CN103044773B - 一种增强熔体强度聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增强熔体强度聚丙烯材料及其制备方法，按重量百分比计，其组成和配比为：聚丙烯84-97.9%，高熔体强度聚丙烯2-15%，热稳定剂0.1-1.0%。本发明通过添加一种高熔体强度聚丙烯，由于其分子结构中具有长支链，并且具有拉伸应变硬化的特点，它的长支链具有细化晶核的作用，从而有效改善普通熔融聚丙烯熔体强度，减少在挤出、发泡及吹塑过程中的熔垂滴落现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种增强熔体强度聚丙烯材料，尤其涉及一种增强熔体强度聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚合物的熔体强度是其应用于如挤出涂层、吹塑、型材挤塑、热成型和发泡等加工过程中的重要参数。普通聚丙烯(PP)在粘弹态热成型时,随加工温度的上升其熔体强度也随之急剧下降,从而造成片材下垂、熔融热成型中局部变薄及结构共挤出时流动的不稳定。这是由于PP是一类结晶聚合物,加工温度区域窄,熔体强度低和应变硬化的不足造成其在熔融加工方面的缺点,因此PP一直被认为是一种难以热成型、挤出涂布和挤出发泡及吹塑成型的材料。
另一方面,用自由基聚合方法合成的低密度聚乙烯却具有较高的熔体强度和应变硬化的流变特性,而由齐格勒纳塔催化剂催化作用下的丙烯聚合,由于反应过程中没有分子间和分子内的链转移,只能生成没有支化的线型分子链,从而造成其在熔融加工过程中的不足。
Rt-HMSPP是一种树脂含有非线型长支链的聚丙烯，长支链是在后聚合中引发接枝的，这种均聚物的熔体强度是具有相似流动特性普通聚丙烯均聚物的9倍，在密度和熔体流动速率相近的情况下，HMSPP的屈服强度、弯曲模量以及热变形温度和熔点均高于普通聚丙烯
Rt-HMSPP在恒定应变速率下，熔体流动的应力开始呈现逐渐增加，然后成指数级增加，表现出明显的应变硬化行为。发生应变时，普通聚丙烯的拉伸粘度随即下降，而HMSPP则保持稳定。Rt-HMSPP的应变硬化能力可以保证其在成型拉伸时，保持均匀变形，而普通PP在受到拉伸时总是从结构中最薄弱的或最热的地方开始变形，导致制品种种缺陷，甚至不能成型。
Rt-HMSPP具有较高的熔体强度和拉伸粘度，其拉伸粘度随剪切应力和时间的增加而增加，应变硬化行为促使泡孔稳定增长，抑制了微孔壁的破坏，开辟了聚丙烯挤出发泡的可能性。
研究表明，这些高分子量聚丙烯在热成型温度下，下垂时间要比普通聚丙烯长20~30s；其熔体强度分别比具有相同MFR的均聚聚丙烯的熔体强度大102%-95%；其抗熔垂的能力几乎是通用聚丙烯的2倍。它们可以在更宽的温度范围内成型。新产品具有较大的平均厚度及均匀的壁厚。
纯高熔体强度聚丙烯具有普通聚丙烯无法匹敌的优异性能，同时价格相对于普通聚丙烯要高出2~3倍，对于那种对熔体强度的要求高于普通聚丙烯，又低于纯Rt-HMSPP时，可以采用本发明的方法进行材料改性，以达到性能及成本的平衡，本发明的意义即在于此。
发明内容
本发明的目的是提供一种增强熔体强度聚丙烯材料及其制备方法，已解决现有技术的上述问题。
本发明可以通过以下技术方案来实现：
一种增强熔体强度聚丙烯材料，按重量百分比计，其组成和配比为：
聚丙烯 84-97.9%，
高熔体强度聚丙烯 2-15%，
热稳定剂 0.1-1.0%。
本发明所适用的聚丙烯复合材料体系中，
所述的聚丙烯在230℃×2.16kg测试条件下，其熔融指数为0.5~2g/10min。
所述的高熔体强度聚丙烯为一种结构中带有典型长支链Rt（非线型长支链）的聚丙烯，其长支链是由在后聚合中引发接枝而成；所述的高熔体强度聚丙烯（Rt-HMSPP）在230℃×2.16kg的测试条件下，其熔融指数是0.2~0.5g/10min。
所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂选用受阻酚和硫酯类抗氧剂中的一种或几种的混合物；辅抗氧剂选用亚磷酸盐和酯类抗氧剂中的一种或几种的混合物。
所述的主抗氧剂选自3114、1010和DSTP中的一种或几种；辅抗氧剂选自618和168中的一种或两种。
上述增强聚丙烯熔体的制备方法，其步骤如下：
1）按照重量配比称取原料。
2）将聚丙烯、高熔体强度聚丙烯Rt-HMSPP和抗氧剂在高速混料机中干混3-5分钟。
3）将混合的原料置于双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其具体工艺为：挤出机温控一区160-180℃，二区200-210℃，三区210-220℃，四区210-220℃，五区210-220℃，六区205-215，七区200-210，压力12-18MPa。
本发明通过添加一种高熔体强度聚丙烯，由于其分子结构中具有长支链，并且具有拉伸应变硬化的特点，它的长支链具有细化晶核的作用，从而有效改善普通熔融聚丙烯熔体强度，减少在挤出、发泡及吹塑过程中的熔垂滴落现象。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的实施方法进行具体说明，但不限制本发明的权利范围。
实施例一：
将聚丙烯84.6%、Rt-HMSPP15.0%、热稳定剂10100.1%、热稳定剂1680.2%、热稳定剂DSTP0.1%在高速混料机中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区160-180℃，二区200-210℃，三区210-220℃，四区210-220℃，五区210-220℃，六区205-215，七区200-210，压力12-18MPa。
