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热塑性烯烃组合物
    【发明背景】

    本发明涉及一种新型热塑性烯烃组合物，该组合物包括聚丙烯和乙烯-α烯烃弹性体以及含有丙烯含量大于80％重量的乙烯-丙烯共聚物的相容剂。该乙烯-丙烯共聚物相容剂赋予聚丙烯和弹性体两相之间很大的，能提高物理性能的相容性。

    热塑性烯烃组合物(TPO)定义为聚丙烯、烯烃弹性体和视具体情况而定的填料和其他的配混组分的混合物。TPO是多相聚合物混合物，其中聚丙烯形成连续的基体相，弹性体和填料是分散组分。聚丙烯基体赋予TPO拉伸强度和耐化学性，而弹性体赋予TPO柔韧性和冲击强度。

    通常，乙烯-丙烯共聚物(EP)和乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)在TPO中用作为弹性组分。最近，使用了其他的乙烯-α烯烃共聚物，尤其是乙烯-丁烯和乙烯-辛烯共聚物。

    TPO的主要市场是用于制造汽车部件，尤其是保险杠、仪表板。这些部件通常用注射成型方法制成。为了提高效率和降低费用，有必要降低模中的成型时间和降低壁厚。为了实现这些目标，制造者转向使用高熔体流动聚丙烯(熔体流动速率＞35)。而这些高熔体流动速率(MFR)树脂难于增韧，使得到的产品冲击强度低。

    高MFR聚丙烯树脂难于进行冲击强度改性的原因之一是使用的聚丙烯树脂和通常作为冲击改性剂的弹性体之间的熔体粘度差别很大。这些差别导致弹性体在聚丙烯基体中的分散性差，使分散的弹性体颗粒尺寸大，这一点反过来损害整个材料的冲击强度。

    一种建议解决该问题的方法是降低使用的弹性体的分子量以降低弹性体的粘度。尽管这种方法使弹性体在聚丙烯基体中的分散性更好，但是低分子量的改性剂对TPO地冲击强度有不良影响。

    另一种建议的方法是发展混合过程中类似低粘度塑性体，而在成型的TPO中功能类似弹性体的产品。这些类型的聚合物通常称为塑性体。但是直到目前，这些塑性产品在使用高熔体流动聚丙烯时仍没有得到令人满意的冲击性能。

    开发的第三领域是使用支化弹性体。US5,681,897公开了使用具有大的长链支化度的基本上是线性的乙烯-α烯烃共聚物作为聚丙烯和其他热塑性树脂的冲击改性剂。尽管这些弹性体的使用似乎提高了冲击强度，但是由高MFR的聚丙烯树脂制成的TPO仍然有对冲击强度和柔韧性的需要。

    本发明概述

    本发明的热塑性烯烃组合物是通过混合高熔体流动速率MFR)的聚丙烯树脂和乙烯-α烯烃弹性体以及相容剂而制成的，其中相容剂中包括丙烯含量大于80％重量的乙烯-丙烯共聚物。业已发现，高丙烯含量共聚物在聚丙烯相和弹性体相之间作为相容剂使整个聚丙烯基体中弹性体得到优异的分散。

    TPO中的聚丙烯相包括熔体流动速率(MFR)相对高的聚丙烯均聚物。具体地说，MFR大约为20-100，优选35-70。TPO中聚丙烯组分含量通常为88-50％重量，优选65-75％重量，最优选70％重量。

    TPO中的弹性体组分或者包括乙烯-C3-C20α烯烃共聚物或者包括乙烯-α烯烃-二烯三元共聚物。弹性体的数均分子量通常为30,000-500,000，优选50,000-100,000。弹性体中乙烯含量通常为45-80％重量，优选45-65％重量。成比例地，TPO中弹性组分含量为10-50％重量，优选20-40％重量。

    最后，乙烯-丙烯共聚物相容剂的数均分子量为40,000-300,000，优选80,000-200,000。相容剂的分子量分布通常为1.8-4.5，优选2-3。丙烯含量为80-92％重量，优选83-91％重量，最优选85-90％重量。优选的共聚物的结晶度为全同立构均聚丙烯的2-65％，优选为它的5-40％。当在TPO中用作相容剂时，高丙烯含量共聚物的使用量为2-15％重量，优选3-7％重量。

