| 专利名称： | 新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯及其制备方法 | ||
| 专利名称(英文)： | New energy car battery housing using high performance polypropylene and its preparation method | ||
| 专利号： | CN201610197912.1 | 申请时间： | 20160331 |
| 公开号： | CN105802038A | 公开时间： | 20160727 |
| 申请人： | 黄山安达尔塑业有限公司 | ||
| 申请地址： | 245200 安徽省黄山市歙县经济技术开发区 | ||
| 发明人： | 张方磊 | ||
| 分类号： | C08L23/26; C08L23/12; C08L23/14; C08L51/04; C08L27/18; C08K3/04; C08K3/22; B29B9/06 | 主分类号： | C08L23/26 |
| 代理机构： | 北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙) 11350 | 代理人： | 汤东凤 |
| 摘要： | 本发明公开了新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯及其制备方法，包括由增强改性聚丙烯、均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和高抗冲聚苯乙烯聚合而成的共聚单体乙烯质量分数为6?8%α晶型聚丙烯以及辅料，所述辅料包括耐老化剂、抗氧化剂、光稳定剂以及助剂；以此为原料，在造粒阶段加入重量百分比为0.2?0.4%β晶型成核剂；在混合阶段中增加重量百分比为0.25?0.45%的耐老化剂以及重量百分比为0.2?0.4%的光稳定剂。本发明提高了新能源汽车用的蓄电池外壳的耐冲击、抗震的机械性能，同时兼顾并提升其热稳定性能以及抗氧化和耐腐蚀的化学性能，进而增强蓄电池外壳的使用寿命，从而降低了其使用成本。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses new energy car battery housing using high performance polypropylene and its preparation method, which comprises a reinforced modified polypropylene, oriented polypropylene, atactic polypropylene and high-impact polystyrene polymerization, and a monomer copolymerization of ethylene the mass fraction is 6? 8% α crystalline polypropylene and accessories, said accessories comprising an anti-aging agent, antioxidant, light stabilizer additive and; with this as the raw material, the weight percentage of the stage of 0.2? 0. 4% β crystal nucleating agent; in a mixing stage increase the percentage of aggravation quantity 0.25? 0. 45% of the weight percentage of the old agent and 0.2? 0. 4% of the light stabilizer. The invention improves the new energy storage battery housing for automobile impact-resistant, shock-proof mechanical performance, at the same time to enhance its thermal stability and anti-oxidation and chemical properties and resistance to corrosion, and then increases the service life of the storage battery housing, thereby reducing the cost. | ||
