本发明公开一种汽车保险杆专用聚丙烯组合物及其制备方法，该汽车保险杆专用聚丙烯组合物的原料配方，按重量份数计，由30～50份共聚聚丙烯、30～50份共聚聚丙烯再生料、10～30份碳酸钙、15～25份增韧剂、0.1～0.5份抗氧化剂1010、0.1～0.5份抗氧化剂168、0.3～0.5份抗紫外线剂UV-531和0.08～0.1份扩散粉EBS组成。本发明的汽车保险杆专用聚丙烯组合物可满足汽车保险杆基本指标，有的指标超过世界行业水平，且具有高刚性、耐冲击、耐划伤和耐低温的优良特性，可达到高温95℃低温-30℃，耐日晒，抗老化，寿命可达15年以上，还可回收再造，是环保、再生、节能、减排的最佳材料。
1.一种汽车保险杆专用聚丙烯组合物，其原料配方是由如下重量份数的各组分组成：共聚聚丙烯 35份；
上述汽车保险杆专用聚丙烯组合物的制备方法，具体包括如下步骤：按照配方用量，将共聚聚丙烯、共聚聚丙烯再生料、碳酸钙、聚烯烃弹性体、抗氧化剂
1010、抗氧化剂168、抗紫外线剂 UV-531和扩散粉EBS混合均匀后后送入双螺杆挤出机中，在190～230℃的温度下熔融混炼后，经水槽冷却，引入切粒机进行切粒操作，收集粒料即为汽车保险杆专用聚丙烯组合物；
上述制备方法中，将共聚聚丙烯、共聚聚丙烯再生料、碳酸钙、聚烯烃弹性体、抗氧化剂
1010、抗氧化剂168、抗紫外线剂 UV-531和扩散粉EBS混合均匀，是指在1300转/分的转速下将共聚聚丙烯、共聚聚丙烯再生料、碳酸钙、聚烯烃弹性体、抗氧化剂1010、抗氧化剂
168、抗紫外线剂 UV-531和扩散粉EBS混合均匀；
上述制备方法中，双螺杆挤出机的转速为400rpm；
上述制备方法中，由双螺杆挤出机挤出的熔体经水槽冷却时，所用的水槽温度为60℃；
2.一种汽车保险杆专用聚丙烯组合物，其原料配方是由如下重量份数的各组分组成： 共聚聚丙烯 35份；
紫外线剂UV-531 0.5份 扩散粉EBS 0.1份；
上述汽车保险杆专用聚丙烯组合物的制备方法，具体包括如下步骤：按照配方用量，将共聚聚丙烯、共聚聚丙烯再生料、碳酸钙、聚烯烃弹性体、抗氧化剂
1010、抗氧化剂168、抗紫外线剂 UV-531和扩散粉EBS混合均匀后后送入双螺杆挤出机中，在190～230℃的温度下熔融混炼后，经水槽冷却，引入切粒机进行切粒操作，收集粒料即为汽车保险杆专用聚丙烯组合物；
上述制备方法中，将共聚聚丙烯、共聚聚丙烯再生料、碳酸钙、聚烯烃弹性体、抗氧化剂
1010、抗氧化剂168、抗紫外线剂 UV-531和扩散粉EBS混合均匀，是指在1300转/分的转速下将共聚聚丙烯、共聚聚丙烯再生料、碳酸钙、聚烯烃弹性体、抗氧化剂1010、抗氧化剂
168、抗紫外线剂 UV-531和扩散粉EBS混合均匀；
上述制备方法中，双螺杆挤出机的转速为400rpm；
上述制备方法中，由双螺杆挤出机挤出的熔体经水槽冷却时，所用的水槽温度为55℃；
一种汽车保险杆专用聚丙烯组合物及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及汽车制造领域的高分子材料，具体涉及一种汽车保险杆专用聚丙烯组合物及其制备方法。
背景技术
[0002] 聚丙烯是一种普通通用塑料，是丙烯单体聚合而成，英文缩写为PP，该材料耐热性差，熔点为165～175℃，刚性低，冲击韧性低，硬度相对低，耐低温性能差，耐划性能差，在改性塑料领域，其刚性和韧性耐划性耐低温性很难同时提高，不能直接用在汽车保险杆专用原材料中。
[0003] 聚丙烯根据聚合方法，分子链段排列主要为共聚聚丙烯、均聚聚丙烯两大类，其2
中：共聚聚丙烯PP冲击韧性高，但刚性低，缺口冲击强度5.0～50.0kg/m，弯曲模量700～
