專利名稱：用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物。更具體地，本發(fā)明涉及一種包括丙烯均聚物、共聚物、或三元共聚物的混合物，烯烴橡膠，苯乙烯橡膠，操作油，和聚丙烯蠟的組合物，其中所述組合物是適合粉末中空模塑的粉末狀，以及一種制備這種粉末的方法。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯樹脂廣泛用于汽車的內(nèi)部零件，尤其是汽車內(nèi)部零件如儀表盤，門的裝飾物，防曬板，和類似物的表面材料和汽車內(nèi)部地毯的基底材料，這是因為其具有各種優(yōu)異的機械性能并能以相對較低的價格獲得。但是，所述樹脂在許多方面存在缺點。例如，聚氯乙烯樹脂由于含有大量的增塑劑會產(chǎn)生有害的氣味，且由于其熱穩(wěn)定劑中含有重金屬，會產(chǎn)生環(huán)境污染的問題。因此，從環(huán)境安全方面考慮，需要開發(fā)其它材料來代替聚氯乙烯樹脂。汽車的儀表盤典型地包括表面材料，中間泡沫層和內(nèi)核，其中的表面材料由聚氯乙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和聚氯乙烯的混合物制成，中間泡沫層含有聚氨酯，且其內(nèi)核由聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的混合物制成。所述表面材料都是用粉末中空模塑法或真空模塑法模制而成。
制造主要的汽車內(nèi)部零件的基本方法包括粉末中空模塑法和真空模塑法。與粉末中空模塑法相比要優(yōu)選真空模塑法，因為其具有較高的加工性能和較低的生產(chǎn)成本。但是，與粉末中空模塑法相比，這種方法會導(dǎo)致原材料損失而且難以制造表面有壓花的形狀復(fù)雜的制品。因此，粉末中空模塑法作為解決上述缺點和問題的一個方法吸引了更多的注意。
粉末中空模塑法是通過下列步驟實施的，將粉末樹脂撒到加熱的模具表面并使其熔融形成表面材料。它要求快速的熔體流動速率以獲得符合要求的模塑制品。從這一點來看，由聚合法制得的聚氯乙烯在粉化，熔體流動速率，和類似方面具有有益的性能。
但是，聚氯乙烯存在的一個問題是，由于其本身的物理性能，用于粉末中空模塑的聚氯乙烯樹脂的低溫抗沖擊性和耐熱性較差。另外，當(dāng)用于相關(guān)技術(shù)如隱形乘客安全氣囊，要求較長期的有保證的質(zhì)量和高級的產(chǎn)品時，就會由于聚氯乙烯材料較差的低溫抗沖擊性和耐熱性而產(chǎn)生問題。聚氯乙烯樹脂也具有下列固有缺點較重；且由于使用含重金屬的熱穩(wěn)定劑來提高樹脂的熱穩(wěn)定性，其在非環(huán)境污染性能方面是劣質(zhì)產(chǎn)品。而且，氯乙烯樹脂使用了大量的增塑劑，這引起了汽車窗玻璃的內(nèi)表面的霧化現(xiàn)象。本發(fā)明的發(fā)明人在韓國專利申請02-30283和02-55857中公開了一種組合物，其包括丙烯三元共聚物，苯乙烯橡膠，烯烴基橡膠，操作油和能夠提高熔體指數(shù)的有機過氧化物，所述組合物提供了表面材料的柔軟感覺，由于熔體流動速率較快，它適于粉末中空模塑法。
然而，由于聚丙烯由用于提高聚丙烯熔體流動速率的有機過氧化物進行降解，這種組合物存在一些缺點。例如，聚丙烯的物理性能如耐熱性，尺寸穩(wěn)定性，和類似性能降低了，且它要求額外的制備過程，這導(dǎo)致了較高的生產(chǎn)成本和較低的加工性能。由于上述原因，需要開發(fā)一種能解決上述問題的用作汽車內(nèi)表面材料的樹脂組合物。

發(fā)明內(nèi)容
在一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明涉及聚丙烯樹脂組合物，其優(yōu)選為粉末形式，其具有優(yōu)異的低溫抗沖擊性和耐熱性，沒有令人討厭的氣味。這種組合物粉末的平均粒徑是200-300um，由所述組合物在液氮存在條件下通過冷凍霧化的方法制備。所述粉末組合物適于汽車內(nèi)表面或類似物，例如儀表盤的粉末中空模塑。
