CN101798415A - 增韧增强母粒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种增韧增强母粒，用于聚烯烃的改性，增韧增强效果明显，同时可清洁生产。所述增韧增强母粒由如下组分复配而成：聚乙烯10～20质量份；晶须50～75质量份；弹性体15～30质量份；偶联剂，晶须质量的1％～3％质量份；润滑剂，晶须质量的1％～3％质量份；抗氧剂，总质量的0.5％～1％质量份。本发明主要是利用晶须做成母粒后，填充聚烯烃对其进行增韧增强改性，由于晶须具有高强度、高模量、耐磨耗、耐高温、隔热等优异的性能，因此利用晶须填充和增韧增强聚烯烃具有良好的效果。本发明首先对晶须进行表面处理使其表面具有活性易于和基体相容，使晶须易于在材料中分散，经过本发明制备的母粒可以大幅度提高聚烯烃的韧性和强度。

Description

增韧增强母粒

技术领域

本发明涉及一种增韧增强母粒的制备方法。

背景技术

聚烯烃因其具有生产方法简单、价格便宜加工性能好等优点，因此在生产中有着广泛的应用范围，但由于其具有韧性、强度不够高，尺寸稳定性较差等不利因素限制了其应用范围。对聚乙烯、聚丙烯进行改性加工拓展其应用领域具有重要的意义，目前对聚烯烃进行增韧增强主要有如下方法：

1、弹性体对聚烯烃增韧改性

弹性体具有较高的韧性，与聚烯烃共混改性可以大幅度提高材料的韧性，但是弹性体的强度较低加入弹性体其强度损失巨大。

2、无机刚性粒子对聚烯烃增韧增强改性

将无机刚性粒子与聚烯烃及添加剂混合后挤出、造粒可以显著提高聚烯烃的拉伸强度，增强效果较好但会降低材料的韧性。

3、弹性体、无机刚性粒子两者共混对聚丙烯改性

将弹性体、无机刚性粒子与聚丙烯及添加剂混合后挤出、造粒对材料的强度和韧性都有较好的改性效果。

上述现有工艺中单独使用弹性体可以提高材料的韧性但会降低材料的强度；单独使用无机刚性粒子可以提高材料的强度但会降低材料的韧性；而且目前使用的刚性粒子一般为碳酸钙或者滑石粉，两者对材料的强度韧性增加都有限。弹性体、无机刚性粒子共同加入可以同时提高材料的强度和韧性，但是普通的无机刚性粒子增韧增强效果不明显，同时无机刚性粒子为粉体，在加工过程中易造成粉体飞溅不利于清洁生产。

发明内容

本发明提供一种增韧增强母粒，用于聚烯烃的改性，增韧增强效果明显，同时可清洁生产。

所述增韧增强母粒由如下组分复配而成：

聚乙烯        10～20质量份；

晶须          50～75质量份；

弹性体        15～30质量份；

偶联剂    晶须质量的1％～3％质量份；

润滑剂    晶须质量的1％～3％质量份；

抗氧剂    总质量的0.5％～1％质量份。

所述聚乙烯为高密度聚乙烯或者低密度聚乙烯或者二者任意比例的混合物。

所述弹性体为乙烯辛烯共聚物。

所述晶须为硫酸钙晶须、钛酸钾晶须碳酸钙晶须中的一种或者2-3种任意比例的混合物。

所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或者铝酸酯偶联剂。

所述润滑剂为硬脂酸金属盐。

所述增韧增强母粒的制备方法包括如下步骤：

(1)将晶须在70～100℃下，干燥30～60分钟；

(2)将晶须和聚乙烯、弹性体、偶联剂、润滑剂和抗氧剂加入高速混合机中高速搅拌15～30分钟；

(3)将上述混合后的材料经挤出机挤出、造粒后，即得成品。

本发明主要是利用晶须做成母粒后，填充聚烯烃对其进行增韧增强改性，由于晶须具有高强度、高模量、耐磨耗、耐高温、隔热等优异的性能，因此利用晶须填充和增韧增强聚烯烃具有良好的效果。本发明首先对晶须进行表面处理使其表面具有活性易于和基体相容，使晶须易于在材料中分散，经过本发明制备的母粒可以大幅度提高聚烯烃的韧性和强度。

具体实施方式

为了描述本发明，提供了以下的实施例。

以下实施例中，抗氧剂四-[β-(3.2-二叔丁基-4一羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯简称为抗氧剂1010；抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯简称抗氧剂DLTP。

