聚丙烯材料及其制备方法、结构件及其制作方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910976917.8 (22)申请日 2019.10.15 (71)申请人 江苏沃特新材料科技有限公司 地址 224200 江苏省东台市东台经济开发 区纬八路11号 (72)发明人 杨兴成陈勇付金鹏帅骥 葛洪柱何征吴宪 (74)专利代理机构 广州华进联合专利商标代理 有限公司 44224 代理人 杜寒宇 (51)Int.Cl. C08L 23/12(2006.01) C08L 23/16(2006.01) C08K 3/32(2006.01) B29C 65/06(200。

2、6.01) (54)发明名称 聚丙烯材料及其制备方法、 结构件及其制作 方法 (57)摘要 本发明涉及一种聚丙烯材料及其制备方法、 结构件及其制作方法, 该聚丙烯材料可适用于振 动摩擦焊接, 其是通过在线形均聚丙烯中添加特 定的乙烯-丙烯无规共聚物和成核剂, 由于无规 共聚物的引入, 使得聚丙烯材料在振动熔融过程 中, 只需要较小的焊接振幅就可使聚丙烯材料快 速熔融, 降低聚丙烯分子链在振动方向上的过度 取向, 从而提高聚丙烯材料在垂直于振动方向上 的力学性能, 提高焊接缝的强度。 并且可使聚丙 烯材料在振动熔融过程中快速熔融, 快速达到设 定的焊接深度, 有效减少了焊接时间。 由于成核 剂的。

3、加入, 使得聚丙烯熔体在振动熔融后的冷却 过程中, 具有更快的晶核生成速率, 形成更多的 晶核, 从而提高焊接缝处材料的结晶度, 保证了 焊接缝强度。 权利要求书1页 说明书8页 CN 110669287 A 2020.01.10 CN 110669287 A 1.一种聚丙烯材料, 其特征在于, 所述聚丙烯材料的原料包括线形均聚丙烯、 乙烯-丙 烯无规共聚物、 成核剂与热稳定剂, 所述线形均聚丙烯、 所述乙烯-丙烯无规共聚物、 所述成 核剂与所述热稳定剂的质量比为(7998):(120):(0.10.6):0.8。 2.如权利要求1所述的聚丙烯材料, 其特征在于, 所述线形均聚丙烯、 所述乙烯。

4、-丙烯无 规共聚物、 所述成核剂与所述热稳定剂的质量比为(8994):(510):(0.20.4):0.8。 3.如权利要求1或2所述的聚丙烯材料, 其特征在于, 所述线形均聚丙烯的重均分子量 为105106, 分子量分布宽度为120; 所述乙烯-丙烯无规共聚物的重均分子量为105106, 分子量分布宽度为120, 所述乙 烯-丙烯无规共聚物中乙烯链段的摩尔含量为0.510。 4.如权利要求3所述的聚丙烯材料, 其特征在于, 所述线形均聚丙烯的重均分子量为2 1054105, 分子量分布宽度为37; 所述乙烯-丙烯无规共聚物的重均分子量为21055105, 分子量分布宽度为28, 所述乙烯-丙。

5、烯无规共聚物中乙烯链段的摩尔含量为25。 5.如权利要求1、 2、 4任一项所述的聚丙烯材料, 其特征在于, 所述成核剂选自苯甲酸 铝、 苯甲酸钠、 苯甲酸钾、 双苯亚甲基山梨醇和磷酸盐中的一种或多种; 和/或 所述热稳定剂选自酚类热稳定剂、 胺类热稳定剂、 亚磷酸酯类热稳定剂、 半受阻酚类热 稳定剂、 硫代酯类热稳定剂和杯芳烃类热稳定剂中的一种或多种。 6.如权利要求5所述的聚丙烯材料, 其特征在于, 所述热稳定剂为酚类热稳定剂、 亚磷 酸酯类热稳定剂和硫代酯类热稳定剂的混合物, 所述酚类热稳定剂、 所述亚磷酸酯类热稳 定剂和所述硫代酯类热稳定剂的质量比为(13):(13):(13)。 7.。