本發(fā)明的實施方案提供了一種合適的組合物，其具有優(yōu)異的物理性能和柔軟的感覺而且適于粉末中空模塑，和合適的粉末粒徑，使其適用于包括添加了能增大傳統(tǒng)聚丙烯熔體流動速率的增塑劑的方法。本發(fā)明也提供了一種用于粉末中空模塑的樹脂組合物，其沒有令人討厭的氣味，具有良好的硬度，韌性，耐熱性，低溫抗沖擊性，因此適合用于汽車儀表盤。本發(fā)明的另外的實施方案提供了使用所述樹脂組合物的汽車儀表盤的內(nèi)表面及其制造方法。
本發(fā)明的發(fā)明人出乎意料地發(fā)現(xiàn)通過使用增塑劑，例如在聚氯乙烯樹脂中使用的那些在保持聚丙烯性能的同時，可提高其熔體流動速率。因此，為了克服上面提到的常見問題，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)適量的聚丙烯蠟混入聚丙烯，苯乙烯橡膠，烯烴橡膠，和操作油中時，這種不使用有機過氧化物的混合的組合物提供了適合粉末中空模塑的符合要求的熔體流動速率，而且它能夠保持符合要求的聚丙烯樹脂性能。
本發(fā)明的一個實施方案是用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，其包括下列物質(zhì)一種丙烯均聚物、共聚物、或三元共聚物的混合物；一種烯烴橡膠；和一種苯乙烯橡膠；與一種操作油和一種聚丙烯蠟適當(dāng)?shù)鼗旌?，其中所述組合物具有優(yōu)異的低溫抗沖擊性和耐熱性，沒有令人討厭的氣味。所述粉末的平均粒徑是200-300um，且它可在液氮存在條件下由所述組合物通過冷凍霧化的方法制得。所述粉末組合物適于制備汽車內(nèi)表面或類似物，例如儀表盤。
具體實施例方式
用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物包括1-40重量份聚丙烯，10-50重量份苯乙烯橡膠，10-50重量份乙烯-α-烯烴共聚橡膠，1-20重量份操作油，和1-30重量份聚丙烯蠟，基于100重量份聚丙烯樹脂組合物。
本發(fā)明也提供了一種用冷凍霧化法制備用于中空模塑的粉末的方法，在這種方法中所述的聚丙烯基樹脂組合物形成直徑是大約200-大約300um的粉末。所述冷凍霧化方法有益地在較低溫度下，在液氮存在下進行。
形成的粉末可用于例如汽車的內(nèi)表面如儀表盤的粉末中空模塑。
本發(fā)明也提供了用上述方法生產(chǎn)的汽車的內(nèi)表面如儀表盤。
下面詳細(xì)闡述本發(fā)明。本發(fā)明提供一種用于粉末中空模塑的聚丙烯樹脂組合物，其滿足了汽車儀表盤基材的表面材料要求的效果和材料性能，包括模壓性，且實際上在基材不進行底涂的條件下進行直接涂覆。根據(jù)本發(fā)明，苯乙烯橡膠和烯烴橡膠加入聚丙烯中以提高低溫抗沖擊性和柔軟的感覺，且另外加入操作油和聚丙烯蠟以提高熔體流動速率。
下面討論本發(fā)明中所述的樹脂組合物的各個成分。所有主要成分(A)聚丙烯，(B)苯乙烯橡膠，(C)乙烯-α-烯烴共聚橡膠，(D)操作油，和(E)聚丙烯蠟的數(shù)量以重量份表示，基于100重量份聚丙烯基樹脂組合物。當(dāng)提供一種聚合物的組合物時，其單位是重量份且基于100重量份聚合物。
(A)聚丙烯本發(fā)明中聚丙烯的用量是1-40重量份，可選地10-40重量份，例如20-30重量份，即大約25重量份，基于100重量份聚丙烯基樹脂組合物。聚丙烯提高了粉末中空模塑的模壓性能，耐熱性和物理性能。如果聚丙烯用量低于1重量份，其模壓性和耐熱性均會降低。另一方面，如果用量多于40重量份，其硬度會迅速升高且低溫抗沖擊性下降。
本發(fā)明所述的聚丙烯是丙烯聚均物，丙烯-乙烯共聚物，丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物，或其混合物。適用于粉末中空模塑的熔體流動速率優(yōu)選20-70g/10min(230℃、2.16kgf)，更優(yōu)選40-60g/10min(230℃、2.16kgf)。優(yōu)選使用熔體指數(shù)是40-60g/10min(230℃、2.16kgf)的三元共聚物提供較快的熔體流動速率，因為比起相似的丙烯均聚物或共聚物，三元共聚物的熔解溫度要低10-20℃，且比起普通的聚丙烯樹脂，能保持較低的硬度。