实施例1：以100kg增韧增强母粒为例：

高密度聚乙烯    20kg；

碳酸钙晶须      50kg；

POE弹性体       27.2kg；

钛酸酯偶联剂    1kg；

硬脂酸钙        1kg；

抗氧剂1010      400g；

抗氧剂DLTP      400g。

制备过程包括以下的步骤：

(1)将晶须在100℃下，干燥30分钟；

(2)将晶须和聚乙烯、弹性体及偶联剂、润滑剂、抗氧剂一起加入高速混合机中高速搅拌15分钟；

(3)将上述混合后的材料经挤出机挤出、造粒后，即得成品增强增韧母粒1。

实施例2：以100Kg增韧增强母粒为例：

低密度聚乙烯        15kg；

钛酸钾晶须          60kg；

POE弹性体           22kg；

钛酸酯偶联剂        1kg；

硬脂酸锌            1kg；

抗氧剂1010          500g；

抗氧剂DLTP          500g。

制备过程包括以下的步骤：

(1)将晶须在80℃下，干燥45分钟；

(2)将晶须和聚乙烯、弹性体及偶联剂、润滑剂、抗氧剂一起加入高速混合机中高速搅拌20分钟；

(3)将上述混合后的材料经挤出机挤出、造粒后，即得成品增强增韧母粒2。

实施例3：以100Kg增韧增强母粒为例：

低密度聚乙烯        10kg；

硫酸钙晶须          40kg

碳酸钙晶须          32kg；

POE弹性体           15kg；

铝酸酯偶联剂        1.2kg；

硬脂酸钙            1.2kg；

抗氧剂1010          600g；

抗氧剂DLTP          600g。

制备过程包括以下的步骤：

(1)将晶须在70℃下，干燥60分钟；

(2)将晶须和聚乙烯、弹性体及偶联剂、润滑剂、抗氧剂一起加入高速混合机中高速搅拌30分钟；

(3)将上述混合后的材料经挤出机挤出、造粒后，即得成品增强增韧母粒3。

对照应用实施例1：

共聚聚丙烯        8kg；

碳酸钙晶须        2kg；

白油              200g；

抗氧剂1010        40g；

抗氧剂DLTP        40g。

将干燥的晶须、聚丙烯、白油、抗氧剂按比例加入搅拌机中高速搅拌30分钟；将混合均匀的上述材料加入挤出机中挤出、造粒即得到利用晶须对聚丙烯的改性产品。

应用实施例1

共聚聚丙烯        6kg；

增韧增强母粒      14kg；

抗氧剂1010        40g；

抗氧剂DLTP        40g。

将上述材料按比例加入搅拌机中，搅拌5分钟，然后通过挤出机进行挤出、造粒即得到增韧增强母粒改性的聚丙烯。

应用实施例2

共聚聚丙烯        7kg；

增韧增强母粒2     3kg；

抗氧剂1010        40g；

抗氧剂DLTP        40g。

将上述材料按比例加入搅拌机中，搅拌5分钟，然后通过挤出机进行挤出、造粒即得到增韧增强母粒改性的聚丙烯。

应用实施例3

共聚聚丙烯        9kg；

增韧增强母粒3     1kg；

抗氧剂1010        40g；

抗氧剂DLTP        40g。

将上述材料按比例加入搅拌机中，搅拌5分钟，然后通过挤出机进行挤出、造粒即得到增韧增强母粒改性的聚丙烯。

应用实施例4

共聚聚丙烯         6kg；

增韧增强母粒2      4kg

抗氧剂1010         40g；

抗氧剂DLTP         40g。

将上述材料按比例加入搅拌机中，搅拌5分钟，然后通过挤出机进行挤出、造粒即得到增韧增强母粒改性的聚丙烯。

应用实施例5

共聚聚丙烯         4kg；

增韧增强母粒2      6kg；

抗氧剂1010         40g；

抗氧剂DLTP         40g。

将上述材料按比例加入搅拌机中，搅拌5分钟，然后通过挤出机进行挤出、造粒即得到增韧增强母粒改性的聚丙烯。

对照应用实施例1及应用实施例1-5的改性聚烯烃产品性能见下表所示：

	弯曲模量，MPa	弯曲强度，MPa	简支梁缺口冲击强度，kJ/m2
				对照应用实施例1	2216	39.6	15
应用实施例1	2086	38.9	21
				应用实施例2	2038	38.7	25
应用实施例3	2065	38.7	22
				应用实施例4	2315	42.2	18.7

	弯曲模量，MPa	弯曲强度，MPa	简支梁缺口冲击强度，kJ/m2
				应用实施例5	2519	46.2	15.1

Claims (7)

1.一种增韧增强母粒，其特征在于由如下组分复配而成：

聚乙烯          10～20质量份；

晶须            50～75质量份；

弹性体          15～30质量份；

偶联剂          晶须质量的1％～3％质量份；

润滑剂          晶须质量的1％～3％质量份；

抗氧剂          总质量的0.5％～1％质量份。

2.如权利要求1所述的增韧增强母粒，其特征在于所述聚乙烯为高密度聚乙烯或者低密度聚乙烯或者二者任意比例的混合物。

3.如权利要求1所述的增韧增强母粒，其特征在于所述弹性体为乙烯辛烯共聚物。

4.如权利要求1所述的增韧增强母粒，其特征在于所述晶须为硫酸钙晶须、钛酸钾晶须、碳酸钙晶须中的一种或者2-3种任意比例的混合物。

5.如权利要求1所述的增韧增强母粒，其特征在于所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或者铝酸酯偶联剂。

6.如权利要求1所述的增韧增强母粒，其特征在于所述润滑剂为硬脂酸金属盐。

7.权利要求1-6中任一项所述的增韧增强母粒，其特征在于其制备方法包括如下步骤：

(1)将晶须在70～100℃下，干燥30～60分钟；

(2)将晶须和聚乙烯、弹性体、偶联剂、润滑剂和抗氧剂加入高速混合机中高速搅拌15～30分钟；

(3)将上述混合后的材料经挤出机挤出、造粒后，即得成品。