    通常用在制备TPO中的其他物质，例如填料等也可以用在本发明的实施方案中。

    附图的简单说明

    图1是显微照片，表示MFR为70的聚丙烯混合物中弹性体的分散。

    图2是一套使用或不使用本发明相容剂的TPO组合物的TEM照片。

    图3是下述TPO的切口悬臂梁式冲击试验断面的示意图。

    图4是冲击后出现破坏的TPO组合物的一系列显微照片。

    本发明详细说明

    聚丙烯组份：相对于常规的TPO，本发明的TPO的主要组分包括聚丙烯，优选全同立构聚丙烯。实际上，聚丙烯占总TPO组合物的90-50％重量，优选75-65％重量。聚丙烯的MFR至少为20-大约100，优选35-75，更优选70。

    本发明实施方案中使用的聚丙烯可以任何现有的制备聚丙烯的技术来制备。这包括使用常规的Ziegler-Natta催化剂体系以及新的催化剂体系例如PCT WO94/28034中举例说明的那些茂金属催化剂体系。由于全同立构聚丙烯通常应用在TPO中，所以主要产生全同立构聚丙烯的催化剂体系是优选的。另外，可以使用耐冲击聚丙烯共聚物以及反应性TPO。

    本发明的实施方案中可以使用的典型全同立构聚合物包括Exxon化学公司生产的Escorene1105(MFR＝35)以及开发级PP19067-002-01(MFR＝70)。本发明实施方案中使用的耐冲击共聚物包括Exxon化学公司生产的EscorenePD 7035(MFR＝35)和PD 7194(MFR＝20)。

    弹性组份

    弹性组分包括赋予聚丙烯基体柔韧性和冲击强度的乙烯/α烯烃共聚物或乙烯/α烯烃/二烯三元共聚物。以整个组合物的重量计，TPO中弹性组分的含量为10-50％，优选20-40％。

    对于乙烯/α烯烃共聚物，α烯烃选自C3-C20的α烯烃，优选丙烯、丁烯和辛烯，最优选丙烯。共聚物中乙烯含量为80-45％重量，优选65-45％重量。聚合物的数均分子量为30,000-500,000，优选50,000-100,000。

    对于本发明的弹性三元共聚物，α烯烃也选自C3-C20的α烯烃，优选丙烯、丁烯和辛烯，最优选丙烯。二烯组分选自C4-C20的二烯。优选非共轭二烯。合适的二烯的实例包括6-15个碳原子的直链二烯烃或环烯基取代的链烯。具体例子包括(a)直链无环二烯例如1，4-己二烯和1，6-辛二烯；(b)支化无环二烯例如5-甲基-1，4-己二烯、3，7-二甲基-1，6-辛二烯、3，7-二甲基-1，7-辛二烯以及二氢-月桂烯(dihydro-myricene)和二氢-罗勒烯(dihydro-ocinene)的混合异构体；(c)单环脂环二烯例如1，3-环戊二烯、1，4-环己二烯、1，5-环辛二烯和1，5-环十二二烯；(d)多环脂环稠环二烯和桥连环二烯例如四氢茚、甲基-四氢茚、二环戊二烯(DCPD)、二环-(2.2.1)-庚-2，5-二烯、链烯基、亚烷基、环烯基和环亚烷基降冰片烯，例如5-亚甲基-2-降冰片烯(MNB)、5-丙烯基-2-降冰片烯、5-异亚丙基-2-降冰片烯、5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)、5-(4-环戊烯基)-2-降冰片烯、5-环亚己基-2-降冰片烯和5-乙烯基-2-降冰片烯(VNB)；(e)环烯基取代的链烯例如烯丙基环己烯、乙烯基环辛烯、烯丙基环癸烯、乙烯基环十二烯。在通常使用的非共轭二烯中，优选的二烯是二环戊二烯、1，4-己二烯、5-亚甲基-2-降冰片烯和5-亚乙基-2-降冰片烯。尤其优选的二烯是5-亚乙基-2-降冰片烯、1，4-己二烯、二环戊二烯和5-乙烯基-2-降冰片烯。在此指出，整个说明书中，术语“非共轭二烯”和“二烯”是互换使用的。

    三元共聚物中的乙烯含量可以为80-45％重量，优选65-45％重量。α烯烃含量可以为20-55％重量，优选30-55％重量。最后，二烯含量可以为0.5-10％重量，优选0.5-7％重量。