(B)苯乙烯橡膠本發(fā)明中苯乙烯的用量是10-50重量份，例如20-40重量份，即大約30重量份，基于100重量份聚丙烯基樹脂組合物。苯乙烯橡膠提供了符合要求的低溫抗沖擊性和硬度。如果苯乙烯橡膠的用量不高于10重量份，低溫抗沖擊性和柔軟的感覺就會下降。另一方面，如果用量多于50重量份，由于其粘度和硬度會迅速降低，其模壓性能下降，且由于苯乙烯橡膠較昂貴，其生產(chǎn)成本上升。
苯乙烯橡膠由于其獨特的結(jié)構(gòu)而具有低溫抗沖擊性和柔軟的感覺。苯乙烯橡膠在相對較低的粘度下具有與硫化橡膠相似的物理性能和優(yōu)異的抗沖擊性，因為其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是-80℃，這可以估計其在低溫下的性能。此外，其對操作油和各種填料有優(yōu)異的吸收性且適于用作膠粘劑，抗沖擊改性劑，間聚橡膠和類似物。本發(fā)明中所述的苯乙烯橡膠優(yōu)選為苯乙烯、丁二烯和乙烯的共聚物，其熔體指數(shù)是10--60g/10min(200℃、5kgf)，例如大約25g/10min(200℃、5kgf)。苯乙烯橡膠優(yōu)選是10-60重量份，例如大約20重量份的苯乙烯與40-90重量份，例如大約80重量份的丁二烯和乙烯的共聚物。根據(jù)苯乙烯和丁二烯和乙烯之間的鍵接類型，苯乙烯橡膠可以是共聚物，三元共聚物，或星型聚合物。有益的，可以使用肖氏硬度是20-80A的苯乙烯橡膠，例如，硬度是大約42 A的橡膠。在一個實施方案中，優(yōu)選的苯乙烯橡膠包括20-40重量份苯乙烯和60-80重量份丁二烯和乙烯，且其肖氏硬度是40A或更小，以提供改進的低溫抗沖擊性和均勻的模壓性能。
(C)乙烯-α-烯烴共聚橡膠本發(fā)明中乙烯-α-烯烴共聚橡膠的用量是10-50重量份，例如20-40重量份，可選地大約20重量份，基于100重量份聚丙烯基樹脂組合物。乙烯-α-烯烴共聚橡膠提供了低溫抗沖擊性和柔軟的感覺。如果乙烯-α-烯烴共聚橡膠的用量不高于10重量份，抗沖擊性和柔軟的感覺會下降，如果用量高于50重量份，由于其粘度和硬度會迅速下降，其模壓性下降。乙烯-α-烯烴共聚物是乙烯和含2-10個碳原子的α-烯烴的共聚物，所述α-烯烴的例子包括丙烯，丁烯，戊烯，己烯，庚烯，辛烯，和類似物。乙烯-α-烯烴共聚橡膠的例子包括乙丙橡膠(EPR)，三元乙丙橡膠，乙烯-辛烯橡膠(EOR)，和類似物。這些乙烯-α-烯烴共聚橡膠中，由于辛烯單體的長度，乙烯-辛烯橡膠提供了優(yōu)越的低溫抗沖擊性。乙烯-辛烯橡膠有益的含有10-40重量份辛烯，且其門尼粘度是10-50(ML1+4，121℃)，可選地門尼粘度是10-40(MIL1+4，121℃)。在一個實施方案中，優(yōu)選的乙烯-辛烯橡膠含有20-35重量份的辛烯且其門尼粘度是20。
在其他實施方案中，乙烯-α-烯烴共聚橡膠可以是乙烯-丙烯，乙烯-丁烯，乙烯-辛烯、等等或其混合物。但是，用于低溫抗沖擊性能的優(yōu)選的乙烯-α-烯烴共聚橡膠是從美國杜邦-道彈性體公司購得的廣泛用作抗沖擊材料的乙烯-辛烯橡膠。
(D)操作油上面所述的苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚物和乙烯-辛烯橡膠的熔體流動速率較低且由于較高的分子量使其具有較差的模壓性能。因此，本發(fā)明中的操作油的用量是1-20重量份，例如5-15重量份，即大約10重量份，基于100重量份聚丙烯基樹脂組合物。操作油增強了韌性和模壓性能。如果用量低于1重量份，就不會獲得合適的模壓性能。另一方面，如果用量多于20重量份，會引起車窗的嚴(yán)重污染，因為操作油能遷移到表面并揮發(fā)出來。這種操作油用于降低組合物的熔體粘度并通過進入鏈中使其能生產(chǎn)柔軟的，有韌性的表面。此處所用的這種操作油是一種為組合物提供柔韌性和模壓性的軟化劑，且是一種能增大體積的配合劑，其分為操作油和增量油，但在此通常稱作操作油。
所述操作油可以是石蠟油，環(huán)烷基油和芳香油，優(yōu)選石蠟油來增強施工性，柔韌性和加工性。也優(yōu)選石蠟油以減少氣味。
