CN101691434A

CN101691434A - 一种聚烯烃橡胶塑料

Info

Publication number: CN101691434A
Application number: CN200910308663A
Authority: CN
Inventors: 李家齐; 王丽; 曹立新; 李雪波
Original assignee: Chengdu Qida Technology Development Co Ltd
Current assignee: Chengdu Qida Technology Development Co Ltd
Priority date: 2009-10-22
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2010-04-07

Abstract

本发明属于聚烯烃橡胶塑料技术领域，特别涉及一种聚烯烃橡胶塑料。本发明所要解决的技术问题是提供一种聚烯烃橡胶塑料，该聚烯烃橡胶塑料与沥青的相容性好，能在160～170℃与沥青完全共熔。本发明的聚烯烃橡胶塑料由以下重量份的组分组成：聚丙烯60～110份、聚乙烯0～15份、乙丙橡胶0～25份、热塑性弹性体0～10份、单体聚合物引发剂0.05～1份。本发明聚烯烃橡胶塑料做成沥青包装袋后，拉伸强度≥17MPa，底部耐热性能：试样经139～141℃，30min处理后无开胶、融痕等异常情况。材料强度较大、抗撕裂性能好，不容易泄漏。

Description

一种聚烯烃橡胶塑料

技术领域

本发明属于聚烯烃橡胶塑料技术领域，特别涉及一种聚烯烃橡胶塑料。

背景技术

沥青作为石油炼制的重要产品之一，广泛用于道路、工程建设等国民经济的各个领域。其中用量最大的是道路石油沥青，据不完全统计我国沥青年产量约为500-700万吨/年、进口100余万吨/年；年消耗量600～800万吨/年。沥青产品消费量如此之大，包装问题不能合理解决，势必将会制约公路建设，交通部将液态道路沥青软包装技术作为“七五”重点科技攻关项目，我国有不少研究单位为取消桶装沥青而参与了该项目的攻关，相继研制出了熔化型和剥离型沥青软包装袋，主要存在如下技术问题，未能很好推广使用。

(1)可熔型聚乙烯沥青软包装袋承温极限为120℃，而大多数重交沥青、改性沥青生产厂的沥青灌装温度为120～130℃、125～140℃，沥青的灌装温度不能太低，否则沥青流动性能太差，影响其泵送性；因此软包装袋高温强度较低，所以破袋较严重。

(2)包装袋与沥青相熔性较差。在熔化后的沥青表面形成拉丝、缩合的片状和球状的漂浮物，影响沥青的使用性能，导致在沥青施工中边施工边打捞或在沥青熔化前剥离除去包装物，这给道路沥青的施工带来诸多不便，也造成环境污染。

(3)软包装袋熔化温度不能太高，这样会导致沥青老化。目前所使用的软包装袋完全熔化温度为170～180℃，而这一温度恰好是道路沥青易老化的温度段。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚烯烃橡胶塑料，该聚烯烃橡胶塑料与沥青的相容性好，能在160～170℃与沥青完全共熔。

本发明的聚烯烃橡胶塑料由以下重量份的组分组成：聚丙烯60～110份、聚乙烯0～15份、乙丙橡胶0～25份、热塑性弹性体0～10份、单体聚合物引发剂0.05～1份。

优选的，本发明的聚烯烃橡胶塑料由以下重量份的组分组成：聚丙烯75～105份、聚乙烯0～12份、乙丙橡胶0～12份、热塑性弹性体0～10份、单体聚合物引发剂0.05～0.9份。

最优的，本发明的聚烯烃橡胶塑料由以下重量份的组分组成：聚丙烯90～100份、乙丙橡胶8～12份、单体聚合物引发剂0.3～0.5份。

或者本发明的聚烯烃橡胶塑料由以下重量份的组分组成：聚丙烯80～95份、乙丙橡胶7～11份、热塑性弹性体5～8份、单体聚合物引发剂0.5～0.7份。

或者本发明的聚烯烃橡胶塑料由以下重量份的组分组成：聚丙烯85～95份、聚乙烯8～12份、乙丙橡胶8～12份、单体聚合物引发剂0.4～0.6份。

或者本发明的聚烯烃橡胶塑料由以下重量份的组分组成：聚丙烯95～105份、单体聚合物引发剂0.3～0.5份。

其中，乙丙橡胶与聚丙烯熔融共混时，在所形成的体系中多相互融，多相相态呈现为“海岛”结构。所述乙丙橡胶为二元乙丙橡胶或三元乙丙橡胶。

聚丙烯是结晶性塑料，结晶度为50～80％，晶体的熔点为170～180℃，由于熔体流动速率(MFR)和密度(D)不同，聚丙烯各品种间的熔点和力学强度也不相同。本发明优选的聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的至少一种，熔体指数范围在2.0～20.0g/10min。

聚乙烯为高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)中的至少一种，优选为高密度聚乙烯(HDPE)。

