一種改性聚丙烯及其製備方法與流程

2023-07-30 15:29:36

本發明屬於高分子材料技術領域，具體涉及一種改性聚丙烯及其製備方法。

背景技術：

聚丙烯(pp)是通用熱塑性樹脂中增長最快的品種之一，廣泛應用於工業生產的各個領域。它作為吹塑產品的重要原料，來源豐富，價格便宜，加工性能好，應用十分廣泛。但是因其低溫脆性、尺寸穩定性特別是缺口敏感性較差，應用受到了一定的限制。

共聚物型的聚丙烯材料有較低的熱變形溫度(100℃)、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有更強的抗衝擊強度，聚丙烯的衝擊強度隨著乙烯含量的增加而增大。聚丙烯的維卡軟化溫度為150℃。由於結晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。聚丙烯不存在環境應力開裂問題。通常，採用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對聚丙烯進行改性。聚丙烯的流動率mfr範圍在1～40。低mfr的聚丙烯材料抗衝擊特性較好但延展強度較低。對於相同mfr的材料，共聚物型的強度比均聚物型的要高。由於結晶，聚丙烯的收縮率相當高，一般為1.8～2.5％。並且收縮率的方向均勻性比pe-hd等材料要好得多。加入30％的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7％。均聚物型和共聚物型的聚丙烯材料都具有優良的抗吸溼性、抗酸鹼腐蝕性、抗溶解性。然而，它對芳香烴(如苯)溶劑、氯化烴(四氯化碳)溶劑等沒有抵抗力。聚丙烯也不像聚乙烯那樣在高溫下仍具有抗氧化性。

技術實現要素：

本發明提出一種改性聚丙烯，該改性聚丙烯不僅增韌抗衝擊性能好，且具有良好的耐熱性能。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種改性聚丙烯，按照重量份數計算，包括以下原料：

共聚聚丙烯40～60份、均聚聚丙烯10～20份、低密度聚乙烯10～20份、酚醛樹脂5～10份、相容劑pp-g-mah2～6份、填料5～10份以及抗氧化劑4～8份。

優選地，所述填料為滑石粉、鈦白粉以及雲母粉的混合物。

優選地，所述抗氧化劑為酚類抗氧化劑或磷酸酯類抗氧劑。

本發明的另一個目的是提供一種改性聚丙烯的製備方法，先按重量配比稱取原料，再將稱取好的各原料混合均勻後加至雙螺杆擠出機，擠出後冷卻、乾燥、切粒即得改性聚丙烯，其中加工工藝為：一區溫度160～180℃，二區溫度210～220℃，三區溫度210～220℃，四區溫度200～220℃，五區溫度200～210℃，主機轉速300～500轉/分鐘。

本發明內容進行一步闡述：

本發明相容劑採用相容劑pp-g-mah而不採用傳統的相容劑poe-g-mah，這是因為發明人通過大量實驗發現pp-g-mah更有利於酚醛樹脂增強聚丙烯的抗衝擊性能以及耐熱性能。

在本發明一些實施例中，發現填料採用滑石粉、鈦白粉以及雲母粉的混合物，可以充分發揮滑石粉的潤滑填充作用，同時由於雲母粉具有網狀層結構，更有利於聚丙烯與低密度聚乙烯改性以及晶體之間的相互作用。

本發明的有益效果：

本發明採用線性低密度聚乙烯作為改性劑，以pp-g-mah作為相容劑，在其中添加酚醛樹脂，提高了改性聚丙烯的衝擊強度以及阻燃性能。

具體實施方式

實施例1

一種改性聚丙烯，按照重量份數計算，包括以下原料：

共聚聚丙烯50份、均聚聚丙烯20份、低密度聚乙烯16份、酚醛樹脂8份、相容劑pp-g-mah4份、滑石粉2份、鈦白粉2份、雲母粉3份以及酚類抗氧化劑6份。

製備方法：

先按重量配比稱取原料，再將稱取好的各原料混合均勻後加至雙螺杆擠出機，擠出後冷卻、乾燥、切粒即得改性聚丙烯，其中加工工藝為：一區溫度160～180℃，二區溫度210～220℃，三區溫度210～220℃，四區溫度200～220℃，五區溫度200～210℃，主機轉速300～500轉/分鐘。

實施例2

一種改性聚丙烯，按照重量份數計算，包括以下原料：

共聚聚丙烯40份、均聚聚丙烯20份、低密度聚乙烯10份、酚醛樹脂5份、相容劑pp-g-mah2份、滑石粉1份、鈦白粉2份、雲母粉2份以及磷酸酯類抗氧化劑4份。

製備方法：

先按重量配比稱取原料，再將稱取好的各原料混合均勻後加至雙螺杆擠出機，擠出後冷卻、乾燥、切粒即得改性聚丙烯，其中加工工藝為：一區溫度160～180℃，二區溫度210～220℃，三區溫度210～220℃，四區溫度200～220℃，五區溫度200～210℃，主機轉速300～500轉/分鐘。

實施例3

一種改性聚丙烯，按照重量份數計算，包括以下原料：

共聚聚丙烯60份、均聚聚丙烯10份、低密度聚乙烯20份、酚醛樹脂10份、相容劑pp-g-mah6份、滑石粉2份、鈦白粉2份、雲母粉6份以及磷酸酯類抗氧化劑8份。

製備方法：

先按重量配比稱取原料，再將稱取好的各原料混合均勻後加至雙螺杆擠出機，擠出後冷卻、乾燥、切粒即得改性聚丙烯，其中加工工藝為：一區溫度160～180℃，二區溫度210～220℃，三區溫度210～220℃，四區溫度200～220℃，五區溫度200～210℃，主機轉速300～500轉/分鐘。

實施例4

一種改性聚丙烯，按照重量份數計算，包括以下原料：

共聚聚丙烯46份、均聚聚丙烯14份、低密度聚乙烯12份、酚醛樹脂8份、相容劑pp-g-mah3份、滑石粉2份、鈦白粉2份、雲母粉2份以及抗氧化劑6份。

製備方法：

先按重量配比稱取原料，再將稱取好的各原料混合均勻後加至雙螺杆擠出機，擠出後冷卻、乾燥、切粒即得改性聚丙烯，其中加工工藝為：一區溫度160～180℃，二區溫度210～220℃，三區溫度210～220℃，四區溫度200～220℃，五區溫度200～210℃，主機轉速300～500轉/分鐘。

試驗例

將實施例1-4的改性聚丙烯採用astm標準測試，測試結果見表1：

表1改性聚丙烯測試結果

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。