1.新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯，其特征在于：包括由增强改性聚丙烯、均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和高抗冲聚苯乙烯聚合而成的共聚单体乙烯质量分数为6-8%α晶型聚丙烯以及辅料，所述辅料包括耐老化剂、抗氧化剂、光稳定剂以及助剂；以此为原料，在造粒阶段加入重量百分比为0.2-0.4%β晶型成核剂；在混合阶段中增加重量百分比为0.25-0.45%的耐老化剂以及重量百分比为0.2-0.4%的光稳定剂。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯，其特征在于：所述α晶型聚丙烯在制备时，包括按重量百分比计算的如下物质：增强改性聚丙烯65-71%，均聚聚丙烯8-12%，无规共聚聚丙烯6-10，高抗冲聚苯乙烯10-20%。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯，其特征在于：所述耐老化剂中至少包含重量比为0.01-0.03%的聚四氟乙烯的炭黑。
4.根据权利要求1或3所述的新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯，其特征在于：所述光稳定剂为氧化锌。
5.新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤： S1，α晶型聚丙烯合成，采用增强改性聚丙烯、均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和高抗冲聚苯乙烯聚合而成的共聚单体乙烯质量分数为6-8%α晶型聚丙烯； S2，晶型转换，以步骤S1中得到的α晶型聚丙烯为原料，在造粒阶段向其内添加0.2-0.4%β晶型成核剂；将两种原料在高速混合机中混合5-8min，在双螺杆挤出机中挤出造粒，料筒温度为200℃-220℃，螺杆转速为420-440rpm，得到α晶型聚丙烯以及β晶型聚丙烯混合物； S3，混合阶段，向其内添加重量比为0.01-0.03%的聚四氟乙烯的炭黑和光稳定剂。
6.根据权利要求5所述的新能源汽车用蓄电池外壳用改性聚丙烯制备方法，其特征在于：步骤S1共聚聚丙稀合成时，按照下述重量百分比配料完成后：增强改性聚丙烯65-71%，均聚聚丙烯8-12%，无规共聚聚丙烯6-10%，高抗冲聚苯乙烯10-20%，加入重量百分比为0.3-0.35%的抗氧化剂，在220-230°C的高温环境下，按照熔融指数为0.31-0.4g/min进行混合得到质量分数为6-8%α晶型聚丙烯。
7.根据权利要求6所述的新能源汽车用蓄电池外壳用改性聚丙烯制备方法，其特征在于：步骤S1共聚聚丙稀合成中，加入重量百分比含量为0.3-0.35%的抗氧化剂，在224-226°C的高温环境下熔融1-2h，按照熔融指数为0.31-0.4g/min进行混合得到质量分数为6-8%α晶型聚丙烯。
8.根据权利要求5所述的新能源汽车用蓄电池外壳用改性聚丙烯制备方法，其特征在于：步骤S2中的α晶型聚丙烯与β晶型聚丙烯的重量比为65：35至80：20。
9.根据权利要求5所述的新能源汽车用蓄电池外壳用改性聚丙烯制备方法，其特征在于：所述步骤S3的混合阶段中，还包括步骤S4，在其内添加助剂和光稳定剂。
10.根据权利要求9所述的新能源汽车用蓄电池外壳用改性聚丙烯制备方法，其特征在于：所述步骤S3混合阶段中添加的助剂、光稳定剂的重量百分比含量为0.6-0.8%、0.2-0.4%。
1.新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯，其特征在于：包括由增强改性聚丙烯、均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和高抗冲聚苯乙烯聚合而成的共聚单体乙烯质量分数为6-8%α晶型聚丙烯以及辅料，所述辅料包括耐老化剂、抗氧化剂、光稳定剂以及助剂；以此为原料，在造粒阶段加入重量百分比为0.2-0.4%β晶型成核剂；在混合阶段中增加重量百分比为0.25-0.45%的耐老化剂以及重量百分比为0.2-0.4%的光稳定剂。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯，其特征在于：所述α晶型聚丙烯在制备时，包括按重量百分比计算的如下物质：增强改性聚丙烯65-71%，均聚聚丙烯8-12%，无规共聚聚丙烯6-10，高抗冲聚苯乙烯10-20%。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯，其特征在于：所述耐老化剂中至少包含重量比为0.01-0.03%的聚四氟乙烯的炭黑。