6、如权利要求1、 2、 4、 6任一项所述的聚丙烯材料, 其特征在于, 所述聚丙烯材料的结晶 度为4560, 弹性模量为1500MPa2000MPa, 拉伸强度为30MPa45MPa。 8.如权利要求17任一项所述的聚丙烯材料的制备方法, 其特征在于, 包括以下步骤: 将所述线形均聚丙烯、 所述乙烯-丙烯无规共聚物、 所述成核剂与所述热稳定剂按质量 比加入螺杆挤出机中进行熔融混合, 挤出造粒。 9.一种结构件的制作方法, 其特征在于, 包括以下步骤: 采用多个部件进行振动摩擦焊接, 多个所述部件采用如权利要求17任一项所述的聚 丙烯材料。 10.如权利要求9所述的制作方法, 其特征在于, 所述振。

7、动摩擦焊接的工艺参数包括: 焊 接振幅为0.2mm1.5mm, 焊接压强为20Bar80Bar, 焊接深度为0.2mm2mm, 焊接保压压强 为20Bar80Bar, 保持时间为1s20s。 11.如权利要求9或10所述的制作方法, 其特征在于, 在所述振动摩擦焊接的步骤之后, 还包括对焊接部位进行热处理的步骤。 12.如权利要求11所述的制作方法, 其特征在于, 所述热处理是在比所述聚丙烯材料的 熔点低580的温度范围内加热1min60min。 13.如权利要求12所述的制作方法, 其特征在于, 所述热处理是在比所述聚丙烯材料的 熔点低1040的温度范围内加热5min30min。 14.如权。

8、利要求913任一项所述的制作方法制作得到的结构件。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110669287 A 2 聚丙烯材料及其制备方法、 结构件及其制作方法 技术领域 0001 本发明涉及振动摩擦焊接技术领域, 特别是涉及一种聚丙烯材料及其制备方法、 结构件及其制作方法。 背景技术 0002 振动摩擦焊接是一种热焊接, 其效率高, 能耗低, 焊接时无需添加溶剂、 粘结剂或 其他辅助品, 并且焊接材料无表面损坏, 操作简单, 便于实现机械化、 自动化。 0003 对于一些聚丙烯异形结构件, 如汽车内饰零件, 难以通过一次注塑成型, 可设计成 较为简易的多个部件, 再通过振动摩擦焊接完成一体组装。

9、。 0004 聚丙烯材料自身特性是影响振动摩擦焊接效率的重要因素。 聚丙烯材料的振动摩 擦焊接效率取决于材料对振动的衰减能力、 熔化温度的高低以及物理性能如弹性模量、 抗 冲击性、 摩擦系数及导热系数等。 0005 聚丙烯为半结晶性聚合物, 焊接时需要高振幅、 高焊接压强和长熔接时间以使焊 接面熔融而实现焊接, 然而这会导致焊缝强度和强度保持率降低等问题。 具体地, 高振幅 时, 熔化材料流动速率较快, 导致分子链取向增加, 产生大量飞边及焊缝强度降低; 高焊接 压强时, 容易产生零件压痕、 零件变形、 溢料和造成分子取向, 降低焊缝强度; 较长的熔接时 间, 容易造成局部过热, 漏隙, 造成。

10、焊缝强度下降, 焊缝处的强度保持率极低。 0006 现有振动摩擦焊接方式主要通过调整振幅、 频率、 功率、 焊接深度、 焊接压力和添 加导能筋等外部条件来改善焊接性能, 这些条件的改变提升焊接效率较低, 过分的增大振 幅和焊接压力来缩短焊接时间提高焊接效率也会导致焊接缝强度的减弱。 此外, 还有通过 在聚丙烯中填充滑石粉、 玻璃纤维等增强填料以焊缝强度和强度保持率, 然而这会增加材 料的密度, 不利于最终产品的轻质化, 也有采用添加碳纤维的方式以降低密度, 然而材料成 本将大幅提高。 发明内容 0007 基于此, 有必要提供一种聚丙烯材料及其制备方法、 结构件及其制作方法, 以提高 聚丙烯振动。