因此，使用操作油不僅為高分子量橡膠提供了優(yōu)越的加工性，而且為低橡膠含量提供了符合要求的硬度。進一步，在粉末中空模塑方法中使用操作油改進了熔體流動速率，同時保持所要求的低溫抗沖擊性和硬度。
石蠟油的例子包括正石蠟油和異石蠟油，其具有最小的褪色和氣味問題且具有優(yōu)越的壓縮性、耐染色性和低溫性能。但是，其強度和相容性差。
環(huán)烷基油也具有優(yōu)越的耐染色性，低溫性能，加工性和耐老化性，但在拉伸強度和彈性模量方面差。不象石蠟油那樣它們有令人討厭的氣味。
芳香油，象環(huán)烷基油那樣也具有優(yōu)異的物理性能，但與石蠟油相比有令人討厭的氣味。
因此，為了本發(fā)明的一個目的，優(yōu)選使用沒有令人討厭氣味的石蠟油。粘度是10-800厘沲(40℃)的各種石蠟油都可以使用，但優(yōu)選使用具有較高粘度400-800厘沲(40℃)，例如400-600厘沲(40℃)的石蠟油，以阻止其向表面遷移并接著揮發(fā)。
在其他實施方案中，操作油可以包括環(huán)烷基油、芳香油、或其一或兩者與石蠟油的混合物?？梢允褂谜扯仁?0-800厘沲(40℃)的操作油，但優(yōu)選使用具有較高粘度400-600厘沲(40℃)的油以阻止其遷移到表面并接著揮發(fā)。
(E)聚丙烯蠟本發(fā)明中的聚丙烯蠟的用量是1-30重量份，可選地5-25重量份，例如10-20重量份，即大約15重量份，基于100重量份聚丙烯基樹脂組合物。所述聚丙烯蠟提高了聚丙烯或聚丙烯和橡膠的熔體流動速率。如果用量低于1重量份，組合物的熔體指數(shù)不夠。另一方面，如果用量高于30重量份，組合物的熔體指數(shù)太高而不能獲得符合要求的模壓性能。
可以使用化學(xué)或物理降解的聚丙烯蠟。聚烯烴蠟，如鄰苯二甲酸酯類增塑劑那樣廣泛用作調(diào)整聚氯乙烯化合物的塑化行為的添加劑，并且由于其較低的粘度可用于提高流動性能且用來調(diào)整熔體流動速率。聚烯烴蠟的例子包括聚乙烯或聚丙烯蠟。
特別在本發(fā)明中，聚丙烯蠟是有益的，因為它們與聚丙烯基樹脂組合物有更好的相容性。但是，在其他實施方案中，所述聚丙烯蠟可以部分或全部由其它聚烯烴蠟，例如聚乙烯蠟代替，這樣蠟的總量基本與此處所列的聚丙烯蠟的量相同。
根據(jù)原材料中所用的均聚物，共聚物和三元共聚物，所述聚丙烯蠟具有不同的性能，但是常規(guī)聚丙烯蠟通過均聚物或共聚物的降解生產(chǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，可購得粘度是50-1,000cps(170℃，布魯克菲爾德粘度計)的聚丙烯蠟。本發(fā)明中優(yōu)選使用粘度是50-800cps(170℃，布魯克菲爾德粘度計)的聚丙烯蠟，其能提供符合要求的熔體流動速率和物理性能。如果粘度低于50cps，在加熱溫度下，蠟會遷移到表面。另一方面，如果粘度高于800cps，其熔體流動速率不適于粉末中空模塑工藝。
當(dāng)聚丙烯蠟用于本發(fā)明中時，在加熱量較低時它迅速調(diào)整熔體流動速率，并進一步提高了聚丙烯或聚丙烯橡膠的流動性能。換言之，蠟的較低粘度允許在較低溫度下提高熔融并進一步允許提高整個樹脂組合物的初始熔融，從而提高了有利的熔體流動速率。
上面所述的聚丙烯樹脂組合物可以用于汽車的內(nèi)表面或類似物例如儀表盤。用傳統(tǒng)方法優(yōu)選使用粉末中空模塑法制造汽車儀表盤。聚丙烯樹脂組合物可以用傳統(tǒng)方法制備，且例如可以壓片。適于粉末中空模塑的聚丙烯樹脂組合物的粉末有益的在液氮存在下通過片狀組合物的冷凍霧化來制備。粉末的平均粒徑優(yōu)選200-300um，例如大約250um。如果粒徑脫離了這個范圍，其模壓性就會降低。
如上所述，本發(fā)明所述的樹脂組合物包括苯乙烯基和烯烴基橡膠以降低硬度并提高聚丙烯的低溫抗沖擊性；操作油以在橡膠含量較低的情況下提高橡膠的熔體流動速率并保持較低的硬度；和聚丙烯蠟以允許提高熔體流動速率。在一個優(yōu)選實施方案中，這種樹脂組合物的肖氏硬度是70-80A，且沒有令人討厭的氣味，且具有用于粉末中空模塑的優(yōu)越的耐熱性，柔韌性，抗沖擊性和模壓性。而且，本發(fā)明使用的大部分成分是烯烴，從而排除了令人討厭的氣味或重金屬的問題。