4.根据权利要求1或3所述的新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯，其特征在于：所述光稳定剂为氧化锌。
5.新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤： S1，α晶型聚丙烯合成，采用增强改性聚丙烯、均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和高抗冲聚苯乙烯聚合而成的共聚单体乙烯质量分数为6-8%α晶型聚丙烯； S2，晶型转换，以步骤S1中得到的α晶型聚丙烯为原料，在造粒阶段向其内添加0.2-0.4%β晶型成核剂；将两种原料在高速混合机中混合5-8min，在双螺杆挤出机中挤出造粒，料筒温度为200℃-220℃，螺杆转速为420-440rpm，得到α晶型聚丙烯以及β晶型聚丙烯混合物； S3，混合阶段，向其内添加重量比为0.01-0.03%的聚四氟乙烯的炭黑和光稳定剂。
6.根据权利要求5所述的新能源汽车用蓄电池外壳用改性聚丙烯制备方法，其特征在于：步骤S1共聚聚丙稀合成时，按照下述重量百分比配料完成后：增强改性聚丙烯65-71%，均聚聚丙烯8-12%，无规共聚聚丙烯6-10%，高抗冲聚苯乙烯10-20%，加入重量百分比为0.3-0.35%的抗氧化剂，在220-230°C的高温环境下，按照熔融指数为0.31-0.4g/min进行混合得到质量分数为6-8%α晶型聚丙烯。
7.根据权利要求6所述的新能源汽车用蓄电池外壳用改性聚丙烯制备方法，其特征在于：步骤S1共聚聚丙稀合成中，加入重量百分比含量为0.3-0.35%的抗氧化剂，在224-226°C的高温环境下熔融1-2h，按照熔融指数为0.31-0.4g/min进行混合得到质量分数为6-8%α晶型聚丙烯。
8.根据权利要求5所述的新能源汽车用蓄电池外壳用改性聚丙烯制备方法，其特征在于：步骤S2中的α晶型聚丙烯与β晶型聚丙烯的重量比为65：35至80：20。
9.根据权利要求5所述的新能源汽车用蓄电池外壳用改性聚丙烯制备方法，其特征在于：所述步骤S3的混合阶段中，还包括步骤S4，在其内添加助剂和光稳定剂。
10.根据权利要求9所述的新能源汽车用蓄电池外壳用改性聚丙烯制备方法，其特征在于：所述步骤S3混合阶段中添加的助剂、光稳定剂的重量百分比含量为0.6-0.8%、0.2-0.4%。
翻译：技术领域
本发明涉及新能源汽车用蓄电池外壳的材料制配方及材料制备方法技术领域，特别是涉及新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯及其制备方法。
背景技术
随着新能源汽车的推广以及应用，蓄电池，尤其是铅蓄电池的技术发展也越来越受到重视，通用的蓄电池外壳专用料,多为聚丙烯装置直接生产的中、高抗冲注塑级专用料,如国内一些蓄电池外壳生产厂采用进口料新加坡聚烯烃AY564、B3001做蓄电池外壳,其成本较高。因而国内一些院校、科研机构采用小本体聚丙烯与增韧体共混的方式改性以取代进口料,在一定程度上降低了成本,但也存在着质量不稳定、波动过大的缺陷,生产过程繁琐,不能大规模化生产等缺点。
目前，虽然塑料制品的相关单位虽然公布了关于改性聚丙烯以及共聚型聚丙烯在工业中的相关应用以及配制方法，但是其抗老化、耐腐蚀性能以及热稳定性能不够，使用寿命也在很大的程度上受到限制。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯及其制备方法，其目的在于新能源汽车蓄电池外壳的耐冲击、抗震的机械性能，同时兼顾并提升其热稳定性能以及抗氧化和耐腐蚀的化学性能，进而增强蓄电池外壳的使用寿命，从而降低其使用成本，为新能源汽车蓄电池的使用提供良好的使用技术支撑。
本发明所采用的技术方案是：新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯，包括由增强改性聚丙烯、均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和高抗冲聚苯乙烯聚合而成的共聚单体乙烯质量分数为6-8%α晶型聚丙烯以及辅料，所述辅料包括耐老化剂、抗氧化剂、光稳定剂以及助剂；以此为原料，在造粒阶段加入重量百分比为0.2-0.4%β晶型成核剂；在混合阶段中增加重量百分比为0.25-0.45%的耐老化剂以及重量百分比为0.2-0.4%的光稳定剂。