11、摩擦焊接的焊缝强度和强度保持率。 0008 一种聚丙烯材料, 所述聚丙烯材料的原料包括线形均聚丙烯、 乙烯-丙烯无规共聚 物、 成核剂与热稳定剂, 所述线形均聚丙烯、 所述乙烯-丙烯无规共聚物、 所述成核剂与所述 热稳定剂的质量比为(7998):(120):(0.10.6):0.8。 0009 在其中一个实施例中, 所述线形均聚丙烯、 所述乙烯-丙烯无规共聚物、 所述成核 剂与所述热稳定剂的质量比为(8994):(510):(0.20.4):0.8。 0010 在其中一个实施例中, 所述线形均聚丙烯的重均分子量为105106, 分子量分布宽 度为120; 0011 所述乙烯-丙烯无规共聚物的重。

12、均分子量为105106, 分子量分布宽度为120, 所 述乙烯-丙烯无规共聚物中乙烯链段的摩尔含量为0.510。 说明书 1/8 页 3 CN 110669287 A 3 0012 在其中一个实施例中, 所述线形均聚丙烯的重均分子量为21054105, 分子量 分布宽度为37; 0013 所述乙烯-丙烯无规共聚物的重均分子量为21055105, 分子量分布宽度为2 8, 所述乙烯-丙烯无规共聚物中乙烯链段的摩尔含量为25。 0014 在其中一个实施例中, 所述成核剂选自苯甲酸铝、 苯甲酸钠、 苯甲酸钾、 双苯亚甲 基山梨醇和磷酸盐中的一种或多种。 0015 在其中一个实施例中, 所述成核剂为磷。

13、酸盐。 0016 在其中一个实施例中, 所述热稳定剂选自酚类热稳定剂、 胺类热稳定剂、 亚磷酸酯 类热稳定剂、 半受阻酚类热稳定剂、 硫代酯类热稳定剂和杯芳烃类热稳定剂中的一种或多 种。 0017 在其中一个实施例中, 所述热稳定剂为酚类热稳定剂、 亚磷酸酯类热稳定剂和硫 代酯类热稳定剂的混合物, 所述酚类热稳定剂、 所述亚磷酸酯类热稳定剂和所述硫代酯类 热稳定剂的质量比为(13):(13):(13)。 0018 在其中一个实施例中, 所述聚丙烯材料的结晶度为4560, 弹性模量为 1500MPa2000MPa, 拉伸强度为30MPa45MPa。 0019 一种上述任一实施例的聚丙烯材料的制备。

14、方法, 包括以下步骤: 0020 将所述线形均聚丙烯、 所述乙烯-丙烯无规共聚物、 所述成核剂与所述热稳定剂按 质量比加入螺杆挤出机中进行熔融混合, 挤出造粒。 0021 一种结构件的制作方法, 其特征在于, 包括以下步骤: 0022 采用多个部件进行振动摩擦焊接, 多个所述部件采用上述任一实施例的聚丙烯材 料。 0023 在其中一个实施例中, 所述振动摩擦焊接的工艺参数包括: 焊接振幅为0.2mm 1.5mm, 焊接压强为20Bar80Bar, 焊接深度为0.2mm2mm, 焊接保压压强为20Bar80Bar, 保持时间为1s20s。 0024 在其中一个实施例中, 在所述振动摩擦焊接的步骤。

15、之后, 还包括对焊接部位进行 热处理的步骤。 0025 在其中一个实施例中, 所述热处理是在比所述聚丙烯材料的熔点低580的 温度范围内加热1min60min。 0026 在其中一个实施例中, 所述热处理是在比所述聚丙烯材料的熔点低1040的 温度范围内加热5min30min。 0027 由上述任一实施例的制作方法制作得到的结构件。 0028 与现有方案相比, 上述聚丙烯材料及其制备方法、 结构件及其制作方法具有以下 有益效果: 0029 上述聚丙烯材料及其制备方法、 结构件及其制作方法, 该聚丙烯材料可适用于振 动摩擦焊接, 其是通过在线形均聚丙烯中添加特定的乙烯-丙烯无规共聚物和成核剂, 。