热塑性弹性体为EPR、EPDM、BR、POE、SBS中的至少一种；优选为POE，POE是一种饱和的乙烯辛烯共混物，是通过乙烯、辛烯的原位聚合技术生产的。POE具有非常窄的分子量分布和一定的结晶度。其结构中结晶的乙烯链节作为物理交联点承受载荷，非晶的乙烯和辛烯长链贡献弹性，与EPR、EPDM、SBS相比对PP的增韧效果更为显著。

其次，聚烯烃(包括聚丙烯、聚乙烯)的熔点为170～180℃，要使聚烯烃在低于170℃的温度下完全熔融，则必须使其晶体全部熔融，如果能破坏晶体，则可降低熔点，破坏晶体实际上是破坏晶体的规整性。本发明通过在组分中加入适量助剂，降低聚烯烃的熔融温度，并通过调整助剂的加入量，即保证了在降低熔化温度的同时，又达到保证材料力学强度的目的。本发明优选的助剂为单体聚合物引发剂，如过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酰(BPO)中的至少一种。

聚丙烯的增韧改性主要有共聚改性、共混改性及添加成核剂等方法。其中，共混改性是聚丙烯常用的增韧改性手段，主要是根据“银纹-剪切带屈服”理论，本发明优选乙丙橡胶与聚丙烯共混，共混体系中橡胶可与聚丙烯组成一种良好界面相互作用的两相或多相形态结构，即在此体系中，乙丙橡胶呈细微化颗粒分散相(俗称“岛”)随机分布在聚丙烯连续相(俗称“海”)的球晶中或球晶之间，使聚丙烯原来大而脆的球晶成为细而密集的球晶，形成具有良好相界面作用的“海-岛”结构，此结构能够阻止聚丙烯裂纹和裂缝的形成，从而达到提高聚丙烯韧性、改善聚丙烯低温脆性的目的。

沥青包装袋的制备方法，将前述的聚烯烃橡胶塑料的各组分混合均匀后，直接吹塑制成薄膜，或者拉丝、园织制成编织袋。所述混合为直接共混、勿需造粒。所述吹塑、拉丝为本领域常用技术手段。

本发明的聚烯烃橡胶塑料有如下显著特点：

(1)本发明的聚烯烃橡胶塑料承温极限高达142℃，解决了目前国内使用的软包装袋承温较低与沥青灌装温度高之间的矛盾。

(2)本发明聚烯烃橡胶塑料做成的沥青包装袋，材料强度较大、抗撕裂性能好，克服了容易泄漏的弱点。经国家包装产品质量监督检验中心(成都)测试：拉伸强度≥17Mpa。底部耐热性能：试样经139～141℃，30min处理后无开胶、融痕等异常情况。各项技术指标均达到并优于国标GB/T4456-1996《包装用聚乙烯吹塑薄膜》及BB/T0021-2001《环保型沥青软包装袋》的规定。

(3)用本发明聚烯烃橡胶塑料做成的沥青包装袋，160～170℃机械搅拌15min完全熔化，完全熔化温度低于沥青老化温度170～180℃，与沥青的相熔性好。不论实验室还是施工现场与沥青一起熔化后，沥青表面都未发现丝状、片状、球状的漂浮物。给道路沥青的施工带来极大方便，也很好地解决了包装袋熔化不完全，边施工边打捞所造成的环境污染问题。

(4)本发明聚烯烃橡胶塑料的承温极限与熔化温度只相差20℃左右，做成的沥青包装袋在沥青的灌装温度与混融温度的配合上达到了道路沥青灌装和施工的要求。

(5)本发明的聚烯烃橡胶塑料勿需造粒，直接共混吹膜成形，降低了产品的加工成本。

具体实施方案

以下结合实施例对本发明作进一步的阐述。实施例仅用于说明本发明，而不是以任何方式来限制本发明。

实施例1

将95重量份均聚聚丙烯、10重量份三元乙丙橡胶、0.4重量份助剂(过氧化二异丙苯)，直接共混吹塑，得到聚烯烃橡胶塑料薄膜。该聚烯烃橡胶塑料薄膜作为包装袋内袋包裹沥青后，整袋沥青于160～165℃机械搅拌15min完全熔化，沥青表面未发现丝状、片状、球状的漂浮物。经测定：该聚烯烃橡胶塑料薄膜拉伸强度(纵向)32MPa，拉伸强度(横向)35MPa(国标GB/T4456 1996要求：拉伸强度≥17MPa)，经139～141℃底部耐热性能测试30min，无开胶、融痕等异常情况。

实施例2

将90重量份均聚聚丙烯、9重量份三元乙丙橡胶、5重量份热塑性弹性体(POE)、0.6重量份助剂(过氧化苯甲酰)，直接共混吹塑，得到聚烯烃橡胶塑料薄膜。该聚烯烃橡胶塑料薄膜作为包装袋内袋包裹沥青后，整袋沥青于160～165℃机械搅拌15min完全熔化，沥青表面未发现丝状、片状、球状的漂浮物。经测定：该聚烯烃橡胶塑料薄膜拉伸强度(纵向)39MPa，拉伸强度(横向)41MPa(国标GB/T4456-1996要求：拉伸强度≥17MPa)，经139～141℃底部耐热性能测试30min，无开胶、融痕等异常情况。