2
1500mpa；均聚聚丙烯PP韧性较差，刚性较高，缺口冲击强度为3.0～5.0KJ/m，弯曲模量
1400～2200MPa。通过对比，共聚聚丙烯比均聚聚丙烯的更高，更易于达到做汽车保险杆的要求，但是研究发现共聚聚丙烯PP的布氏硬度为30～60之间，在严寒室外容易冻裂。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有高刚性、耐冲击、耐划伤和耐低温特性的汽车保险杆专用聚丙烯组合物。
[0005] 本发明的另一个目的在于提供上述汽车保险杆专用聚丙烯组合物的制备方法。
[0006] 本发明的上述目的是通过如下方案予以实现的：
[0007] 一种汽车保险杆专用聚丙烯组合物，其原料配方是由如下重量份数的各组分组成：
[0008] 共聚聚丙烯 30～50份；
[0009] 共聚聚丙烯再生料 30～50份；
[0010] 碳酸钙 10～30份；
[0011] 增韧剂 15～25份；
[0012] 抗氧化剂1010 0.1～0.5份；
[0013] 抗氧化剂168 0.1～0.5份；
[0014] 抗紫外线剂UV-531 0.3～0.5份；
[0015] 扩散粉EBS 0.08～0.1份。
[0016] 上述原料配方中，共聚聚丙烯采用注塑级共聚聚丙烯，更加优选未加有填充原料及二次料的注塑级共聚聚丙烯。
[0017] 上述原料配方中，共聚聚丙烯再生料采用任何一种共聚聚丙烯再生料均可，如共聚聚丙烯次料、次品或回收品等等，优选注塑级共聚聚丙烯再生料，更加优选未加有填充原料及二次料的注塑级共聚聚丙烯再生料。
[0018] 上述原料配方中，碳酸钙主要起到增刚剂和耐划剂的作用；为了取得更好的产品性能，本发明配方中的碳酸钙采用粒径小于或等于10微米的碳酸钙，所述碳酸钙的加入可大大改善体系的抗冲击强度和耐划伤性能。
[0019] 上述原料配方中，增韧剂采用聚烯烃弹性体（POE），聚烯烃弹性体采用市售的任何一种均可实现本发明；聚烯烃弹性体的加入可大大改善体系的抗冲击韧性，同时提高耐寒，使本发明聚丙烯组合物在-30℃保持性能完好。此外，本发明的增韧剂还可以采用聚丁二烯-1与丁苯胶·聚异丁烯的热塑性弹性体混合物。不论是聚烯烃弹性体（POE）还是聚丁二烯-1与丁苯胶·聚异丁烯的热塑性弹性体混合物，
[0020] 这两种都是弹性体，日常应用也有很好的增韧效果且同聚丙烯有很好得相容性，因此在成本等综合性价比的考虑下，这两种增塑剂可择优选择应用。
[0021] 上述原料配方中，上述抗氧化剂1010和抗氧化剂168均为市售产品，在本发明中起到抗热、抗氧老化的作用。
[0022] 上述抗紫外线剂 UV-531为市售产品，加入可提高抗老化，吸收紫外线作用，在室外延长防晒退变色作用，达到颜色经久稳定。
[0023] 上述扩散粉EBS为市售产品，在本发明中起到润滑、扩散的作用。
[0024] 上述抗氧剂与抗紫外线剂在配方中的添加，其主要是起到针对制品日常使用环境，保障制品使用寿命的作用；扩散粉在本发明配方中的添加，主要是使得物料在搅拌中能分散得更均匀，给混炼挤出奠定更好的加工基础，从而制备出更高品质成品。
[0025] 上述汽车保险杆专用聚丙烯组合物的制备方法，具体包括如下步骤：
[0026] 按照配方用量，将共聚聚丙烯、共聚聚丙烯再生料、碳酸钙、增韧剂、抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗紫外线剂 UV-531和扩散粉EBS混合均匀后后送入双螺杆挤出机中，在190～230℃的温度下熔融混炼后，经水槽冷却，引入切粒机进行切粒操作，收集粒料即为本发明的汽车保险杆专用聚丙烯组合物。
