[发明专利]具有均衡的性能特征的低填充聚丙烯组合物

说明书

本发明涉及一种新的聚烯烃组合物，其包含多相丙烯共聚物(HECO)、高密度聚乙烯(HDPE)、具有小于940kg/m³的密度的第二聚乙烯(PE2)和无机填料(F)。本发明还涉及一种包含所述聚烯烃组合物的制品，一种用于制备聚烯烃组合物的方法及其用途。

聚丙烯是在许多应用中选择的材料，这是因为其可以适合于所需的特定目的。例如，多相聚丙烯广泛地用于机动车工业(例如在保险杠应用中)，这是因为它们使良好的刚度与合理的冲击强度特性相结合。多相聚丙烯含有其中分散有非晶相的聚丙烯基体。非晶相含有丙烯共聚物橡胶，如乙烯丙烯橡胶(EPR)或乙烯丙烯二烯单体聚合物(EPDM)。另外，多相聚丙烯多少含有一点结晶的聚乙烯。在机动车工业中，这类多相聚丙烯等级含有约30重量%的量的丙烯共聚物橡胶，所述丙烯共聚物橡胶通常直接在一个或两个气相反应器中制备，或经由混配步骤从外部添加到基体。

在机动车外部应用的领域中，聚合物的热膨胀非常重要。线性热膨胀系数(CLTE)决定两个部件之间的最小间隙宽度。多数情况下，部件由不同的材料制成。为了避免大的间隙和部件中的高应力，线性热膨胀系数(CLTE)应尽可能小。

降低机动车混配物的线性热膨胀系数(CLET)的常规方式是并入无机填料(通常以高加载量，即10重量%到30重量%)。经由填料添加的热膨胀和收缩的降低基于多数情况下同时起作用的两种不同的机理：

·利用具有较低收缩率/CLTE的材料的体积稀释

·通过具有低CLTE和高模量的分散相的机械约束。为此，通常使用具有高长宽比的填料。

该方法的一个缺点是材料可能经受差的韧性、劣质的外观以及加工困难。此外，这些部件的重量由于填料并入而增加。为了最小化对填料并入的需求，聚合物本身应具有高尺寸稳定性的特征。另外，材料应显示高流动性和均衡的机械性能，例如良好的刚度和高的延展性。通常认为高的断裂拉伸应变是延展性的指标。而低的填料加载量对高的断裂拉伸应变是有利的，高的流动性对该性能是不利的，这是因为断裂应变在临界分子量以下由于聚合物链中较少量的缠结随着熔体流动速率增加而降低。

例如，含有具有低特性黏数(IV)的橡胶的材料可能也显示出低的收缩率或热膨胀率。然而，含有具有低特性黏数(IV)的橡胶的材料一般还具有低的冲击强度，这尤其在机动车领域中是不期望的。此外，由于机动车部件主要靠注塑来制造，因此非常期望高熔体流动速率(MFR)以有利于大的注塑部件的制造。

因此，在本领域中仍需要在优选低的填料含量下同时具有低线性热膨胀系数(CLTE)、高冲击强度和高熔体流动速率(MFR)的聚烯烃组合物。本发明的一个目的是满足以上要求。

另外，表面缺陷，也被称为流痕、虎纹或流纹，使表面美观变差，这是因为它们在注塑过程中显现为与熔体流动方向垂直的一系列交替的高光泽条纹和低光泽条纹。因此，设想发现一种完全不显示流痕或仅显示少量流痕的聚烯烃组合物。

本发明人已经出人意料地发现一种可以解决上述问题的聚烯烃组合物，所述聚烯烃组合物具有至少20克/10分钟的熔体流动速率MFR₂(230℃)，并且包含多相丙烯共聚物(HECO)以及高密度聚乙烯、与所述高密度聚乙烯不同的第二聚乙烯和无机填料，其中所述多相丙烯共聚物(HECO)的二甲苯冷可溶物部分(XCS)具有小于2.0dl/g的特性黏数。

因此，本发明在第一方面涉及一种聚烯烃组合物(PO)，所述聚烯烃组合物包含

(a)多相丙烯共聚物(HECO)，所述多相丙烯共聚物包含：

(a1)聚丙烯(PP)，和

(a2)弹性体丙烯共聚物(E)，

其中，所述多相丙烯共聚物(HECO)的二甲苯冷可溶物(XCS)部分具有小于2.0dl/g的特性黏数，

(b)具有至少940kg/m³的密度的高密度聚乙烯(HDPE)，

(c)具有小于940kg/m³的密度的第二聚乙烯(PE2)，和

(d)无机填料(F)，

其中，所述聚烯烃组合物(PO)具有至少20克/10分钟的熔体流动速率MFR₂(230℃)。

本发明还涉及一种包含上述聚烯烃组合物(PO)的制品，优选机动车制品。

本发明进一步涉及一种用于制备上述聚烯烃组合物(PO)的方法，其是通过在挤出机中挤出多相丙烯共聚物(HECO)、高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和无机填料(F)来实施的。