CN102061034A - 一种高韧性高刚性高流动性聚丙烯及其制备方法 - Google Patents

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韩琛
汪家宝
陈芳欣
沈玉海
牛建勋
吴锡忠
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NANJING JINSHAN AUTOMOBILE ENGINEERING PLASTIC Co Ltd
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Abstract

本发明涉及聚丙烯，特别涉及一种高韧性高刚性高流动性聚丙烯的制备方法。一种高韧性高刚性高流动性聚丙烯，其特征在于，按重量百分比其配方为聚丙烯 43-93.9；丙烯乙烯共聚物5-25；无机填料1-25；丙烯酸酯类化合物0.1-1；润滑分散剂 1-5；固态钛酸酯偶联剂0.1-1。本发明制备的改性聚丙烯冲击强度≥30kJ/㎡，弯曲弹性模量≥1800MPa，熔融指数≥20g/10min。而传统的改性聚丙烯一般冲击强度10kJ/㎡左右，弯曲弹性模量1300MPa左右，熔融指数8g/10min左右，相对于传统的聚丙烯材料，本发明制备的材料有着无可比拟的优势。

Description

一种高韧性高刚性高流动性聚丙烯及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚丙烯，特别涉及一种高韧性高刚性高流动性聚丙烯的制备方法。
 
背景技术
聚丙烯（PP）具有密度低，机械性能较优异，还有良好的耐应力龟裂、耐疲劳屈服和耐化学品性能，而且有价格便宜，易加工成型等优点。但是PP具有成型收缩率大，韧性特别是低温韧性较差，还有弯曲弹性模量较低的缺点，这些缺点也限制着其在工业中的应用。因此为了使PP在工业中得到良好的应用必须对其进行改性。PP主要改性方法有弹性体增韧PP改性；填料填充增强PP改性；以及利用PP、填料、弹性体三者共同作用增韧增强PP改性研究。
目前对聚丙烯进行增韧改性主要集中在利用弹性体与聚丙烯共混对PP进行增韧改性，弹性体主要有POE，利用其可以显著增加材料的韧性但是由于POE流动性较差，而且添加后会大大减小材料的刚性。添加玻纤、滑石粉可以增加材料的刚性，但加入量过多后会影响材料的韧性。
为了制备高韧性高刚性改性聚丙烯材料人们进行了广泛的研究。目前一般还是采用聚丙烯、弹性体，填料等组分组成，弹性体主要有POE、EVA、EPDM等，填料主要是滑石粉，这种方法可以制备出一定刚性和韧性的的改性聚丙烯，但聚丙烯中加入这些流动性较差的弹性体时会严重影响材料的流动性。
目前聚丙烯增韧增强改性主要是采用聚丙烯、弹性体、填料的模式，这种方式可以制备出韧性、刚性、流动性均衡的产品，但是通常如果考虑材料的韧性很难顾及材料的刚性，如果做到材料韧性和刚性都较好，材料的流动性几乎无法做到，很难制备出高韧性高模量高流动性性的改性聚丙烯产品，补充---缺点。
 
发明内容
本发明对目前改性聚丙烯存在问题进行改进，开发了一种高韧性高刚性高流动性改性聚丙烯材料，克服了目前改性聚丙烯中三种性能不能同时兼顾的问题。
一种高韧性高刚性高流动性聚丙烯，其特征在于，按重量百分比其配方为
聚丙烯                           43-93.9
丙烯乙烯共聚物                    5-25
无机填料                            1-25
丙烯酸酯类化合物                   0.1-1
 润滑分散剂                         1-5
固态钛酸酯偶联剂                   0.1-1。
所述的聚丙烯为共聚聚丙烯和均聚聚丙烯的混合物，其中共聚聚丙烯的熔融指数大于15g/min，均聚聚丙烯熔融指数大于25g/min；共聚聚丙烯与均聚聚丙烯用量比为1:2-2:1之间。
所述的无机填料为滑石粉、碳酸钙晶须、硫酸钙晶须，用量为滑石粉碳酸钙晶须复配或者滑石粉与硫酸钙晶须复配，滑石粉和晶须的配比为质量比的1:1。
所述润滑分散剂为乙撑双硬脂酰胺、乙撑双月桂酰胺、乙撑双油酸酰胺中的一种或者两种，两种复配时配比为1:1。
所述的聚丙烯冲击强度45.2kJ/㎡，弯曲弹性模量1826.3MPa，熔融指数31.9g/10min。
一种高韧性高刚性高流动性聚丙烯的制备方法，其特征在于如下技术步骤：按重量百分比，将聚丙烯43-93.9、丙烯乙烯共聚物5-25、丙烯酸酯类化合物0.1-1、、润滑分散剂  1-5、固态钛酸酯偶联剂0.1-1投入搅拌机中搅拌3-5min，然后再加入无机填料1-25继续搅拌3-5min，最后经挤出机挤出、造粒即制得成品。
有益效果
本发明对目前改性聚丙烯存在问题进行改进，开发了一种高韧性高刚性高流动性改性聚丙烯材料，克服了目前改性聚丙烯中三种性能不能同时兼顾的问题，本发明制备的改性聚丙烯冲击强度≥30kJ/㎡，弯曲弹性模量≥1800MPa，熔融指数≥20g/10min。而传统的改性聚丙烯一般冲击强度10kJ/㎡左右，弯曲弹性模量1300MPa左右，熔融指数8g/10min左右，相对于传统的聚丙烯材料本发明制备的材料有着无可比拟的优势。
 
