/cm3的密度。在這些實(shí)施方案的一些中,所述組合物具有約0.94g/cm3至約0.97g/cm3的密度。
    [0023]在一些實(shí)施方案中,所述組合物具有約5(10-5
    mm/mm/℃)至約8(10-5
    mm/mm/℃);可選地約5.5(10-5
    mm/mm/℃)至約7(10-5
    mm/mm/℃)的線(xiàn)性熱膨脹系數(shù)(CLTE),其中確定并報(bào)告在-30℃至100℃的溫度范圍內(nèi)的CLTE本文檔來(lái)自技高網(wǎng)
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    【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

    【技術(shù)特征摘要】
    【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】1.一種組合物,包含:(a)包含聚丙烯均聚物、丙烯-乙烯嵌段共聚物或其組合的聚烯烴,其中基于所述組合物的總重量,所述聚烯烴以約55wt.%至約72wt.%的量存在;(b)不相同的第一彈性體和第二彈性體,其中基于所述組合物的總重量,所述第一彈性體和所述第二彈性體的組合重量百分比在約18wt.%至約33wt.%的范圍內(nèi),其中:(i)所述第一彈性體包含基于乙烯的共聚物,所述基于乙烯的共聚物具有約0.86g/cm3至約0.88g/cm3的密度,其中基于所述組合物的總重量,所述第一彈性體以約5wt.%至約15wt.%范圍內(nèi)的量存在;和(ii)所述第二彈性體包含乙烯-辛烯共聚物,所述乙烯-辛烯共聚物具有約0.85g/cm3至約0.87g/cm3的密度和低于-60℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,其中基于所述組合物的總重量,所述第二彈性體以約10wt.%至約22wt.%范圍內(nèi)的量存在;(c)基于所述組合物的總重量,以約6wt.%至約12wt.%范圍內(nèi)的量存在的填料;和(d)基于所述組合物的總重量,以約0.5wt.%至約5wt.%范圍內(nèi)的量存在的添加劑包;其中所述組合物具有約0.92g/cm3至約0.99g/cm3的密度,約0.7%至約0.9%的烘烤后模具收縮率(1小時(shí),121℃),約5至約8(10E-5mm/mm/℃)的線(xiàn)性熱膨脹系數(shù),以及約1,400MPa和約2,500MPa之間的撓曲模量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其中所述第一彈性體的基于乙烯的共聚物具有約0.4g/10min至約2g/10min的熔體流動(dòng)速率(MFR,ASTM D1238,190℃,2.16kg)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其中所述第一彈性體的基于乙烯的共聚物具有約3g/10min至約8g/10min的熔體流動(dòng)速率(MFR,ASTM D1238,190℃,2.16kg)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物,其中所述第一彈性體的所述基于乙烯的共聚物為乙烯-丁烯共聚物和/或乙烯-辛烯共聚物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其中所述第二彈性體的所述乙烯-辛烯共聚物具有約3g/10min至約8g/10min的熔體流動(dòng)速率(MFR,ASTM D1238,190℃,2.16kg)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其中所述添加劑包包含以下中的一種或多種:成核劑、抗氧化劑、脫模劑、劃痕減少添加劑、成核劑、中和劑/酸清除劑,其選自堿式碳酸鎂鋁及其水合物;和硬脂酸或硬脂酸鹽。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其中所述組合物具有約15g/10min至約50g/10min的熔體流動(dòng)速率(MFR,ASTM D1238,230...

    【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
    技術(shù)研發(fā)人員:陸玨C
    申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人:伊奎斯塔化學(xué)有限公司
    類(lèi)型:發(fā)明
    國(guó)別省市:

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