本發(fā)明中所述的樹脂組合物用于汽車內(nèi)部零件儀表盤時，由于聚丙烯樹脂組合物的有益的熔體流動速率和物理性能，儀表盤的質(zhì)量會很好。
本發(fā)明所述的樹脂組合物滿足長期的有保證的質(zhì)量和具有優(yōu)越的性能，例如耐用性，耐熱性，改進(降低)的重金屬含量，和沒有令人討厭氣味的高級產(chǎn)品的要求，從而提高了汽車的質(zhì)量，通過。另外，既然我們已經(jīng)出乎意料地發(fā)現(xiàn)粉末中空模塑法實際上可以不經(jīng)過底涂直接涂覆在中間層上，涂覆過程的步驟和成本就減少了，且所用的有機溶劑和所產(chǎn)生的廢物也減少了。
在本發(fā)明的一個實施方案中，適于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物基本上由如上定義的聚丙烯，苯乙烯橡膠，乙烯-α-烯烴共聚橡膠，操作油，和聚丙烯蠟組成。所述樹脂可以包括添加劑如染料，穩(wěn)定劑，和類似物，以能提供符合要求的效果的量添加。
本發(fā)明可由下列實施例進一步說明。這些實施例不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
實施例1-3制備實施例1-3中的聚丙烯基樹脂組合物，其含有如表1所示的組分，其中(A)，(B)，(C)，(D)，和(E)各個組分具有下列條件(A)聚丙烯三元共聚物，熔體指數(shù)大約40g/10min；(B)苯乙烯共聚橡膠，含有20重量％苯乙烯，80重量％丁二烯和乙烯，熔體指數(shù)大約25g/10min且肖氏硬度大約42A；(C)乙烯-辛烯橡膠，含有35重量％辛烯且門尼粘度是35(ML1+4，121℃)；(D)石蠟油，粘度大約500厘沲(40℃)；和(E)聚丙烯蠟，粘度是200cps(170℃，布魯克菲爾德粘度計)。
表1中所有組分在一個大杯中強烈混合5分鐘。用雙螺桿壓出機在190℃-220℃壓出造粒并冷卻固化。粒料組合物用液氮冷凍并用盤式研磨機破碎得到尺寸是250um的聚丙烯粉末。
模塑樣品由所述粉末按下列方法制得。將所述粉末放到20×20×10cm的盒子里，然后將一個在保持400℃的爐子里加熱30分鐘的帶壓紋的20×20cm的平板電動模與這個粉末盒相連接。旋轉(zhuǎn)模具和粉末盒。然后，除去粘在模具上的殘留粉末。分離模具并制得模制片狀樣品。制得的片狀樣品用于在實施例中物理性能的測量。表1概括了所述組合物和材料性能測試結(jié)果。
比較例1市售聚氯乙烯樹脂(PVC)用實施例中相同的工藝模制。表1概括了所述材料的性能測試結(jié)果。
比較例2和3按表1中所示的含量的混合下列組分并將所述混合物用實施例中相同的工藝模制。表1概括了所述混合物和材料的性能測試結(jié)果。
(A)聚丙烯三元共聚物，熔體指數(shù)是200g/10min或更高；(B)苯乙烯共聚橡膠，含有20重量％苯乙烯，80重量％丁二烯和乙烯，熔體指數(shù)大約25g/10min且肖氏硬度為42A；(C)乙烯-辛烯橡膠，含有35重量％辛烯且門尼粘度是35(ML1+4，121℃)；和(D)石蠟油，粘度大約500厘沲(40℃)。
材料性能測試方法由上述實施例1-3和比較例1-3制得的組合物，其材料性能按下列方法測得。
(1)肖氏硬度A將一塊片材切成15cm×15cm×0.6cm的塊。按照J(rèn)IS K 6301中所述的方法用Zwick測試設(shè)備有限公司生產(chǎn)的肖氏A硬度計測定肖氏A硬度。保留時間是10秒。
(2)熔體指數(shù)按照ASTM D-1238中所述的方法，在230℃和2.16kg荷載的條件下測定熔體指數(shù)。
(3)低溫抗沖擊性將用粉末中空模塑法制得的片材安裝在杯型模具中，在-40℃的箱中放置4小時。用落球法測定低溫抗沖擊性，所述球直徑是50mm，質(zhì)量是5Kg，下落高度是1m。形成碎片時測得的即為低溫抗沖擊性(4)100％模量將片材切成12.7×127×6.4mm的塊，按照ASTM D-790中所述的方法測其100％模量。十字頭速度(crosshead speed)是500mm/min。當(dāng)片材拉伸到100％時，測其模量。