16、由于 无规共聚物的引入, 使得聚丙烯材料在振动熔融过程中, 只需要较小的焊接振幅就可使聚 丙烯材料快速熔融, 而焊接振幅的减小可以降低聚丙烯分子链在振动方向上的过度取向, 从而提高聚丙烯树脂在垂直于振动方向上的力学性能, 提高焊接缝的强度。 并且, 由于无规 共聚树脂的引入, 可使聚丙烯材料在振动熔融过程中快速熔融, 因而振动焊接件可以快速 说明书 2/8 页 4 CN 110669287 A 4 达到设定的焊接深度, 有效减少了焊接时间(焊接时间为样件开始振动到焊接深度达到设 定值所需要的时间)。 由于成核剂的加入, 使得聚丙烯熔体在振动熔融后的冷却过程中, 具 有更快的晶核生成速率, 形成。

17、更多的晶核, 从而提高焊接缝处材料的结晶度, 保证了焊接缝 强度。 此外, 由于聚丙烯树脂中有乙烯-丙烯无规共聚物成份的存在, 聚丙烯链段的运动能 力得到增强, 焊接件在较低热处理温度下, 结晶区内部以及表面的链段仍可运动, 从而使得 聚丙烯结晶进一步完善, 保证了聚丙烯焊接缝具有优异的力学性能和较高的焊缝强度保持 率。 具体实施方式 0030 为了便于理解本发明, 下面将结合具体实施例对本发明进行更全面的描述。 但是, 本发明可以以许多不同的形式来实现, 并不限于本文所描述的实施例。 相反地, 提供这些实 施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。 0031 除非另有定义, 本文所。

18、使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的 技术人员通常理解的含义相同。 本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施例的目的, 不是旨在于限制本发明。 本文所使用的术语 “和/或” 包括一个或多个相 关的所列项目的任意的和所有的组合。 0032 本发明提供一种聚丙烯材料, 其原料包括线形均聚丙烯、 乙烯-丙烯无规共聚物、 成核剂与热稳定剂, 且线形均聚丙烯、 乙烯-丙烯无规共聚物、 成核剂与热稳定剂的质量比 为(7998):(120): (0.10.6): 0.8。 0033 在其中一个实施例中, 线形均聚丙烯、 乙烯-丙烯无规共聚物、 成核剂与热稳定剂 的质量比为(。

19、8994):(510): (0.20.4): 0.8。 本实施例进一步优化各组分配比, 使得聚 丙烯材料提高振动摩擦焊接的焊缝强度和强度保持率的效果更好。 乙烯-丙烯无规共聚物 低于该比例, 聚丙烯材料的在较低的振幅、 焊接压力、 焊接时间, 较低的热处理温度下制得 焊缝强度保持率较低; 高于该比例, 乙烯-丙烯无规共聚物在线形均聚丙烯中分散效果较 差, 同时也会降低聚丙烯材料固有的力学性能。 0034 在其中一个实施例中, 热稳定剂在聚丙烯材料的质量分数为0.8。 0035 在其中一个实施例中, 线形均聚丙烯的重均分子量为105106, 分子量分布宽度为 120。 乙烯-丙烯无规共聚物中, 。

20、乙烯链段的摩尔含量为0.510, 重均分子量为105 106, 分子量分布宽度为120。 0036 进一步, 在其中一个实施例中, 线形均聚丙烯的重均分子量为2.01054.0 105, 分子量分布宽度为37。 乙烯-丙烯无规共聚物中, 乙烯链段的摩尔含量为25, 重均分子量为2.01055.0105, 分子量分布宽度为28。 0037 可选地, 成核剂可选用苯甲酸铝、 苯甲酸钠、 苯甲酸钾、 双苯亚甲基山梨醇和磷酸 盐中的一种或多种。 在其中一个实施例中, 成核剂选用磷酸盐。 0038 热稳定剂可选用酚类热稳定剂、 胺类热稳定剂、 亚磷酸酯类热稳定剂、 半受阻酚类 热稳定剂、 硫代酯类热稳定。

