一種增韌耐寒透明改性聚丙烯材料及製備方法

2023-09-17 10:12:10

專利名稱：：一種增韌耐寒透明改性聚丙烯材料及製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種改性高分子材料聚丙烯，尤其是能耐寒及具有透明性的聚丙烯。
背景技術：
：聚丙烯是世界產量第二大的通用樹脂，有著質輕、價廉、無毒、無味等特點，結晶度高達50%—70%熱穩定性好，分解溫度可達30(TC以上，是通用塑料中耐熱最高的一種。製件可在IO(TC的條件下煮沸消毒。可在100—120'C下長期使用；不受外力作用時，可在15(TC使用不變形。成形性好，屈服強度高，有很高的彎曲疲勞壽命。因此，聚丙烯廣泛地應用於汽車、家電、日用品及薄膜、纖維、包裝領域。聚丙烯透明度低，屬於半透明塑料，有突出的性能缺點，衝擊強度隨著溫度變化顯著，溫度降低其衝擊強度也迅速變差，零下15至零下20度即脆化。普通增韌劑能改善聚丙烯的韌性和耐寒性，但由於其本身折光率與聚丙烯相差較大，加入聚丙烯中以小顆粒形態存在，導致聚丙烯透明度大幅度下降。而用於低溫包裝領域的聚丙烯，則要求有足夠的低溫韌性和透明度。因此，開發具有一定低溫韌性又有足夠透明度的聚丙烯材料也成為現在業內研究的熱門。
發明內容鑑於以上需求，本發明的主要目的在於提供一種增韌耐寒透明改性聚丙烯材料及製備方法，該聚丙烯不僅具有突出的低溫韌性，還具有比普通聚丙烯更高的透明性。5為實現上述目的，本發明提供的一種增韌耐寒透明改性聚丙烯材料，其主要包括以下組分，以重量份數表示為均聚聚丙烯60-90;增韌劑1030;a成核齊U:0.1~0.4;e成核劑0.1~0.4;抗氧劑0.20.4。其中，所述增韌劑可為三元乙丙橡膠(EPDM)、乙烯辛烯共聚物(POE)、乙烯丁烯共聚物(它富馬)、茂金屬聚丙烯(MPP)、a烯烴/丙烯共聚物。所述a成核劑可為山梨糖醇衍生物類、有機磷酸鹽類。所述e成核劑可為取代芳醯胺類、取代苯醯胺類、芳香族胺類、稀土配合物類屮的一種或幾種。所述抗氧劑類可為抗氧劑215、抗氧劑1010、抗氧劑168。優選地，本發明提供的增韌耐寒透明改性聚丙烯材料，按重量份數計算包括以下組分-.均聚聚丙烯85;a烯烴/丙烯共聚物15;山梨糖醇類a成核劑0.15;取代芳醯胺類e成核劑0.25;抗氧劑215:0.3。優選地，本發明提供的改性聚丙烯材料，按重量份數計算包括以下組分均聚聚丙烯75a烯烴/丙烯共聚物25;山梨糖醇類a成核劑0.2;取代芳醯胺類e成核劑0.12;稀土配合物類P成核劑0.08;抗氧劑215:0.3。優選地，本發明提供的改性聚丙烯材料，按重量份數計算包括以下組分:均聚聚丙烯65;(X烯烴/丙烯共聚物35;山梨糖醇類a成核劑0.25;取代苯醯胺類0成核劑0.15;稀土配合物類P成核劑0.05;抗氧劑215:0.3。優選地，本發明提供的改性聚丙烯材料，按重量份數計算包括以下組分:均聚聚丙烯-75;(X烯烴/丙烯共聚物25;山梨糖醇類a成核劑0.2;芳香族胺類e成核劑0.12;稀土配合物類e成核劑0.08;抗氧劑215:0.3。優選地，本發明提供的改性聚丙烯材料，按重量份數計算包括以下組分:均聚聚丙烯75;(X烯烴/丙烯共聚物25;山梨糖醇類a成核劑0.15;芳香族胺類e成核劑0.05;取代苯醯胺類P成核劑0.02稀土配合物類e成核劑0.08;抗氧劑215:0.3。其製備方法為第一步、按上文中重量百分比稱取聚丙烯、增韌劑、成核劑、抗氧劑；第二步、將上述材料在高速混合機中，以600-900轉/分鐘的速度，混合58分鐘；第三步、經中間料倉，將混合好的原材料送入雙螺杆擠出機中，在雙螺杆的高速剪切、混煉和輸送下，物料得以充分地融化，複合，採用的雙螺杆擠出設備的長徑比為36:1，並帶有精確的溫度控制和真空排氣設備，螺杆轉速在為400~600轉/分鐘，其雙螺杆擠出工作溫度為一區140160°C，二區16018(TC，三區170190。C，四區180200°C，五區185210°C，六區180210。