(5)氣味將用粉末中空模塑法制得的，尺寸是10cm×10cm×1.5cm的片材放到一個4升容器中密封，測其氣味。將其在60℃加熱1小時20分鐘，并冷卻20分鐘，然后，基于5個級別由5名觀測者來評價產(chǎn)生的氣味。用5減掉評價為令人討厭的氣味的觀測者的數(shù)量。所述樣品的值高于4是可取的。
(6)霧化值將用粉末中空模塑法制得的片材切成直徑70mm的圓。將樣品放到一個燒杯中并蓋上一個玻璃盤之后，將其放入一個充滿硅油的雙層鍋中在100℃加熱4小時。所述玻璃盤用濁度計測量。
(7)模壓性能將所述組合物添加到20cm×20cm的鎳，硅-樹脂的電鑄壓紋盤上，加熱到表面溫度400℃保持30min，然后用冷凍霧化法制得粉末。將所述粉末撒到所述表面上，基于反面的光滑度評價模壓性能。
(8)顆粒尺寸用美國Malven Instrument公司的顆粒尺寸測定儀(型號SB.09)測量所述粉末的顆粒尺寸。用乙醇作分散顆粒的溶劑。
表1

如表1所示，實施例1-3中所述的組合物的熔體指數(shù)隨聚丙烯蠟含量的升高而升高，而且100％模量也稍有升高。進一步注意到實施例1-3中所述的組合物顯示了表面非常光滑，和優(yōu)異的低溫抗沖擊性和模壓性。另一方面，比較例1-3中所述的組合物顯示具有優(yōu)越的模壓性能，但在低溫抗沖擊性，氣味和霧化值方面較差。實施例1中熔體指數(shù)是40g/10min的聚丙烯和10重量份聚丙烯蠟共用時，其提供的物理性能與比較例2中所述的使用熔體指數(shù)是200g/10min的聚丙烯的組合物的物理性能相似，但實施例1中所述組合物的100％模量高于比較例2中的。比較例3中所述的含有35重量份聚丙烯蠟的組合物顯示了相對較高的熔體指數(shù)。其熔體指數(shù)太高以至于不能獲得符合要求的表面光滑度且其聚丙烯含量太低以至于不能獲得符合要求的100％模量。
如上所述，用于粉末中空模塑的樹脂組合物包括聚丙烯，烯烴橡膠，苯乙烯橡膠，操作油和聚丙烯蠟，以提供在低橡膠含量的條件下改進的模壓性、抗沖擊性、耐熱性、和其它物理性能，其中所述的組合物適用于汽車的內(nèi)表面。而且，本發(fā)明所述的組合物沒有令人討厭的氣味且不含重金屬，所以它用烯烴代替聚氯乙烯有益于環(huán)境并且與含有聚丙烯/橡膠配合材料的傳統(tǒng)烯烴相比，使用的橡膠量較少而使成本更有效。
權(quán)利要求
1.一種用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，它包括(A)1-40重量份聚丙烯；(B)10-50重量份苯乙烯橡膠；(C)10-50重量份乙烯-α-烯烴共聚橡膠；(D)1-20重量份操作油；和(E)1-30重量份聚丙烯蠟基于100重量份樹脂組合物。
2.如權(quán)利要求1所述的用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，其中所述聚丙烯選自丙烯均聚物，丙烯-乙烯共聚物，和丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物且在230℃、2.16kg負(fù)荷條件下的熔體指數(shù)是20-70g/10min。
3.如權(quán)利要求1所述的用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，其中所述苯乙烯橡膠包括10-60重量份苯乙烯和40-90重量份丁二烯和乙烯的混合物，基于100份苯乙烯橡膠，且在200℃、5kg負(fù)荷條件下的熔體指數(shù)是10-60g/10min。
4.如權(quán)利要求1所述的用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，其中所述乙烯-α-烯烴共聚橡膠包括10-40重量份辛烯每100份乙烯-α-烯烴共聚物，且門尼粘度(ML1+4，121℃)是10-40。
5.如權(quán)利要求1所述的用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，其中所述操作油選自粘度是10-800厘沲(40℃)的石蠟油，芳香油，和環(huán)烷基油。