    对于上述共聚物，三元共聚物的数均分子量可以为30,000-500,000，优选50,000-100,000。

    本发明的实施方案中使用的弹性体可以是线性、基本线性、嵌段或接枝聚合物。其中，由于同其他相同门尼粘度的弹性体相比较，接枝弹性体具有最大的冲击强度，因此是优选的。

    支化的存在和支化度是通过测试分子量来确定的。分子量是使用差示折光指数检测器(DRI)和小角激光散射检测器(LALLS)的常规凝胶渗透色谱法测试。分子量分布的较小矩数(moment)例如数均分子量(Mn)是用DRI得到的。高的矩数例如重均分子量(Mw)和Z均分子量(Mz)是用光散射得到。

    相对支化度是用支化指数(BI)来量化的。该指数是由135℃下萘烷中测试的(i)Mw，LALLS(ii)Mw，DRI(iii)粘均分子量Mv，DRI和(iv)特性粘度计算来的。支化指数定义为

    BI＝(Mv，br Mw，DRI)/(Mw，LALLS Mv，DRI)    (1)

    其中Mv，br＝k(IV)1/a，“a”是Mark-Houwink常数(对于EP(D)M，135℃下萘烷中等于0.759)。对于线性聚合物的支化指数是1.0，而对于支化聚合物，支化程度是相对于线性聚合物定义的。对于中度支化的聚合物，支化指数为0.5-0.7，而对于高度支化的聚合物，BI值为0.1-0.3。

    线性弹性体可以使用包括传统Ziegler-Natta催化剂和茂金属催化剂的常规聚合方法制备。基本线性的聚合物公开在US5,272,336和US5,278,272。支化弹性体可以用引用在本文中做参考的US5,674,613中公开的类似方法制备。嵌段共聚物可以用US4,792,595中公开的技术制备，该技术引用在本文中做参考，包括Exxon化学公司制备和销售的Vistalon878和MDV91-9。高丙烯含量共聚物相容剂

    本发明中使用的高丙烯共聚物相容剂是基于一种由丙烯含量至少80-92％重量的乙烯/丙烯弹性体组成的新型化合物。优选丙烯含量为83-91％重量，更优选85-90％重量。共聚物的数均分子量为40,000-300,000，优选80,000-200,000。以重均分子量与数均分子量的比值定义的共聚物的分子量分布为1.8-4.5，优选2-3。该共聚物是乙烯和丙烯的无规共聚物，具有夹杂乙烯的长的丙烯单体链段。这些共聚物在聚丙烯基体和弹性体组分之间做相容剂，使整个聚丙烯基体中具有更好的弹性体分散性。这些提高了的分散性反过来提高了冲击强度和其他物理性能。

    共聚物中丙烯含量要使同常规乙烯/丙烯共聚物相比，该共聚物在丙烯区域中具有高的立构规正度，即共聚物中可以含有全同立构或间同立构区域。尽管本发明实施方案中可以使用任何共聚物，但是具有全同立构区域的那些共聚物是最优选的。使用具有全同立构区域的共聚物使TPO在室温和至少低于-30℃都具有优异的冲击强度。共聚物中全同立构链段的存在可以通过测试共聚物的结晶度来确定。本发明优选的共聚物应具有通过退火的聚合物样品的熔融热测试的等规立构聚丙烯结晶度的大约2-65％，优选5-40％。

    通常，并不限制本发明范围的一种制备本发明使用的高丙烯含量共聚物的方法如下：(1)将乙烯和丙烯加入搅拌的反应罐中，(2)通过喷嘴加入催化剂体系，(3)向反应罐中加入溶剂，(4)反应罐中含有由丙烯、连同乙烯、视具体情况而定的二烯、溶剂和聚合物组成的液相，(5)反应罐温度和压力可以通过自动制冷作用以及冷却旋管、夹套、进料调节器等来控制，(6)通过调节催化剂、单体的浓度和温度来控制聚合速率，和(7)聚合物产品中乙烯含量通过反应罐中乙烯和丙烯的比例来确定，该比例通过控制这些组分的加入速率来控制。