实施例二：
将聚丙烯86.6%、Rt-HMSPP13.0%、热稳定剂10100.1%、热稳定剂1680.2%、热稳定剂DSTP0.1%在高速混料机中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区160-180℃，二区200-210℃，三区210-220℃，四区210-220℃，五区210-220℃，六区205-215，七区200-210，压力12-18MPa。
实施例三：
将聚丙烯87.6%、Rt-HMSPP12.0%、热稳定剂10100.1%、热稳定剂1680.2%、热稳定剂DSTP0.1%在高速混料机中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区160-180℃，二区200-210℃，三区210-220℃，四区210-220℃，五区210-220℃，六区205-215，七区200-210，压力12-18MPa。
实施例四：
将聚丙烯89.4%、Rt-HMSPP10.0%、热稳定剂10100.15%、热稳定剂1680.3%、热稳定剂DSTP0.15%在高速混料机中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区160-180℃，二区200-210℃，三区210-220℃，四区210-220℃，五区210-220℃，六区205-215，七区200-210，压力12-18MPa。
实施例五：
将聚丙烯91.4%、Rt-HMSPP8.0%、热稳定剂10100.15%、热稳定剂1680.3%、热稳定剂DSTP0.15%在高速混料机中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区160-180℃，二区200-210℃，三区210-220℃，四区210-220℃，五区210-220℃，六区205-215，七区200-210，压力12-18MPa。
实施例六：
将聚丙烯92.2%、Rt-HMSPP7.0%、热稳定剂10100.2%、热稳定剂1680.4%、热稳定剂DSTP0.2%在高速混料机中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区160-180℃，二区200-210℃，三区210-220℃，四区210-220℃，五区210-220℃，六区205-215，七区200-210，压力12-18MPa。
实施例七：
将聚丙烯94.2%、Rt-HMSPP5.0%、热稳定剂10100.2%、热稳定剂1680.4%、热稳定剂DSTP0.2%在高速混料机中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区160-180℃，二区200-210℃，三区210-220℃，四区210-220℃，五区210-220℃，六区205-215，七区200-210，压力12-18MPa。
实施例八：
将聚丙烯96.9%、Rt-HMSPP2.0%、热稳定剂10100.3%、热稳定剂1680.5%、热稳定剂DSTP0.3%在高速混料机中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区160-180℃，二区200-210℃，三区210-220℃，四区210-220℃，五区210-220℃，六区205-215，七区200-210，压力12-18MPa。
实施例九：
将聚丙烯98.9%、Rt-HMSPP0%、热稳定剂10100.3%、热稳定剂1680.5%、热稳定剂DSTP0.3%在高速混料机中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区160-180℃，二区200-210℃，三区210-220℃，四区210-220℃，五区210-220℃，六区205-215，七区200-210，压力12-18MPa。
性能评价方式
将按上述方法制得的材料粒子在100-110℃的鼓风干燥箱中干燥1-2小时，各个材料的熔体强度用离模膨胀比B进行表征。
离模膨胀比B以材料粒子在熔融指数仪上测得的数据计算可得，测试在230℃同载荷的条件进行。
离模膨胀比按以下公式计算：
B=(D-D0)/D0
D：挤出条刚离开口模时的直径，
D0口模内孔直径/2.095mm]进行评价。
离模膨胀比越大，材料的熔体强度越大，反之则越小。
表1实施例材料配方及性能表
从表1数据可知，在相同的共聚聚丙烯含量的配方中，添加有Rt-HMSPP的改性聚丙烯离模膨胀比B会有所提高，当Rt-HMSPP的添加量小于5%时，离模膨胀比B的增加量不是很明显，当Rt-HMSPP的添加量大于5%时，随着Rt-HMSPP添加量的增加，离模膨胀比B明显增大，说明，在聚丙烯中加入一定量的Rt-HMSPP时，其分子结构中的长支链将对整个材料体系产生细化晶核的作用，从而使材料具有更高的结晶温度，更短的结晶时间，更宽的加工窗口，熔体粘度对温度的敏感度降低，从而满足聚丙烯复合材料具有更高的熔体强度，表现出抗熔垂滴落的材料特征。
Claims (1)
1.一种增强熔体强度聚丙烯材料，其特征在于：按重量百分比计，其组成和配比为：
将原料置于高速混料机中干混3-5分钟；将混合的原料置于双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其具体工艺为：挤出机温控一区160-180℃，二区200-210℃，三区210-220℃，四区210-220℃，五区210-220℃，六区205-215，七区200-210，压力12-18MPa。