6.如權(quán)利要求1所述的用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，其中聚丙烯蠟選自丙烯均聚物，丙烯-乙烯共聚物，和丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物，且其粘度是50-800cps(170℃，布魯克菲爾德粘度計)。
7.如權(quán)利要求1所述的用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，其中100重量份所述組合物包括(A)20-30重量份聚丙烯，其中聚丙烯選自丙烯均聚物，丙烯-乙烯共聚物，丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物，或它們的混合物，且其在230℃、2.16kg負(fù)荷條件下的熔體指數(shù)是20-70g/10min；(B)20-40重量份苯乙烯橡膠，其中所述的苯乙烯橡膠包括10-60重量份苯乙烯和40-90重量份丁二烯和乙烯的混合物，基于100份苯乙烯橡膠，且在200℃、5kg負(fù)荷下的熔體指數(shù)是10-60g/10min；(C)20-40重量份乙烯-α-烯烴共聚橡膠，其中所述乙烯-α-烯烴共聚橡膠包括乙烯-辛烯橡膠，且其門尼粘度(ML1+4，121℃)是10-50；(D)5-15重量份操作油，其中所述操作油包括石蠟油，且其粘度是400-800厘沲(40℃)；和(E)10-20重量份聚丙烯蠟，其中所述聚丙烯的粘度是50-800cps(170℃，布魯克菲爾德粘度計)。
8.如權(quán)利要求1所述的用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，其中100重量份所述組合物包括(A)20-30重量份丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物，其在230℃、2.16kg負(fù)荷條件下的熔體指數(shù)是40-60g/10min；(B)20-40重量份苯乙烯橡膠，其在200℃、5kg負(fù)荷下的熔體指數(shù)是10-60g/10min，肖氏硬度是20-80A；(C)20-40重量份乙烯-辛烯橡膠，每100份乙烯-辛烯橡膠包括20-35重量份辛烯，且其門尼粘度(ML1+4，121℃)是20-50；(D)5-15重量份石蠟操作油，其粘度是400-600厘沲(40℃)；和(E)10-20重量份聚丙烯蠟，其粘度是50-800cps(170℃，布魯克菲爾德粘度計)。
9.如權(quán)利要求1所述的用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，其中100重量份所述組合物包括(A)10-40重量份丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物，其在230℃、2.16kg負(fù)荷條件下的熔體指數(shù)是20-70g/10min；(B)20-40重量份苯乙烯橡膠，每100份苯乙烯橡膠包括10-60重量份苯乙烯和40-90重量份丁二烯和乙烯的混合物；(C)20-40重量份乙烯-辛烯橡膠；(D)5-15重量份粘度是400-800厘沲(40℃)的操作油；和(E)5-25重量份粘度是50-800cps(170℃，布魯克菲爾德粘度計)的聚丙烯蠟。
10.如權(quán)利要求1所述的用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，其中100重量份所述組合物包括(A)10-40重量份丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物，其在230℃、2.16kg負(fù)荷條件下的熔體指數(shù)是20-70g/10min；(B)20-40重量份苯乙烯橡膠，每100份苯乙烯橡膠包括10-60重量份苯乙烯和40-90重量份丁二烯和乙烯的混合物；(C)大約20重量份乙烯-α-烯烴共聚橡膠；(D)5-15重量份粘度是400-800厘沲(40℃)的操作油；和(E)5-25重量份粘度是50-800cps(170℃，布魯克菲爾德粘度計)的聚丙烯蠟。