本发明的进一步改进在于，所述α晶型聚丙烯在制备时，包括按重量百分比计算的如下物质：增强改性聚丙烯65-71%，均聚聚丙烯8-12%，无规共聚聚丙烯6-10，高抗冲聚苯乙烯10-20%。
本发明的进一步改进在于，所述耐老化剂中至少包含重量比为0.01-0.03%的聚四氟乙烯的炭黑。
本发明的进一步改进在于，所述光稳定剂为氧化锌。
本发明还提供新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯的制备方法，包括如下步骤：
S1，α晶型聚丙烯合成，采用增强改性聚丙烯、均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和高抗冲聚苯乙烯聚合而成的共聚单体乙烯质量分数为6-8%α晶型聚丙烯；
S2，晶型转换，以步骤S1中得到的α晶型聚丙烯为原料，在造粒阶段向其内添加0.2-0.4%β晶型成核剂；将两种原料在高速混合机中混合5-8min，在双螺杆挤出机中挤出造粒，料筒温度为200℃-220℃，螺杆转速为420-440rpm，得到α晶型聚丙烯以及β晶型聚丙烯混合物；
S3，混合阶段，向其内添加重量比为0.01-0.03%的聚四氟乙烯的炭黑和光稳定剂。
本发明的进一步改进在于，步骤S1共聚聚丙稀合成时，按照下述重量百分比配料完成后：增强改性聚丙烯65-71%，均聚聚丙烯8-12%，无规共聚聚丙烯6-10%，高抗冲聚苯乙烯10-20%，加入重量百分比为0.3-0.35%的抗氧化剂，在220-230°C的高温环境下，按照熔融指数为0.31-0.4g/min进行混合得到质量分数为6-8%α晶型聚丙烯。
本发明的进一步改进在于，步骤S1共聚聚丙稀合成中，加入重量百分比含量为0.3-0.35%的抗氧化剂，在224-226°C的高温环境下熔融1-2h，按照熔融指数为0.31-0.4g/min进行混合得到质量分数为6-8%α晶型聚丙烯。
本发明的进一步改进在于，步骤S2中的α晶型聚丙烯与β晶型聚丙烯的重量比为65：35至80：20。
本发明的进一步改进在于，所述步骤S3的混合阶段中，还包括步骤S4，在其内添加助剂和光稳定剂。
本发明的进一步改进在于，所述步骤S3混合阶段中添加的助剂、光稳定剂的重量百分比含量为0.6-0.8%、0.2-0.4%。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的本发明所需要的聚丙烯，采用增强改性聚丙烯、均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和高抗冲聚苯乙烯聚合而成的共聚单体乙烯质量分数为6-8%α晶型聚丙烯，充分了体现了聚丙烯较为优越的韧性、化学稳定性能以及耐腐蚀性能，得到了质量分数为6-8%的α晶型聚丙烯型，其结晶程度高，耐冲击性能以及耐腐蚀性能较强；但是其收缩率较大。故而本申请在其基础上，以其为原料，在造粒阶段加入重量百分比为0.2-0.4%β晶型成核剂，使其熔融，得到α晶型聚丙烯以及β晶型聚丙烯混合物，充分利用了β晶型聚丙烯的结晶状态与α晶型聚丙烯的结晶状态不一样，其结晶为球状，其能充分吸收冲击能量，并且减缓变形，同时具有较强的韧性，但是耐腐蚀性能得到一定的减缓。故而本发明的聚丙烯合成后，又在其内增加了相应的辅料，最终保证了其具有较强的机械性能、耐腐蚀性能以及良好的化学稳定性能。
本发明的本发明所需要的聚丙烯及其制备方法，提高了新能源汽车用的蓄电池外壳的耐冲击、抗震的机械性能，同时兼顾并提升其热稳定性能以及抗氧化和耐腐蚀的化学性能，进而增强蓄电池外壳的使用寿命，从而降低了其使用成本，为新能源汽车的使用提供良好的使用技术支撑。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例1
新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯的制备方法，包括如下步骤：
S1，α晶型聚丙烯合成，按照下述重量百分比配料：增强改性聚丙烯65g、均聚聚丙烯8g、无规共聚聚丙烯6g和高抗冲聚苯乙烯10g,加入重量百分比为0.3g的抗氧化剂,在200-220°C的高温环境下，按照熔融指数为0.31-0.4g/min进行混合得到质量分数为6-8%α晶型聚丙烯；
S2，晶型转换，以步骤S1中得到的α晶型聚丙烯为原料，在造粒阶段向其内添加0.2gβ晶型成核剂；将两种原料在高速混合机中混合5-8min，在双螺杆挤出机中挤出造粒，料筒温度为200℃-220℃，螺杆转速为400-420rpm，得到α晶型聚丙烯以及β晶型聚丙烯混合物；