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Families Citing this family (14)
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|---|---|---|---|---|
| EP3033208A4 (en) * | 2013-08-16 | 2017-07-05 | Berry Plastics Corp. | Polymeric material for an insulated container |
| CN104175563B (zh) * | 2014-07-07 | 2016-08-17 | 福建海源新材料科技有限公司 | 一种轻质高强的漏粪板lft-d成型工艺 |
| CN105001509B (zh) * | 2015-06-24 | 2017-06-06 | 南京聚隆科技股份有限公司 | 一种高表面质量聚丙烯微发泡材料及其制备方法 |
| CN106117814A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-11-16 | 浙江普利特新材料有限公司 | 一种汽车内饰件用微孔发泡聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN108410059A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-08-17 | 广东金发科技有限公司 | 一种光缆用聚丙烯填充绳专用料及其制备方法 |
| CN109306114A (zh) * | 2018-08-09 | 2019-02-05 | 南京聚隆科技股份有限公司 | 一种中空吹塑汽车进气歧管材料及其制备方法 |
| CN110591224B (zh) * | 2019-08-28 | 2022-05-17 | 江苏沃特新材料科技有限公司 | 聚丙烯材料及其制备方法、结构件及其制作方法 |
| CN111117073A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-08 | 山东清河化工科技有限公司 | 一种共混式超高分子量聚丙烯/聚丙烯合金及其制备方法 |
| CN112029197A (zh) * | 2020-09-15 | 2020-12-04 | 宁波瑞隆新材料科技有限公司 | 一种适合超临界发泡成型的聚丙烯组合物 |
| CN112724508A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-30 | 金发科技股份有限公司 | 一种高熔体强度聚丙烯材料及其制备方法和应用 |
| CN112724510B (zh) * | 2020-12-18 | 2022-08-09 | 金发科技股份有限公司 | 一种增强聚丙烯材料及其制备方法和应用 |
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| CN115403863B (zh) * | 2022-09-30 | 2023-12-15 | 金发科技股份有限公司 | 一种聚丙烯组合物及其制备方法和应用 |
| CN116041855B (zh) * | 2023-01-03 | 2024-07-05 | 青岛海泰科新材料科技有限公司 | 一种高熔体强度微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1765976A (zh) * | 2004-10-29 | 2006-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种聚丙烯发泡预混料及其制备方法 |
| CN102127176A (zh) * | 2011-01-28 | 2011-07-20 | 中国科学院化学研究所 | 一种高熔体强度聚丙烯及其制备方法 |
| CN102276926A (zh) * | 2011-07-22 | 2011-12-14 | 金发科技股份有限公司 | 车用聚丙烯组合物及其制备方法 |
| CN102597096A (zh) * | 2009-11-16 | 2012-07-18 | 博里利斯股份公司 | 聚丙烯组合物熔喷纤维 |
-
2012
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1765976A (zh) * | 2004-10-29 | 2006-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种聚丙烯发泡预混料及其制备方法 |
| CN102597096A (zh) * | 2009-11-16 | 2012-07-18 | 博里利斯股份公司 | 聚丙烯组合物熔喷纤维 |
| CN102127176A (zh) * | 2011-01-28 | 2011-07-20 | 中国科学院化学研究所 | 一种高熔体强度聚丙烯及其制备方法 |
| CN102276926A (zh) * | 2011-07-22 | 2011-12-14 | 金发科技股份有限公司 | 车用聚丙烯组合物及其制备方法 |
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