具体实施方式
实施例１
一种高韧性高刚性高流动性聚丙烯，按重量百分比其配方为
聚丙烯                           92.8；
丙烯乙烯共聚物                    5；
滑石粉                          1；
丙烯酸酯类化合物                   0.1；
乙撑双月桂酰胺                      1；
固态钛酸酯偶联剂                   0.1
将聚丙烯、丙烯乙烯共聚物、丙烯酸酯类化合物、润滑分散剂、固态钛酸酯偶联剂投入搅拌机中搅拌3-5min，然后再加入滑石粉继续搅拌3-5min，最后经挤出机挤出、造粒即制得成品。性能：聚丙烯冲击强度45.2kJ/㎡，弯曲弹性模量1826.3MPa，熔融指数31.9g/10min
实施例2
一种高韧性高刚性高流动性聚丙烯，按重量百分比其配方为
聚丙烯                             43；
丙烯乙烯共聚物                     25；
滑石粉                            12.5；
碳酸钙晶须                         12.5；
丙烯酸酯类化合物                    1
乙撑双硬脂酰胺                      5；
 固态钛酸酯偶联剂                   1。
将聚丙烯、丙烯乙烯共聚物、丙烯酸酯类化合物、润滑分散剂、固态钛酸酯偶联剂投入搅拌机中搅拌3-5min，然后再加入滑石粉继续搅拌3-5min，最后经挤出机挤出、造粒即制得成品。性能：聚丙烯冲击强度32.1kJ/㎡，弯曲弹性模量2312.7MPa，熔融指数26.8g/10min.。
实施例3
一种高韧性高刚性高流动性聚丙烯，按重量百分比其配方为
聚丙烯                         59.5 ；
丙烯乙烯共聚物                    15；
滑石粉                            10；
碳酸钙晶须                        10；
丙烯酸酯类化合物                  0.5；
乙撑双硬脂酰胺                     2；
 乙撑双油酸酰胺                    2；
固态钛酸酯偶联剂                    1。
将聚丙烯、丙烯乙烯共聚物、丙烯酸酯类化合物、润滑分散剂、固态钛酸酯偶联剂投入搅拌机中搅拌3-5min，然后再加入滑石粉继续搅拌3-5min，最后经挤出机挤出、造粒即制得成品。性能：聚丙烯冲击强度38.5kJ/㎡，弯曲弹性模量2127.8MPa，熔融指数30.2g/10min。

Claims (6)

1.一种高韧性高刚性高流动性聚丙烯，其特征在于，按重量百分比其配方为
聚丙烯                           43-93.9
丙烯乙烯共聚物                    5-25
无机填料                            1-25
丙烯酸酯类化合物                   0.1-1
 润滑分散剂                         1-5
固态钛酸酯偶联剂                   0.1-1。
2. 根据一种高韧性高刚性高流动性聚丙烯，其特征在于，所述的聚丙烯为共聚聚丙烯和均聚聚丙烯的混合物，其中共聚聚丙烯的熔融指数大于15g/min，均聚聚丙烯熔融指数大于25g/min；共聚聚丙烯与均聚聚丙烯用量比为1:2-2:1之间。
3.根据一种高韧性高刚性高流动性聚丙烯，其特征在于，所述的无机填料为滑石粉、碳酸钙晶须、硫酸钙晶须，用量为滑石粉碳酸钙晶须复配或者滑石粉与硫酸钙晶须复配，滑石粉和晶须的配比为质量比的1:1。
4.根据一种高韧性高刚性高流动性聚丙烯，其特征在于，所述润滑分散剂为乙撑双硬脂酰胺、乙撑双月桂酰胺、乙撑双油酸酰胺中的一种或者两种，两种复配时配比为1:1。
5.根据一种高韧性高刚性高流动性聚丙烯，其特征在于，所述的聚丙烯冲击强度45.2kJ/㎡，弯曲弹性模量1826.3MPa，熔融指数31.9g/10min。
6.一种高韧性高刚性高流动性聚丙烯的制备方法，其特征在于如下技术步骤：按重量百分比，将聚丙烯43-93.9、丙烯乙烯共聚物5-25、丙烯酸酯类化合物0.1-1、、润滑分散剂  1-5、固态钛酸酯偶联剂0.1-1投入搅拌机中搅拌3-5min，然后再加入无机填料1-25继续搅拌3-5min，最后经挤出机挤出、造粒即制得成品。
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