    例如，典型的聚合包括在含有环戊二烯基的过渡金属化合物的催化剂体系(本文中是指茂金属)和活化剂存在下的聚合。用于制备本发明所用的高丙烯含量共聚物的用作说明的茂金属公开在US5,324,800中，该技术引用在本文中做参考。这些茂金属中赋予最终产品以高的全同立构度的茂金属催化剂是优选的。符合这些要求的催化剂包括US5,198,401中公开的手性茂金属催化剂，该技术引用在本文中做参考。可以作为催化剂体系的一部分的活化剂包括铝氧烷(alumoxanes)和非配位阴离子化合物。这些化合物中非配位阴离子活化剂是优选的。

    铝氧烷活化剂的使用量优选使铝和茂金属的摩尔比大约为1∶1-20,000∶1或更大。非配位阴离子活化剂的使用量优选使茂金属和非配位阴离子的摩尔比大约为10∶1-大约1∶1。上述聚合在催化剂体系存在下大约-100℃-300℃下反应大约1秒-10小时，产生重均分子量为40,000-300,000和分子量分布大约为1.8-4.5的共聚物。

    尽管用于制备高丙烯含量的共聚物的方法包括在液相(浆料、溶液、悬浮液或本体相或它们的混合)中使用催化剂，但是根据其他的实施方案，也可以使用高压液相或气相聚合方法。当使用气相或悬浮聚合方法时，通常使用载体上的催化剂体系。例如，见US5,057,475，该技术引用在本文中做参考。这些催化剂体系也可以包括其他公知的添加剂例如清除剂。这些方法可以在不限制反应器类型和聚合进行的方式的条件下进行。如上所述，对于使用载体上的催化剂体系，液相方法也包括下述步骤：在合适的聚合稀释剂中将乙烯和丙烯同催化剂体系接触，在催化剂体系存在下使单体在一定温度下反应足够时间以产生理想的分子量和组成的乙烯/丙烯共聚物。

    本发明的相容剂的使用量通常为TPO组合物的2-15％重量，优选3-7％重量。

    热塑性烯烃组合物的制备

    本发明的TPO可以通过目前用于制备TPO的常规方法来制备。单个组分可以分别制备并机械地混合在一起。另外，两种或多种组分可以在反应器混合中制备。

    对于物理混合，组分可以在机械混合器例如BR Banbury混合器中在高强度下混合。控制混合强度直到聚丙烯组分熔融(或流动)并形成均相混合物。混合在聚丙烯流动后持续2分钟，控制混合强度以使分批温度不超过210℃。然后从混合器中使该混合物出料，并用常规加工技术加工。

    也可以在反应混合器中将两种或多种组分混合。该过程最好用一系列反应器来完成，在一个单独反应器中制备每一种组分，然后将该反应体输入用于制备第二种组分的另一个反应器中。

    实施例

    尽管仅仅通过说明的方式，但是将通过下面的实施例更详细地描述本发明。

    所用的聚合物

    下述实施例中所用的聚丙烯是工业可得的以商品名Escorene1105(MFR＝35)和开发级19067-002-01出售的Exxon化学公司制造的聚丙烯均聚物、该均聚物是用传统Ziegler-Natta催化剂制备的，并具有表I中列举的性能。

    表I聚丙烯性能EscorenePP110519062-002-001230℃时熔体流动速率gm/10min.357023℃切口悬臂梁式冲击强度J/m21181％割线时的弯曲模量MPa11721875屈服拉伸强度MPa3139屈服伸长率％12140.46MPa下的热变形温度℃99118

    弹性体

    下述实施例中所用的弹性体是用传统催化剂体系制备的。Vistalon606和Vistalon878是Exxon化学公司制造和出售的乙烯-丙烯共聚物。Royalene521是Uniroyal公司制造和出售的乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。弹性体6-1和7-1是开发的乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。这些三元共聚物是高度支化了的。表II概括了这些弹性体的组成和物理性能。

    表II弹性体性能聚合物Vistalon878Vistalon6066-17-2Royalene521125℃的ML(1+4)MU5265543826乙烯wt％606057.55756ENBwt％--3.1-5.5VNBwt％---1.5-MLR--333375121Mn(DRI)×100010197705045Mw(LALLS)×1000170280202405227Mw/Mn1.72.92.98.15.0支化线性/嵌段线性支化的支化的支化的