C，七區180200。C，機頭溫度170~180°C，物料溫度180200°C，物料在料筒內停留時間1~2分鐘；第四步、擠出，拉條，冷卻，切粒，最後得到成品。-本發明解決其技術問題所採用的技術方案是通過添加一種折光率與聚丙烯相近的a烯烴形成的丙烯和a烯烴的半結晶聚合物為增韌劑，在降低對聚丙烯材料的透明度、彎曲模量的影響下實現對聚丙烯的耐寒增韌。復配e晶型成核劑後與a晶型成核劑並用，通過調整a、P晶型成核劑比例來控制聚丙烯生成a、e晶型比例，達到提高聚丙烯的透明度、彌補聚丙烯的彎曲模量、熱變形溫度，最終實現增韌耐寒透明聚丙烯的開發。具體實施例方式實施例1按比例稱取均聚聚丙烯85;Cl烯烴/丙烯共聚物15;山梨糖醇類a成核劑0.15;取代芳醯胺類P成核劑0.25;抗氧劑215:0.3。第一步、按上述中重量百分比稱取聚丙烯、增韌劑、成核劑、抗氧劑；第二歩、將上述材料在高速混合機中，以600900轉/分鐘的速度，混合58分鐘；第三步、經中間料倉，將混合好的原材料送入雙螺杆擠出機中，在雙螺杆的高速剪切、混煉和輸送下，物料得以充分地融化，複合，採用的雙螺杆擠出設備的長徑比為36:1，並帶有精確的溫度控制和真空排氣設備，螺杆轉速在為400-600轉/分鐘，其雙螺杆擠出工作溫度為一區140160°C，二區160180°C，三區1701卯。C，四區180200。C，五區185210。C，六區180210。C，七區180200。C，機頭溫度170180°C，物料溫度180~200°C,物料在料筒內停留時間1~2分鐘第四步、擠出，拉條，冷卻，切粒，最後得到成品。所得顆粒經注塑成型製成製品，然後測試其性能，其結果如表l所示:表l:實施例l所得成品測試結果tableseeoriginaldocumentpage10實施例2按比例稱取均聚聚丙烯75;乙烯辛烯共聚物25;山梨糖醇類a成核劑0.2;取代苯醯胺類e成核劑0.12;稀土配合物類f3成核劑0.08;抗氧劑1010:0.3。再將該材料通過高速混合機高速混合後，經雙螺杆擠出機混煉造粒，所得顆粒經注塑成型製成製品，然後測試其性能，其結果如表2所示表2:實施例2所得成品測試結果tableseeoriginaldocumentpage10實施例3按比例稱取均聚聚丙烯65;茂金屬聚丙烯35;山梨糖醇類a成核劑0.25;芳香族胺類P成核劑0.15;稀土配合物類e成核劑0.05;抗氧劑168:0.3。再將該材料通過高速混合機高速混合後，經雙螺杆擠出機混煉造粒，所得顆粒經注塑成型製成製品，然後測試其性能，其結果如表3所示:表3:實施例3所得成品測試結果檢測項目單位試驗方法檢驗結果彎曲彈性模量23t:MPaGB/T9341-20001080簡支梁缺口衝擊強度kJ/m2GB/T1043-19933.9-20°C/4h透光率%GB/T2410-80(89)61.2實施例4按比例稱取均聚聚丙烯75;乙烯辛烯共聚物25;山梨糖醇類a成核劑0.2;芳香族胺類e成核劑0.12;11稀土配合物類0成核劑0.08;抗氧劑1010:0.3。再將該材料通過高速混合機高速混合後，經雙螺杆擠出機混煉造粒，所得顆粒經注塑成型製成製品，然後測試其性能，其結果如表4所示表4:實施例4所得成品測試結果檢測項目單位試驗方法檢驗結果彎曲彈性模量23t:MPaGB/T9341-20001251簡支梁缺口衝擊強度kJ/m2GB/T1043-19933.2-20°C/4h透光率%GB/T2410-80(89)62.3實施例5按比例稱取均聚聚丙烯75;a烯烴/丙烯共聚物25;山梨糖醇類a成核劑0.15;芳香族胺類0成核劑0.05;取代苯醯胺類e成核劑0.02稀土配合物類P成核劑0.08;抗氧劑215:0.3。再將該材料通過高速混合機高速混合後，經雙螺杆擠出機混煉造粒，所得顆粒經注塑成型製成製品，然後測試其性能，其結果如表5所示表5:實施例5所得成品測試結果12tableseeoriginaldocumentpage13以上具體實施方式，是對本發明所做的詳細說明。