21、剂和杯芳烃类热稳定剂中的一种或多种。 0039 在其中一个实施例中, 热稳定剂为酚类热稳定剂、 亚磷酸酯类热稳定剂和硫代酯 类热稳定剂的混合物, 酚类热稳定剂、 亚磷酸酯类热稳定剂和硫代酯类热稳定剂的质量比 为(13):(13):(13)。 可以较好地适配于本发明的材料体系, 具有优异的热稳定效果。 说明书 3/8 页 5 CN 110669287 A 5 0040 在其中一个实施例中, 聚丙烯材料的结晶度为4560, 弹性模量为1500MPa 2000MPa, 拉伸强度为30MPa45MPa。 0041 进一步地, 本发明还提供一种上述任一实施例的聚丙烯材料的制备方法, 该制备 方法包括以下。

22、步骤: 0042 将线形均聚丙烯、 乙烯-丙烯无规共聚物、 成核剂与热稳定剂按质量比加入螺杆挤 出机中进行熔融混合, 挤出造粒。 0043 混合设备可选用双螺杆挤出机。 在其中一个实施例中, 双螺杆挤出机各段温度设 置为190240。 进一步地, 在其中一个实施例中, 双螺杆挤出机各段温度设置为200 220。 0044 进一步地, 本发明还提供一种结构件的制作方法, 该方法采用多个部件进行振动 摩擦焊接, 多个所述部件采用上述任一实施例的聚丙烯材料。 0045 在其中一个实施例中, 振动摩擦焊接过程中, 焊接振幅为0.2mm1.5mm, 焊接压强 为20Bar80Bar, 焊接深度为0.2m。

23、m2mm, 焊接保压压强为20Bar80Bar, 保持时间为1s 20s。 0046 在其中一个实施例中, 振动摩擦焊接过程中, 焊接振幅为0.4mm0.9mm, 焊接压强 为25Bar50Bar, 焊接深度为0.6mm1.2mm, 焊接保压压强为25Bar50Bar, 保持时间为4s 10s。 0047 在其中一个实施例中, 在振动摩擦焊接的步骤之后, 结构件及其制作方法还包括 对焊接部位进行热处理的步骤。 0048 在其中一个实施例中, 热处理是在比聚丙烯材料的熔点低580的温度范围 内1min60min。 进一步地, 在其中一个实施例中, 热处理是在比聚丙烯材料的熔点低10 40的温度范。

24、围内加热5min30min。 在焊接之后, 通过进一步热处理, 使得进一步的热 处理过程中, 焊缝处产生大量分子链的缠结, 能够使得焊接缝处聚丙烯材料的结晶更加完 善, 进一步提高焊缝强度和焊缝强度保持率。 0049 进一步地, 本发明还提供一种结构件, 其是通过上述任一实施例的结构件的制作 方法制作得到。 0050 上述聚丙烯材料及其制备方法、 结构件及其制作方法, 该聚丙烯材料可适用于振 动摩擦焊接, 其是通过在线形均聚丙烯中添加特定的乙烯-丙烯无规共聚物和成核剂, 由于 无规共聚物的引入, 使得聚丙烯材料在振动熔融过程中, 只需要较小的焊接振幅就可使聚 丙烯材料快速熔融, 而焊接振幅的减。

25、小可以降低聚丙烯分子链在振动方向上的过度取向, 从而提高聚丙烯树脂在垂直于振动方向上的力学性能, 提高焊接缝的强度。 并且, 由于无规 共聚树脂的引入, 可使聚丙烯材料在振动熔融过程中快速熔融, 因而振动焊接件可以快速 达到设定的焊接深度, 有效减少了焊接时间(焊接时间为样件开始振动到焊接深度达到设 定值所需要的时间)。 由于成核剂的加入, 使得聚丙烯熔体在振动熔融后的冷却过程中, 具 有更快的晶核生成速率, 形成更多的晶核, 从而提高焊接缝处材料的结晶度, 保证了焊接缝 强度。 此外, 由于聚丙烯树脂中有乙烯-丙烯无规共聚物成份的存在, 聚丙烯链段的运动能 力得到增强, 焊接件在较低热处理温。