    相容剂

    实施例中使用的相容剂按照下述方法制备。

    聚合是在带有连续喂料体系和连续产品排料的1升搅拌反应器中进行。溶剂(己烷)和单体(乙烯、丙烯和ENB)经氧化铝床和摩尔筛纯化。用于制备催化剂溶液的甲苯也用相同的技术纯化。除了乙烯是在自身压力下以气体通过质量流量控制计流入，其他的进料是通过计量泵泵入反应器中。反应温度是通过流过反应器冷却夹套的循环水控制。反应器压力维持在超过为保持反应物液相的反应混合物的蒸汽压。反应在充满液体下操作。反应停留时间是16-19分钟。

    喂入的乙烯和丙烯混合成一股流体，然后用冷却到0℃的预冷己烷流混合。如果使用ENB，那么它也是在其他单体的上游加入己烷流中。三异丁基铝或三正辛基铝清除剂的己烷溶液在溶剂和单体流刚刚进入反应器之前加入其中以进一步降低任何催化毒物的浓度。烷基铝与茂金属之间的摩尔比例通常为10-100。聚合反应以二环戊二烯基手性催化剂、二甲基甲硅烷基联茚二氯合铪作催化剂，混有N，N-二甲基苯铵四(五氟苯基)硼(dimethylanilinium tretakis(pentafluorophenyl)boron)(DMPFB)作活化剂。催化剂组分以1/1的摩尔比溶入甲苯中。甲苯中的催化剂组分混合物以计量的速率通过单独的汽门泵入反应器中。

    聚合物溶液通过降低至大气压力的压力控制阀排出反应器。这导致溶液中多余的单体闪蒸成汽相从汽液分离器的顶部排出。液相从分离器底部流出，并收集聚合物产物。聚合物可以通过干燥之后的蒸汽提取或者通过热和真空下溶剂汽化而从溶液中回收。

    聚合物通过门尼粘度(通过门尼粘度计，ASTM D 1648)、乙烯含量(通过FTIR，ASTM D3900)、ENB含量(通过FTIR，ASTM D6047)、熔融温度和/或玻璃化转变温度(通过本文中描述的DSC)和分子量(通过本文中描述的GPC)来表征。第二反应器中聚合物的分析代表了整个聚合物混合物的性能。

    用于表征本发明产物的凝胶渗透色谱(GPC)技术公开在几个出版物中，主要的有为了美国专利实施而引用的美国专利文献US4989436。分子量和组成的测试公开在G.Ver Strate C.Cozewith，S.Ju大分子，21，3360(1988)中，该文献引用在本文中作参考。所用的许多其他技术可靠地基于公开在F.Eirich编辑，科学出版社(1978出版的“结构性能，弹性体科学与技术”)中G.Ver Strate所著的第三章中的聚合物结构特征。用于表征本发明产物的差示扫描量热法(DSC)有一个标准协定，即量热计在20℃下负载没有模塑应变的样品，将样品冷却到-75℃，以10℃/min的速度扫描到180℃，重新冷却到-75℃并再次扫描。根据第一次熔融时的测试评价Tm和熔融热。因为甚至在低温下熔融结晶也可能需要几个小时，所以有时在第二次扫描时看不见低温熔融结晶。

    反应器中的聚合物溶液样品用于分析聚合物的浓度。通过该测试和反应喂料速度，用物质平衡方法可以确定聚合速率。然后由聚合速率和聚合物组成的数据计算单体转化率。

    相容剂的组成和物理特性见表III。

    表III相容剂特性相容剂ABCDEF125℃的ML(1+4)MU3319212631-乙烯wt％12.413131198.5Mn(DRI)×10006552128137143165Tm℃545047687992Mw/Mn-1.952.031.841.891.941.95HOF0％17.929.621.539.154.453.5

    HOF＝熔融热

    TPO的制备

    TPO组合物是在使用批量为1260克的BR Banbury的混合器中按配方制造。聚合物组分的相对比例见表。所有的聚合物组分同时加入Banbury混合室中并在85RPM马达转速下混合。混合室中的温度可以上升到大于聚丙烯组分熔融(流动)的熔点温度并形成均相混合物。混合在达到聚丙烯流动点之后持续进行2分钟，并调整马达转速以使TPO组合物的反应釜温度不超过200℃。然后从Banbury混合器中卸出该组合物并造粒。ASTM方法中所需的标准测试样品是用75吨Van Dorn注射成型设备注射成型的。不同样品的物理性能是按照下面表V中描述的那样测试。Exxon测试方法公开在T.Yu和N.R.Dharmarajan所著的“茂金属塑性体改性的聚丙烯混合物的制备和形态学研究”soc.Plast.Eng.，Proc.(ANTEC)，1996年5月中。