11.如權(quán)利要求1所述的用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，其中所述組合物基本上是粒徑在大約200um-大約300um之間的均勻粉末。
12.如權(quán)利要求7所述的用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，其中所述組合物基本上是粒徑在大約200um-大約300um之間的均勻粉末。
13.如權(quán)利要求8所述的用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，其中所述組合物基本上是粒徑在大約200um-大約300um之間的均勻粉末。
14.如權(quán)利要求9所述用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，其中所述組合物基本上是粒徑在大約200um-大約300um之間的均勻粉末。
15.如權(quán)利要求10所述用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，其中所述組合物基本上是粒徑在大約200um-大約300um之間的均勻粉末。
16.一種制造汽車儀表盤內(nèi)表面的方法，其中所述方法包括在液氮存在條件下通過冷凍霧化形成平均粒徑是200-300um的如權(quán)利要求1所述的組合物的粉末；和通過粉末中空模塑法使所述粉末形成基材表面。
17.如權(quán)利要求16所述制備汽車儀表盤內(nèi)表面的方法，其中所述粉末是如權(quán)利要求7所述的組合物的粉末。
18.一種通過如權(quán)利要求16所述的方法制造的汽車儀表盤的內(nèi)表面。
19.一種用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，它包括(A)10-40重量份聚丙烯，其中聚丙烯選自丙烯均聚物，丙烯-乙烯二元聚合物，丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物，或它們的混合物，且其在230℃、2.16kg負(fù)荷條件下的熔體指數(shù)是20-70g/10min；(B)20-40重量份苯乙烯橡膠，其中每100份苯乙烯橡膠包括10-60重量份苯乙烯，且在200℃、5kg負(fù)荷下的熔體指數(shù)是10-60g/10min；(C)10-50重量份乙烯-α-烯烴共聚橡膠，其選自乙丙橡膠，三元乙丙橡膠，乙烯-辛烯橡膠，或它們的混合物，且其門尼粘度(ML1+4，121℃)是10-50。(D)5-15重量份操作油，其中所述操作油包括石蠟油，且其粘度是400-800厘沲(40℃)；和(E)5-25重量份聚烯烴蠟，其選自均聚聚丙烯蠟，丙烯-乙烯二元聚合物蠟，丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物蠟，聚乙烯蠟，或它們的混合物，其粘度是50-800cps(170℃，布魯克菲爾德粘度計)?；?00重量份所述樹脂組合物，其中所述組合物基本上是粒徑在大約200um-大約300um之間的均勻粉末。
全文摘要
一種用于粉末中空模塑的聚丙烯基樹脂組合物，它包括丙烯均聚物，共聚物或三元共聚物的混合物；一種烯烴橡膠；一種苯乙烯橡膠；一種操作油；和一種聚丙烯蠟，其中所述組合物具有優(yōu)異的低溫抗沖擊性和耐熱性，且沒有令人討厭的氣味。所述組合物可以在液氮存在條件下通過冷凍霧化的方法形成平均顆粒是200－300um的適用于粉末中空模塑的粉末。所述粉末尤其適用于制造汽車表面如儀表盤的內(nèi)表面。
文檔編號C08L23/12GK1534062SQ200310124209
公開日2004年10月6日 申請日期2003年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月27日
發(fā)明者鄭基然, 李承郁 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社