S3，混合阶段，向其内添加重量比为0.01g的聚四氟乙烯的炭黑、0.6g助剂、0.2g光稳定剂,搅拌均匀后便可连通注塑机成形为蓄电池的外壳使用。
S4，采用以上步骤就可得到的本发明所需要的聚丙烯制成蓄电池外壳。
S5，进行抗冲击性能试验，冲击试验结果显示，其与现有的EPF30R聚丙烯和进口的AY-564聚丙烯相比，其拉伸屈服强度和弯曲模量都增加了，相应地其拉伸屈服的伸长率缩短了，从而很好地说了，本申请的配方以及方法，提高了本发明所需要的聚丙烯的机械性能。
耐腐蚀性能试验，将制成的蓄电池外壳，置于海边或者高原地区的露天进行耐侯试验，其耐候时间比现有的聚丙烯制成的蓄电池外壳增加了1.6倍。
实施例2
新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯的制备方法，包括如下步骤：
S1，α晶型聚丙烯合成，按照下述重量百分比配料：增强改性聚丙烯68g、均聚聚丙烯10g、无规共聚聚丙烯8g和高抗冲聚苯乙烯15g,加入重量百分比为0.33g的抗氧化剂,在200-220°C的高温环境下，按照熔融指数为0.31-0.4g/min进行混合得到质量分数为6-8%α晶型聚丙烯；
S2，晶型转换，以步骤S1中得到的α晶型聚丙烯为原料，在造粒阶段向其内添加0.3gβ晶型成核剂；将两种原料在高速混合机中混合5-8min，在双螺杆挤出机中挤出造粒，料筒温度为200℃-220℃，螺杆转速为400-420rpm，得到α晶型聚丙烯以及β晶型聚丙烯混合物；
S3，混合阶段，向其内添加重量比为0.02g的聚四氟乙烯的炭黑、0.7g助剂、0.3g光稳定剂,搅拌均匀后便可连通注塑机成形为蓄电池的外壳使用。
S4，采用以上步骤就可得到的本发明所需要的聚丙烯制成蓄电池外壳。
S5，进行抗冲击性能试验，冲击试验结果显示，其与现有的EPF30R聚丙烯和进口的AY-564聚丙烯相比，其拉伸屈服强度和弯曲模量都增加了，相应地其拉伸屈服的伸长率缩短了，从而很好地说了，本申请的配方以及方法，提高了本发明所需要的聚丙烯的机械性能。
耐腐蚀性能试验，将制成的蓄电池外壳，置于海边或者高原地区的露天进行耐侯试验，其耐候时间比现有的聚丙烯制成的蓄电池外壳增加了2倍。
实施例3
新能源汽车蓄电池外壳用高性能聚丙烯的制备方法，包括如下步骤：
S1，α晶型聚丙烯合成，按照下述重量百分比配料：增强改性聚丙烯71g、均聚聚丙烯12g、无规共聚聚丙烯10g和高抗冲聚苯乙烯20g,加入重量百分比为0.35g的抗氧化剂,在200-220°C的高温环境下，按照熔融指数为0.31-0.4g/min进行混合得到质量分数为6-8%α晶型聚丙烯；
S2，晶型转换，以步骤S1中得到的α晶型聚丙烯为原料，在造粒阶段向其内添加0.4gβ晶型成核剂；将两种原料在高速混合机中混合5-8min，在双螺杆挤出机中挤出造粒，料筒温度为200℃-220℃，螺杆转速为400-420rpm，得到α晶型聚丙烯以及β晶型聚丙烯混合物；
S3，混合阶段，向其内添加重量比为0.03g的聚四氟乙烯的炭黑、0.8g助剂、0.4g光稳定剂,搅拌均匀后便可连通注塑机成形为蓄电池的外壳使用。
S4，采用以上步骤就可得到的本发明所需要的聚丙烯制成蓄电池外壳。
S5，进行抗冲击性能试验，冲击试验结果显示，其与现有的EPF30R聚丙烯和进口的AY-564聚丙烯相比，其拉伸屈服强度和弯曲模量都增加了，相应地其拉伸屈服的伸长率缩短了，从而很好地说了，本申请的配方以及方法，提高了本发明所需要的聚丙烯的机械性能。
耐腐蚀性能试验，将制成的蓄电池外壳，置于海边或者高原地区的露天进行耐侯试验，其耐候时间比现有的聚丙烯制成的蓄电池外壳增加了1.9倍。
S6，进行抗冲击性能试验，其与现有的EPF30R聚丙烯和进口的AY-564聚丙烯相比，其拉伸屈服强度和弯曲模量都增加了，相应地其拉伸屈服的伸长率缩短了，从而很好地说了，本申请的配方以及方法，提高了本发明所需要的聚丙烯的机械性能。
耐腐蚀性能试验，将制成的蓄电池外壳，置于海边或者高原地区的露天进行耐侯试验，其耐候时间比现有的聚丙烯制成的蓄电池外壳增加了2.5倍。
此外，经某大型蓄电池厂使用，生产多种规格铅酸蓄电池,反映该专用料综合性能优异,具体表现在:设备能耗有明显降低；制品脱模顺利、成型周期短、成本降低，外观各项指标与进口料生产的制品相同；耐低温冲击性能最优。
本发明提高了新能源汽车用的蓄电池外壳的耐冲击、抗震的机械性能，同时兼顾并提升其热稳定性能以及抗氧化和耐腐蚀的化学性能，进而增强蓄电池外壳的使用寿命，从而降低了其使用成本，为新能源汽车的使用提供良好的使用技术支撑。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。