    表IV标准测试方法测试方法室温和-30℃下切口悬臂梁冲击强度(J/m)ASTM D 256弯曲模量(Mpa)ASTM D 790拉伸强度(Mpa)ASTM D 412伸长(％)ASTM D 412熔体流动速率(gm/10min)ASTM D 1238条件L特定仪器的冲击测试( )Exxon

    说明：注射压机的喷嘴、前面和后面的温度保持在190℃。模温保持在27℃。整个循环时间是54秒，注射压力是4MPa。使用了具有不同ASTM样品模槽的一系列模具。

    按照上面概述的方法制备了不同的TPO组合物以检测聚合物不同的组合对TPO特性的影响。第一系列测试见表V中实施例1-6，使用MFR为35的聚丙烯均聚物制备了一系列TPO组合物。实施例1中，使用了相容剂A本身作为冲击改性剂。实施例2和3表示了这种相容剂同支化弹性体混合使用的效果。如表V所示，实施例4比没有相容剂的实施例2提高了熔体流动性。实施例4和5也说明了本发明的组合物。实施例4包括混有高度支化弹性体改性剂的聚丙烯均聚物。没有使用相容剂。实施例5除了用10％重量的相容剂代替支化弹性体之外，其他组合相同。相容剂的加入也显著地提高了组合物的熔体流动而不影响TPO组合物的其他性能。

    实施例6是用Uniroyal公司的Royalene521和工业可得的EPDM弹性体配方的对照例。如表V所示，得到的TPO同实施例3和5相比，具有好的物理性能但是减小了熔体流动。

    表V MFR为35的ipp均聚物组合物的TPO组合物实施例123456PP 1105(35MFR)弹性体6-17-2521wt％70---7030--7020--70-30-70---70--30相容剂AIrganox1010300.2-0.2100.2-0.2100.2-0.2切口悬臂梁冲击强度21℃-30℃J/M91164.496457880567806157556759-29℃Gardner冲击强度总能量破坏类型J+B+B30B/D+D35D+D13mm/min时弯曲模量1％割线正切51mm/min时拉伸强度屈服点断裂MPaMPa53855273*7247246.25.06766966.76.27527936.16.26146416.46.86696836.0*51mm/min时伸长屈服点断裂％38*145112410141670534*熔体流动速率g/10min32.211.918.312.019.215.2模后收缩率％1.181.161.271.161.101.06

    (*)：测试过程没有发生断裂。(+)：-30℃和8kmph时仪器测量的冲击测试数据。

    B＝脆性破坏 D＝韧性破坏

    实施例7-13

    实施例7-13是用MFR为70的聚丙烯均聚物制成的。实施例7中，TPO是用弹性体6-1作为冲击改性剂制成的。实施例8除了部分弹性体用相容剂A代替之外，与实施例7基本相同。如表VI所示，实施例7具有差的冲击强度性能，而实施例8具有提高了的冲击强度。

    除了用弹性体7-2代替弹性体6-1之外，实施例9和10与实施例7和8相似。同对照配方相比，使用相容剂的配方具有提高了的冲击强度。

    实施例11是使用线性/嵌段(blocky)乙烯丙烯共聚物(V 878)作为改性剂的对照配方。该TPO配混物的冲击强度低。实施例12是与实施例11相似的组合，其中用5％的相容剂B代替V 878。该组合物比实施例11稍稍地提高了冲击性能。当同含有支化EPDM聚合物6-1的实施例8相比，实施例12中冲击强度的提高是不够的。这些实施例表明，支化EPDM冲击改性剂和EPR相容剂的结合使用是TPO冲击性能提高的关键。