实施例3

将85重量份共聚聚丙烯、8重量份二元乙丙橡胶、8重量份热塑性弹性体(POE)、0.5重量份助剂(过氧化二异丙苯)，直接共混吹塑，得到聚烯烃橡胶塑料薄膜。该聚烯烃橡胶塑料薄膜作为包装袋内袋包裹沥青后，整袋沥青于160～165℃机械搅拌15min完全熔化，沥青表面未发现丝状、片状、球状的漂浮物。经测定：该聚烯烃橡胶塑料包装袋内袋拉伸强度(纵向)27MPa，拉伸强度(横向)30MPa(国标GB/T4456-1996要求：拉伸强度≥17MPa)，经139～141℃底部耐热性能测试30min，无开胶、融痕等异常情况。

实施例4

将90重量份共聚聚丙烯、10重量份高密度聚乙烯、10重量份二元乙丙橡胶、0.5重量份助剂(过氧化苯甲酰)，直接共混吹塑，得到聚烯烃橡胶塑料薄膜。该聚烯烃橡胶塑料薄膜作为包装袋内袋包裹沥青后，整袋沥青于160～165℃机械搅拌15min完全熔化，沥青表面未发现丝状、片状、球状的漂浮物。经测定：该聚烯烃橡胶塑料包装袋内袋拉伸强度(纵向)27MPa，拉伸强度(横向)29MPa(国标GB/T4456-1996要求：拉伸强度≥17MPa)，经139～141℃底部耐热性能测试30min，无开胶、融痕等异常情况。

实施例5

将100重量份均聚聚丙烯、0.4重量份助剂(过氧化二异丙苯)混合均匀，经拉丝、园织、制作成聚烯烃橡胶塑料外编织袋。与实施例2制得的包装袋内袋配套共同使用包裹沥青后，整袋沥青在160～170℃机械搅拌15min完全熔化，沥青表面未发现丝状、片状、球状的漂浮物。

试验例1

将熔化有实施例2制得的聚烯烃橡胶塑料薄膜的沥青送交通部甲级资质认证单位：重庆公路工程检测中心进行检测，送样沥青所检验的各项指标符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ 032-94)表C.1中交通道路石油沥青AH-70的要求。检测结果见表1。

表1

其余实施例制得的聚烯烃橡胶塑料薄膜或编织袋的检测结果与实施例2的聚烯烃橡胶塑料薄膜类似，均符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ 032-94)表C.1中交通道路石油沥青AH-70的要求。

Claims

1.聚烯烃橡胶塑料，其特征在于：它是由以下重量份的组分组成：聚丙烯60～110份、聚乙烯0～15份、乙丙橡胶0～25份、热塑性弹性体0～10份、单体聚合物引发剂0.05～1份。

2.根据权利要求1所述的聚烯烃橡胶塑料，其特征在于：它是由以下重量份的组分组成：聚丙烯75～105份、聚乙烯0～12份、乙丙橡胶0～12份、热塑性弹性体0～10份、单体聚合物引发剂0.05～0.9份。

3.根据权利要求2所述的聚烯烃橡胶塑料，其特征在于：它是由以下重量份的组分组成：聚丙烯90～100份、乙丙橡胶8～12份、单体聚合物引发剂0.3～0.5份。

4.根据权利要求2所述的聚烯烃橡胶塑料，其特征在于：它是由以下重量份的组分组成：聚丙烯80～95份、乙丙橡胶7～11份、热塑性弹性体5～8份、单体聚合物引发剂0.5～0.7份。

5.根据权利要求2所述的聚烯烃橡胶塑料，其特征在于：它是由以下重量份的组分组成：聚丙烯85～95份、聚乙烯8～12份、乙丙橡胶8～12份、单体聚合物引发剂0.4～0.6份。

6.根据权利要求2所述的聚烯烃橡胶塑料，其特征在于：它是由以下重量份的组分组成：聚丙烯95～105份、单体聚合物引发剂0.3～0.5份。

7.根据权利要求1～6任一项所述的聚烯烃橡胶塑料，其特征在于：所述单体聚合物引发剂为过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酰。

8.根据权利要求7所述的聚烯烃橡胶塑料，其特征在于：所述聚丙烯熔体指数范围在2.0～20.0g/10min。

9.沥青包装袋的制备方法，其特征在于：将权利要求1～8任一项所述的聚烯烃橡胶塑料的各组分混合均匀后，直接吹塑制成薄膜。

10.沥青包装袋的制备方法，其特征在于：将权利要求1～8任一项所述的聚烯烃橡胶塑料的各组分混合均匀后，拉丝织成编织袋。