[0027] 上述制备方法中，将共聚聚丙烯、共聚聚丙烯再生料、碳酸钙、增韧剂、抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗紫外线剂 UV-531和扩散粉EBS混合均匀，是指在650～1300转/分的转速下将共聚聚丙烯、共聚聚丙烯再生料、碳酸钙、增韧剂、抗氧化剂1010、抗氧化剂
168、抗紫外线剂 UV-531和扩散粉EBS混合均匀；采用650～1300转/分的转速进行搅拌，是因为若搅拌太慢则混合不好，若搅拌太快则料会裂解。
[0028] 上述制备方法中，双螺杆挤出机的转速为250～400rPm。
[0029] 上述制备方法中，熔融混炼采用温度为190～230℃，是因为若熔融温度太高会导致聚合物热分解，从而使得聚合物丧失应有的机械能；若熔融温度太低则会导致聚合物混炼不均匀，有可能会使聚合物分层从而丧失应有的功能。
[0030] 上述制备方法中，由双螺杆挤出机挤出的熔体经水槽冷却时，所用的水槽温度为50～60℃；本发明人研究发现，若水槽温度过高则料条不易于切粒机切断，若水温过低则会导致切粒机切出之粒子有长尾巴有碍粒子美观，亦有可能给注塑成型时的下料带来不必要的困扰。
[0031] 上述制备方法中，切粒机的转速为600～900rpm；本发明人通过研究发现，若切粒机转速过慢，则粒料会太肥大，若切粒机转速过快，则粒料会太小，因此，切粒机的转速需要调整合适，否则都会对最终粒料的美观有影响；对此，本发明人对切粒机的转速进行了优化调整，最终选择切粒机的转速为600～900rpm。
[0032] 将上述制备所得汽车保险杆专用聚丙烯组合物进行性能测试，结果发现该汽车保险杆专用聚丙烯组合物可满足汽车保险杆基本指标，有的指标超过世界行业水平；与现有的用于制备汽车保险杆的聚丙烯组合物相比，该聚丙烯组合物具有高刚性、耐冲击、耐划伤和耐低温的优良特性，其对温度的耐受性可达到耐高温95℃和耐低温-30℃，耐日晒，抗老化，寿命可达15年以上，还可回收再造，是环保、再生、节能、减排的最佳材料。
[0033] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0034] 1.本发明人通过研究发现，本发明配方中添加POE可起到进一步增强聚合物的柔韧性使之能适应低温环境工作与抗冲击不开裂等作用，而且本发明人还研究发现，本发明配方中POE添加量过高则会影响聚合物刚性，POE添加量太低则柔韧性不足，因此通过研究对POE添加量进行了优化；
[0035] 2. 本发明人通过研究发现，本发明配方中添加碳酸钙可起到弥补共聚聚丙烯的刚性不足的作用，而且配方中添加碳酸钙后能满足汽车保险杠日常使用中的抗冲击能力，此外，本发明人还研究发现，本发明配方中碳酸钙添加量太高则聚合物柔韧性不足变脆，太低则刚性不够抗冲击力差，因此通过研究对碳酸钙的添加量进行了优化；
[0036] 3.本发明的汽车保险杆专用聚丙烯组合物，其配方中各组分的选择和用量经过优化，而且相应的制备工艺参数也进行了优化，从而得到聚丙烯组合物具有高刚性、耐冲击、耐划伤和耐低温的优良特性，而且可满足汽车保险杆基本指标，有的指标超过世界行业水平；且该聚丙烯组合物材料本身还可回收再造，是环保、再生、节能、减排的最佳材料。
具体实施方式
[0037] 下面结合具体实施例对本发明做进一步地描述，但具体实施例并不对本发明做任何限定。
[0038] 实施例1
[0039] 本实施例的汽车保险杆专用聚丙烯组合物，其原料配方是由如下重量份数的各组分组成：
[0040] 共聚聚丙烯 35份；
[0041] 共聚聚丙烯再生料 30份；