    实施例13是使用Uniroyal公司的Royalene521的另一个对照配方。其冲击性能也低于使用相容剂得到的组合物的冲击性能。

    表VI MFR为70的iPP均聚物基体的TPO组合物实施例78910111213PP19062-002-001(70MFR)弹性体6-17-2Royalene521Vistalon878相容剂ABIrganox1010wt％7030-----0.27025---5-0.270-30----0.270-20--10-0.270---30--0.270---25-50.270-30--0.2切口悬臂梁冲击强度21℃-30℃J/m70385837580435247012854145596443-29℃Gardner冲击强度总能量破坏类型J3.4B＞40D+B24B/D29B/D34D+B0.5in/min时弯曲模量1％割线正切MPa1000104193197210411096779814965100791094594596551mm/min时拉伸强度屈服点断裂MPa6.85.57.35.56.84.97.36.57.67.55.57.04.751mm/min时伸长率屈服点断裂％1229489218966143181751011101融体流动指数g/10min22.221.619.224.124.225.824.8模后收缩率％1.251.261.201.170.971.111.11

    (+)：-30℃和5MPH时仪器测量的冲击测试数据。

    B＝脆性破坏 D＝韧性破坏 B/D＝脆性和韧性混合型

    实施例14-18

    实施例14和18表示相容剂中乙烯含量对TPO性能的影响。如表VII所示，当乙烯含量降低时，切口冲击强度和Gardner冲击强度降低。

    表VII相容剂中乙烯含量对TPO性能的影响实施例1415161718PP19062-002-001(70MFR)弹性体6-1相容剂CDEFIrganox1010wt％7030----0.270255---0.27025-5--0.27025--5-0.27025---50.2切口悬臂梁冲击强度21℃-30℃-40℃J/m75485957875102583918616654751555470-29℃Gardner冲击强度总能量破坏类型J6.8SB＞36D＞36D28D/DB--13mm/min时弯曲模量1％割线正切MPa10411103917945958986100010341027105551mm/min时拉伸强度屈服点断裂MPa17.312.87.56.07.65.97.75.57.76.151mm/min时伸长率屈服点断裂％9371363012697119312640熔体流动速率g/10min18.316.816.317.115.7模后收缩率％1.231.101.131.141.14

    SB：震裂-脆性D：韧性DB：韧脆性

    TPO的形态

    TPO系列样品的形态用LVSEM和TEM进行了测试。对于LVSEM分析，从注射成型样条中切下一薄段样品。沿流动方向得到端面。这些样品在分析之前用RuO4镀膜。

    对于TEM分析，样品是在-100℃进行低温切片。这些端面(70-100nm)用0.5wt％的RuO4水溶液蒸汽镀膜2到3天。在TEM中用100KV电子得到照片。

    图1表示含有和不含有相容剂的以70MFR聚丙烯作基体的组合物中弹性体相的分散性。从LVSEM照片中明显可以看出，在不含有相容剂的TPO组合物中，弹性体相是不均匀的＞5微米的颗粒。相反，含有相容剂的TPO组合物中弹性体相具有好的分散性，弹性体的颗粒尺寸为约1微米。另外发现，在含有相容剂的TPO组合物中弹性体相具有非常好的分散性，而在只含有弹性体的TPO组合物中没有发现这一点。

    图2表示含有和不含有相容剂的组合物的TEM照片。在不含有相容剂的样品中，聚丙烯和弹性体相之间的界面是明显的，没有两相的相互渗透。含有相容剂的TPO组合物的TEM照片表示在聚丙烯基体和弹性体两相之间有一晕圈以及有一结晶薄片从聚丙烯相延伸到弹性体相中。发明者认为，如照片所示相容剂位于界面中，相互渗透导致提高了界面粘结作用，因而提高了冲击性能。

    发明者也对破坏了的切口冲击试验样品的裂缝形态进行了研究，确定含有和不含有相容剂的TPO组合物的破坏机理。图3表示样品破坏之后测试的截面示意图。截面的上表面含有断裂平面，并包括在分析中。图4表示含有和不含有相容剂的TPO组合物的相应断裂显微镜照片。

    在不含有相容剂的配混物中，破坏形式主要是在橡胶相(相对于橡胶孔洞，在橡胶颗粒中间的白色区域)中形成孔洞或孔隙，而在PP基体中形成某些细裂纹的迹象。

    含有相容剂的配混物中在靠近切口KP处没有任何上述破坏。切口的区域含有拉长了的橡胶颗粒，但是没有孔洞的迹象。在PP基体中没有形成裂纹。在远离切口表面指向样品的底部，如对照样品中所见，破坏形式是裂纹和孔洞的混合形式。