26、度下, 结晶区内部以及表面的链段仍可运动, 从而使得 聚丙烯结晶进一步完善, 保证了聚丙烯焊接缝具有优异的力学性能和较高的焊缝强度保持 率。 说明书 4/8 页 6 CN 110669287 A 6 0051 以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。 0052 实施例1 0053 将重均分子量为2.9105、 分子量分布宽度为4.1的线形均聚丙烯, 重均分子量为 3.3105、 分子量分布宽度为4.8、 乙烯含量为3.5的乙烯-丙烯无规共聚物, 磷酸盐成核 剂, 以及热稳定剂, 按照94: 5: 0.2: 0.8的质量比混合, 在双螺杆挤出机上熔融共混造粒。 然 后在注塑机上注塑成对应的力学拉。

27、伸样品和用于焊接的样品A, 将此样品A在一定的振动摩 擦焊接工艺下经过焊接形成样品B, 样品B在一定温度下进行热处理得到最终样品C。 工艺条 件为: 挤出温度210, 注塑温度210, 振动焊接振幅0.6mm, 焊接深度1.2mm, 焊接压力 40Bar, 焊接保压压力35Bar, 焊接保留时间5s, 焊接后的样品B于145下热处理30min得到 样品C。 0054 实施例2 0055 将重均分子量为2.9105、 分子量分布宽度为4.1的线形均聚丙烯, 重均分子量为 3.3105、 分子量分布宽度为4.8、 乙烯含量为3.5的乙烯-丙烯无规共聚物, 磷酸盐成核 剂, 以及热稳定剂, 按照94。

28、: 5: 0.2: 0.8的质量比混合, 在双螺杆挤出机上熔融共混造粒。 然 后在注塑机上注塑成对应的力学拉伸样品和用于焊接的样品A, 将此样品A在一定的振动摩 擦焊接工艺下经过焊接形成样品B, 样品B在一定温度下进行热处理得到最终样品C。 工艺条 件为: 挤出温度210, 注塑温度210, 振动焊接振幅0.6mm, 焊接深度1.2mm, 焊接压力 40Bar, 焊接保压压力35Bar, 焊接保留时间5s, 焊接后的样品B于120下热处理30min得到 样品C。 0056 实施例3 0057 实施例3与实施例2的步骤基本相同, 区别在于, 线形均聚丙烯、 乙烯-丙烯无规共 聚物、 成核剂与热稳。

29、定剂的质量比为89: 10: 0.2: 0.8。 0058 实施例4 0059 实施例4与实施例2的步骤基本相同, 区别在于, 线形均聚丙烯、 乙烯-丙烯无规共 聚物、 成核剂与热稳定剂的质量比为94: 5: 0.4: 0.8。 0060 实施例5 0061 实施例5与实施例2的步骤基本相同, 区别在于, 线形均聚丙烯、 乙烯-丙烯无规共 聚物、 成核剂与热稳定剂的质量比为89: 10: 0.4: 0.8。 0062 实施例6 0063 实施例6与实施例2的步骤基本相同, 区别在于, 线形均聚丙烯、 乙烯-丙烯无规共 聚物、 成核剂与热稳定剂的质量比为96: 3: 0.2: 0.8。 0064。

30、 实施例7 0065 实施例7与实施例2的步骤基本相同, 区别在于, 线形均聚丙烯、 乙烯-丙烯无规共 聚物、 成核剂与热稳定剂的质量比为84: 15: 0.2: 0.8。 0066 实施例8 0067 实施例8与实施例2的步骤基本相同, 区别在于, 线形均聚丙烯、 乙烯-丙烯无规共 聚物、 成核剂与热稳定剂的质量比为94.1: 5: 0.1: 0.8。 0068 实施例9 0069 实施例9与实施例2的步骤基本相同, 区别在于, 线形均聚丙烯、 乙烯-丙烯无规共 说明书 5/8 页 7 CN 110669287 A 7 聚物、 成核剂与热稳定剂的质量比为93.6: 5: 0.6: 0.8。 。

31、0070 对比例1 0071 对比例1与实施例1的步骤基本相同, 区别在于, 原料为质量比为99.2: 0.8的线形 均聚丙烯与热稳定剂, 不含有乙烯-丙烯无规共聚物和成核剂。 0072 对比例2 0073 对比例2与实施例2的步骤基本相同, 区别在于, 原料为质量比为99.2: 0.8的线形 均聚丙烯与热稳定剂, 不含有乙烯-丙烯无规共聚物和成核剂。 0074 对实施例及对比例中样品进行测试, 结果如表1所示。 0075 表1 0076 说明书 6/8 页 8 CN 110669287 A 8 0077 0078 由实施例15与对比例1、 2可以看出, 在线形均聚丙烯树脂中添加乙烯-丙烯无规。