[0042] 碳酸钙 15份；
[0043] 聚烯烃弹性体 20份；
[0044] 抗氧化剂1010 0.2份；
[0045] 抗氧化剂168 0.3份；
[0046] 抗紫外线剂UV-531 0.3份。
[0047] 扩散粉EBS 0.08份。
[0048] 上述汽车保险杆专用聚丙烯组合物的制备方法，具体包括如下步骤：
[0049] 按照配方用量，将共聚聚丙烯、共聚聚丙烯再生料、碳酸钙、聚烯烃弹性体、抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗紫外线剂 UV-531和扩散粉EBS混合均匀后后送入双螺杆挤出机中，在190～230℃的温度下熔融混炼后，经水槽冷却，引入切粒机进行切粒操作，收集粒料即为本发明的汽车保险杆专用聚丙烯组合物。
[0050] 上述制备方法中，将共聚聚丙烯、共聚聚丙烯再生料、碳酸钙、聚烯烃弹性体、抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗紫外线剂 UV-531和扩散粉EBS混合均匀，是指在1300转/分的转速下将共聚聚丙烯、共聚聚丙烯再生料、碳酸钙、聚烯烃弹性体、抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗紫外线剂 UV-531和扩散粉EBS混合均匀。
[0051] 上述制备方法中，双螺杆挤出机的转速为400rPm。
[0052] 上述制备方法中，由双螺杆挤出机挤出的熔体经水槽冷却时，所用的水槽温度为60℃。
[0053] 上述制备方法中，切粒机的转速为600rpm。
[0054] 采用ISO标准对本实施例制备的汽车保险杆专用聚丙烯组合物进行性能测试，结果如表1所示。
[0055] 表1 汽车保险杆专用聚丙烯组合物性能测试结果
[0056]性质 方法 单位 数据
比重 GB/1033 — 0.89
模收缩 ASTMD955 % 0.4～0.6
拉伸强度 GB1040 MPa ＞26
弯曲强度 GB9341 MPa ＞22
延伸率 GB1040 % 600～800
缺口冲击强度(1/8"，23℃) GB1843 J/M 750
缺口冲击强度(1/8"，-30℃) GB1843 J/M 720
热变形温度 GB1634 ℃ 95
耐燃性 UL94 (1/8") HB
干燥温度 — ℃ 80
干燥时间 — HR 4
熔融温度 — ℃ 190～230℃
建议模温 — ℃ 50
[0057] 从表1可以看出，本实施例聚丙烯组合物在用于汽车保险杆材料时，确实具有良好的性能，而且还耐划伤、耐低温。
[0058] 实施例2
[0059] 本实施例的汽车保险杆专用聚丙烯组合物，其原料配方是由如下重量份数的各组分组成：
[0060] 本实施例的汽车保险杆专用聚丙烯组合物，其原料配方是由如下重量份数的各组分组成：
[0061] 共聚聚丙烯 35份；
[0062] 共聚聚丙烯再生料 30份；
[0063] 碳酸钙 10份；
[0064] 聚烯烃弹性体 25份；
[0065] 抗氧化剂1010 0.5份；
[0066] 抗氧化剂168 0.5份；
[0067] 紫外线剂UV-531 0.5份
[0068] 扩散粉EBS 0.1份。
[0069] 上述汽车保险杆专用聚丙烯组合物的制备方法，具体包括如下步骤：
[0070] 按照配方用量，将共聚聚丙烯、共聚聚丙烯再生料、碳酸钙、聚烯烃弹性体、抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗紫外线剂 UV-531和扩散粉EBS混合均匀后后送入双螺杆挤出机