注意這些實施方式並非用以限定本發明，對於本領域的熟練技術人員，在不背離本發明精神的情況下所做出的改進和補充，應視為在本發明的保護範圍之內。權利要求1、一種增韌耐寒透明改性聚丙烯材料，其特徵在於，主要包括以下組分，以重量份數表示為均聚聚丙烯60～90，增韌劑10～30，α成核劑0.1～0.4，β成核劑0.1～0.4，抗氧劑0.2～0.4。2、根據權利要求1所述的一種增韌耐寒透明改性聚丙烯材料，其特徵在於，所述增韌劑可為三元乙丙橡膠(EPDM)、乙烯辛烯共聚物(POE)、乙烯丁烯共聚物(它富馬)、茂金屬聚丙烯(MPP)、a烯烴/丙烯共聚物中的一種。3、根據權利要求l所述的一種增韌耐寒透明改性聚丙烯材料，其特徵在於所述a成核劑可為山梨糖醇衍生物類、有機磷酸鹽類的一種。4、根據權利要求1所述的一種增韌耐寒透明改性聚丙烯材料，其特徵在於所述P成核劑可為取代芳醯胺類、取代苯醯胺類、芳香族胺類、稀土配合物類中的一種或幾種混合。5、根據權利要求1所述的一種增韌耐寒透明改性聚丙烯材料，其特徵在於所述抗氧劑類可為抗氧劑215、抗氧劑1010、抗氧劑168。6、根據權利要求1至5所述的一種增韌耐寒透明改性聚丙烯材料，其特徵在於，其優選配方按重量份數計算包括以下組分均聚聚丙烯85;(X烯烴/丙烯共聚物15;山梨糖醇類a成核劑0.15;取代芳醯胺類P成核劑0.25;抗氧劑215:0.3。7、根據權利要求1至5所述的一種增韌耐寒透明改性聚丙烯材料，其特徵在於，其優選配方按重量份數計算包括以下組分均聚聚丙烯75;(X烯烴/丙烯共聚物25;山梨糖醇類a成核劑0.2;取代芳醯胺類e成核劑0.12;稀土配合物類P成核劑0.08;抗氧劑215:0.3。8、根據權利要求1至5所述的一種增韌耐寒透明改性聚丙烯材料，其特徵在於，其優選配方按重量份數計算包括以下組分均聚聚丙烯65;a烯烴/丙烯共聚物35;山梨糖醇類a成核劑0.25;取代苯醯胺類P成核劑0.15;稀土配合物類P成核劑0.05;抗氧劑215:0.3。9、根據權利要求1至5所述的一種增韌耐寒透明改性聚丙烯材料，其特徵在於，其優選配方按重量份數計算包括以下組分均聚聚丙烯75;a烯烴/丙烯共聚物25;山梨糖醇類a成核劑0.2;芳香族胺類f3成核劑0.12;稀土配合物類P成核劑0.08;抗氧劑215:0.3。10、--種增韌耐寒透明改性聚丙烯材料的製備方法，其特徵在於該方法是第一步、按上文中重量百分比稱取聚丙烯、增韌劑、成核劑、抗氧劑；第二步、將上述材料在高速混合機中，以600卯0轉/分鐘的速度，混合58分鐘；第三步、經中間料倉，將混合好的原材料送入雙螺杆擠出機中，在雙螺杆的高速剪切、混煉和輸送下，物料得以充分地融化，複合，採用的雙螺杆擠出設備的長徑比為36:1，並帶有精確的溫度控制和真空排氣設備，螺杆轉速在為400~600轉/分鐘，其雙螺杆擠出工作溫度為一區140~160°C，二區160~180°C，三區170190。C，四區180200。C，五區185~210°C，六區180210。C，七區180200。C，機頭溫度170180°C，物料溫度180200°C，物料在料筒內停留時間1~2分鐘；第四步、擠出，拉條，冷卻，切粒，最後得到成品。全文摘要本發明提供一種增韌耐寒透明改性聚丙烯材料及製備方法，其主要包括以下組分，以重量份數表示為均聚聚丙烯60～90，增韌劑10～30，α成核劑0.1～0.4，β成核劑0.1～0.4，抗氧劑0.2～0.4。本發明通過添加一種折光率與聚丙烯相近的α烯烴形成的丙烯和α烯烴的半結晶聚合物為增韌劑，在降低對聚丙烯材料的透明度的影響下實現對聚丙烯的耐寒增韌，並通過復配β晶型成核劑後與α晶型成核劑並用，控制聚丙烯α、β晶型比例，來提高聚丙烯的透明度、彌補聚丙烯的常溫剛性、熱變形溫度，最終實現增韌耐寒透明聚丙烯的開發。文檔編號C08L23/14GK101503539SQ20091009620公開日2009年8月12日申請日期2009年2月26日優先權日2009年2月26日發明者張翼翔,欒國俊,邱武平,鍾衛平申請人:浙江富麗新材料有限公司