32、 共聚树脂与成核剂磷酸盐的聚丙烯力学性能和结晶度得到提高, 聚丙烯材料焊接后的样品 在热处理后其焊缝强度都保持在25MPa以上, 焊缝强度保持率在85以上, 焊接时间都是在 5s以内, 且焊接振幅小于对比例1; 实施例2、 3、 4、 5可以看出, 热处理温度降低至120时与 实施例1热处理温度为145相比, 材料的焊接缝强度与实施例1保持一致。 0079 由实施例2、 3、 6、 7与对比例2可以看出, 当无规共聚聚丙烯含量为510时, 聚 丙烯焊接缝强度较高, 焊缝强度保持率在85以上; 添加乙烯-丙烯无规共聚树脂含量为 3时, 对聚丙烯结晶行为的影响不大, 焊缝强度较低; 添加乙烯-丙烯。

33、无规共聚树脂含量达 到15以后, 由于无规共聚聚丙烯后的结晶度较低, 含量较多时在体系中起一定的主导作 用, 导致聚丙烯力学性能下降, 其焊接缝强度降低。 0080 由实施例2、 4、 8、 9可以看出, 成核剂磷酸盐添加量为0.1时, 促进聚丙烯快速结 说明书 7/8 页 9 CN 110669287 A 9 晶的作用较弱, 焊缝强度提升幅度较弱; 成核剂磷酸盐添加量为0.6以后, 聚丙烯基材结 晶度无法进一步完善, 焊缝强度并未继续增长。 0081 以上实施例及对比例中样品的测试方法如下: 0082 (1)结晶度 0083 使用差示扫描量热仪(DSC)测量流延基膜的DSC结晶熔融曲线。 测。

34、试条件为: N2气 氛, 试样质量5mg左右, 以10/min将试样从室温升温至210, 记录DSC结晶熔融曲线, 由曲 线得到试样的熔融温度(Tm)和熔融热焓(H), 根据下式分别计算试样的结晶度(Xc)和晶 片厚度(L): 0084 0085 式中, H是试样的熔融热焓值, J/g; H0是聚丙烯100结晶时的熔融热焓值, 其 值为207J/g。 0086 (2)弹性模量, 拉伸强度 0087 根据GB/T1040测试要求, 使用材料电子万能试验机在室温下测量聚丙烯材料(注 塑成1A型样条)的弹性模量ET和拉伸强度 M: 0088 MPmax/(bd) 0089 ET( 2- 1)/( 2。

35、- 1) 0090 式中, M是拉伸强度(MPa), Pmax是拉伸过程中的最大负荷力(N); b是试样宽度, d是 试样厚度; ET是指弹性模量(MPa),12是指拉伸应变( 10.0005,20.0025), 12是指拉 伸应变为 12时对应的拉伸应力。 0091 (3)焊缝强度 0092 使用材料电子万能试验机在室温下测量的焊缝强度: 0093 FMPmax/(bd) 0094 式中, FM是焊缝强度(MPa), Pmax是拉伸过程中的最大负荷力(N); b是试样宽度, d是 试样厚度; 0095 (4)焊缝强度保持率 0096 0097 式中, A是焊缝强度保持率(), FM是焊缝强度。

36、, M是对应的材料拉伸强度。 0098 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合, 为使描述简洁, 未对上述实 施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述, 然而, 只要这些技术特征的组合不存 在矛盾, 都应当认为是本说明书记载的范围。 0099 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式, 其描述较为具体和详细, 但并 不能因此而理解为对发明专利范围的限制。 应当指出的是, 对于本领域的普通技术人员来 说, 在不脱离本发明构思的前提下, 还可以做出若干变形和改进, 这些都属于本发明的保护 范围。 因此, 本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 说明书 8/8 页 10 CN 110669287 A 10 。

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内容关键字: 聚丙烯 材料 及其 制备 方法 结构件 制作方法
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